电子海图及其发展应用神器！浅谈“IPAD电子海图”在船上的应用|上海羊羽卓进出口贸易有限公司

神器！浅谈“IPAD电子海图”在船上的应用

IPAD电子海图显示效果图

首先不要误解，文章中所述电子海图不是针对IMO对船舶SE证书中所要求的船用电子海图，主要是针对及船员个人携带上船的软硬件的统称。日常主要应用中驾驶台区域外的便捷扩展，可以很便捷地让船长在房间中注视到本船周边船舶动态，有助于船舶安全。

首先是硬件配置，船舶都配备了GPS或DGPS可以通过连接线连接GPS致个人PC，在GPS上进行设置后可获得本船的位置信号与对地速度，对地航向等。现在航区复杂周边船舶动态多变，因而同时获得周边船舶动态信息显得非常的必要。船用AIS,船舶自动识别系统(AutomaticIdentificationSystem)的简称,它不仅可以提供本船动态，同时能够提供他船的动态，常用连接AIS的设备有AIS转USB连接线，AIS转串口线（因串口在新型的电脑中多不存在,较少使用），AIS转WIFI，AIS转蓝牙等。

其中AIS转WIFI较常用，模式像电脑无线网卡一样将有线转无线，不会对船舶设备造成不良影响。国内某宝上有专门卖这种设备，由于用处范围仅是船舶，不大好找，可以用AISplug 搜索。一般在240~400元之间，多数需要外接电源。高端的1000到2000元不等，可以内置充电电池，短时间不用外接电源，有的同时具有wifi和蓝牙功能。具体哪种以个人承受能力而异。我购买的则是最便宜的需外接电源的这种。通常这种设备生产时已根据目前大多数AIS设备进行匹配设置好了，只是没有符合IMO规定，没有IMO认证，不能保证完全兼容.如果没有设置好，则需要根据船舶AIS输出数据设置校验码和停止码等，比较专业，可参考AIS说明书获得本船的AIS输出进行设置才可使用，一般不建议个人设置AIS。此次推荐的设备是我在接新船时，让在船厂JRC工程师测试过，AIS A类或B类都可以用。没有经过测试或认证的，不建议连接。

针对个人接收设备，如果用电脑，需要有无线网卡，目前的笔记本电脑和移动设备都具有无线网卡，不需要额外配置。对于普通台式电脑，通常配有有线网卡，但没有无线网卡，则需要配置额外的wifi接收网卡，（有内置的PCIE无线网卡,有外置的USB无线网卡，也可以使用有无线中继功能的无线路由，直接网线连接台式电脑，（推荐这种，外置的USB无线网卡容易烧掉，如果长时间使用，而无线路由设计就是可长时间使用的，硬件一般不会烧掉）。正常在船我用IPAD比较多，主要便于携带，晚上休息前都可以很方便的打开软件。

硬件有了还需要海图软件的支持，现在各种软件很多，如TRANSASNAVISailor，KSART，maxsea，YIMA，CMAP，NAIONICS，OPENCPN，国内的江与海等软件。这些软件多数是付费的，目前唯一免费的软件是OPENCPN。另外还有移动设备上使用的APP，像isailor，seaiq等。推荐使用OPENCPN这个免费软件，需要有谷歌账户，在Google Play上下载，软件中有很多免费海图可以下载，可以安装在windows系统上，mac系统和Android系统上，设置简单，使用操作方便。

软件OPENCPN目前没有上线苹果的Apple Store，所以ios设备是无法安装这个软件的，依照加拿大引水的推荐，在app store狠心花了347元购买了seaiq open版软件，在iPad上使用，效果很好，完全支持ENC，RNC海图，可以作为一台真正的ECDIS使用，整个美国水域及美国内河海图免费下载，且每周更新。还有南中国海，欧洲一些国家和港口的ENC海图，其它全球的ENC permit 都可以通过几家海图服务商购买，期限有一个月，三个月，1年等，也是每周更新的。需要有internet更新。就是费用比较高，因人而异。

软件上设置比较简单，针对AIS转WIFI设备，先连接WIFI，在软件的连接设置上设置好WIFI服务器的IP地址和端口号，就可以了。（端口号根据设备不同而不同，设备上一般指定的端口号，只要输入就可以了。可以在WIFI设备上更改为不同的端口号）

软件的使用，和我们常用的电子海图类似，也有航线设计，航线跟踪等功能，具体使用可参看软件使用说明。比较实用的是在房间就可以看到本船及周围的船舶相对态势，快速判断有没有危险等比较方便。也可以随时知道本船的位置速度等，不需要每次都要跑到驾驶台上查阅了。

有了硬件，和支持的海图软件，最后就是海图了。像前面提到的，整个USAWATER 和Inland waters的ENC可以从NOAA网站上免费下载，是每周更新的。只要有internet，每周都可以更新海图到最新。网上许多免费资源，可以下载，也包括整个SouthChina Sea 第二版的ENC，新西兰的RNC，整个巴西沿岸和内河的RNC，阿根廷沿岸和内河的RNC，欧洲一些国家和地区的内河港口图等。有些像S-57格式的图也有的可以下载，软件都支持，CM93图，也可以通过软件服务商购买正版的S63图，在OPENCPN上需要先安装plugin，安装后针对硬件设备产生一个指纹文件，发送指纹文件到服务商处，服务商发送海图的permit，导入permit就可以下载使用海图了，也是每周更新，和船上的ENC使用是一样的。

以上只是个人一点看法，如有不对的地方，欢迎指出，我们共同研究。

IPAD在手，说走就走！Capt.Song

免责声明：本文仅代表作者个人观点，与信德海事无关。其原创性以及文中陈述文字和内容未经本站证实，对本文以及其中全部或者部分内容、文字的真实性、完整性、及时性本站不作任何保证或承诺，请读者仅作参考，并请自行核实相关内容。

投稿或联系信德海事：

admin@xindemarine.com

浅谈E—Navigation（E—航海）的应用与发展

一、前言

党的“十八大”提出，“提高海洋资源开发能力，坚决维护国家海洋权益，建设海洋强国”。在我国跃居为世界第二大经济体的背景下，建设海洋强国成为维护海洋权益的题中之义。随着国家沿海发展战略的不断深化，沿海经济建设和航运事业日益增进，港口及航道不断延伸拓展，港航企业腹地经济的辐射雄厚，航海保障的社会功能将更加重要。由于大型船舶的操纵和结构特性，E-Navigation系统的研究和建设，不仅关系到大型船舶的航行及安全，也关系到我国沿海港口经济建设和海洋强国战略的稳步推进。

二、E-Navigation概念的时代背景及发展历程

21世纪是海洋的世纪，海洋是国际贸易和运输的主要通道，是维护国家权益和国土安全的重要领域。随着人类海洋活动的日益频繁，航海技术发展日新月异。与此同时，作为信息化时代的重要标志，数字化技术已广泛应用到人类活动的各个方面，数字化航海技术随之迅速发展，GPS（全球定位系统）、BDS（北斗卫星导航系统）、AIS（船舶自动识别系统）、电子海图、无线电通信和计算机网络等现代技术在航海领域得以广泛应用，为船舶航行提供了更加安全可靠的服务保障。

然而，一个尴尬的现实是，这些为船舶和陆上用户服务的信息应用系统都“各自为营”，为航海带来便捷与精确度的同时，一定程度影响了导助航服务水平的进一步提升，也给航海人员增加了工作负担。国际海事组织（IMO）认为，越来越多的设备引入，使航海人员获得信息的负担大大增加，反而影响了航行安全和效率。

2005年，英国交通部基于对自身航标基础设施的考量和意识到海上导航领域缺乏协调的现状，最早提出了E-Navigation（E-航海）这个名词。E-Navigation另一次进入公众的视野里是在2005年11月吉隆坡召开的国际航标协会（IALA）“全球船舶跟踪”研讨会上。

2006年5月IMO海上安全委员会（MSC）第81次会议上，日本、马歇尔群岛、荷兰、挪威、新加坡、英国和美国联名向委员会提案，最终委員会通过了有关E-Navigation的新工作项目，从此它便成为IMO航行安全分委会通信工作组的一项课题。

2007年IMO NAV53次会议上，将“E—Navigation的发展战略”列为高优先议题，基本采纳了IALA提出的E-Navigation定义。MSC86批准E-Navigation战略实施协调工作计划，并列为2009—2012年期间NAV、COMSAR及STW分委会的联合工作任务。

2011年3月IMO无线电通信与搜救分委会（COMSAR）第 15 次会议上，E-Navigation工作组对挪威提交的通信组的工作报告（COMSAR15/11）文件进行了讨论，在标准、组织和资金等方面，针对存在的问题提出更有效和切合实际的方案。

世界发达国家此后相继开展了E-Navigation战略研究和系统开发等相关工作。作为IMO、IALA、IHO（国际海道测量组织）等国际组织的成员国，我国一直密切关注并积极跟踪国际E-Navigation发展的最新成果。自党的“十八大”提出海洋强国战略以来，我国加大了E-航海研究应用步伐，目前，天津港、洋山港等港口E-航海试点建设已取得初步成效。

三、E-Navigation概念内涵

根据IMO相关文件，E-Navigation是指通过电子的方式，整合现有的和新的导航设备，特别是电子设备，在船上和岸上收集、综合、交换、显示和分析海事信息，以增强船舶泊位到泊位的全程航行能力，增强相应的海上服务、安全和保安能力，以及海洋环境保护的能力，更好地保护海洋环境，提高航行安全和效率。

E-Navigation并不是一种新的技术，而是一个概念，一个框架，可以理解为一个平台。在这个平台上，船舶自动识别系统（AIS）、电子海图显示和信息系统（ECDIS）、综合驾驶台系统（IBS）和综合航行系统（INS）、自动雷达标绘（ARPA）、无线电及卫星导航系统、船舶远程识别和跟踪（LRIT）、船舶交通管理系统（VTS）、无线数字数据通讯网络和全球海上遇险和安全系统（GMDSS）等都将融入。另外，IMO的E-Navigation战略，可以理解为一个全球范围的海上信息化合作战略（如下图），其目的就是为了促进各国在海上信息和数据之间的交换，在统一架构和技术标准的前提下，消除技术障碍和壁垒，最终达到增强海上安全，提高海上保安、环境保护和海上搜救能力。

总之，E-Navigation实质上是将海事相关信息进行协调、收集、集合、交换及显示的一个过程，它是一个全方位的综合系统平台，一个把现有和将有的航海系统全面融和的平台，一个不断发展的、动态的概念。它将从根本上解决现有导航、通信和助航技术的独立性，减轻值班驾驶员的负担，减少日益增多的船载设备配置，统一船岸通导设备的标准，提高用户的使用效率，提高船舶和海事管理机构之间交换信息量，杜绝船员不常用技能的退化等多方面的问题，促进海上导航系统的协调一致，支持用户需求引导的岸基服务目标实现，从而开创一种新的技术手段和航海环境，极大提高航行的安全性和营运效益，实现“航行更安全，海洋更清洁”。

四、E-Navigation架构组成

前面我们已从IALA的阐述中了解到，E-Navigation是通过电子手段协调船舶和岸上航海信息的采集、整合、交换、展示和分析，以增强船舶泊位到泊位的导航和相关服务，以保障海上航行安全、安保和保护海上环境，从而促进水上航运高效、安全的进行。IALA还指出了E-Navigation系统架构建设必须用户需求为指导，主要组成包括船、岸系统以及导航与通信基础设施。

E-Navigation系统架构具体为：

1.船基系统以船载导航系统为核心，该系统集成船上各种传感器（包括所有驾驶台、船舱、机舱的传感器），以采集各种船舶实时的航行信息。船基系统的核心要素包括：AIS、GMDSS、GNSSD陆上导航系统/无线电导航系统、移动蜂窝通信、声音识别、CCTV、便携式导航单元、辅助靠泊、虚拟航标、水文气象等传感器和减少人为错误的分析与预警能力。船基系统在航行过程中应能够鼓励船员积极参与，防止船员注意力分散，并减轻船员工作负荷。

2.E-Navigation岸基系统应集成所有可用的岸基船舶交通管理（VTS）和相关服务系统，以便于岸基操作人员理解和使用的方式提供、交换和传输各种信息数据，从而保证船舶航行安全、提高营运效率。

3.导航与通信基础设施应满足管理部门和船舶之间信息的无缝传输，网络覆盖船舶之间、船岸之间和岸上主管部门或其他相关公司企业之间。对E-Navigation用户而言，只需要关心在信息域获得的信息是否满足自己需要，而不需要知道这些信息具体来源于哪个具体的技术服务子系统或哪个设备；而对E-Navigation系统而言，则需要在数据域执行用户各种业务数据请求，从不同的技术服务子系统中获取数据，并以标准的数据格式、适当的展现形式提供给用户，从而满足用户需求。

因此，E-Navigation系統技术架构站在信息化服务的制高点，以“智能化”为指导原则，是船舶通信导航的“云”。它集成所有相关海上技术服务系统，按照统一的业务模型和数据进行传输。最终实现用户按需获取数据、隐藏数据来源和通信方式的智能化服务保障体系，实现简捷而有效的船船、船岸、岸船和岸岸之间的通讯，提高海上交通效率和港口风险管理，有助于航标最佳组合，提高船舶和岸上对环境的知晓，扩展VTS的性能减少信息过载，不产生附加的工作量，适应值班驾驶员需要改变。

下图为E-Navigatione简单框架示意图：

五、E-Navigatione发展前景

E-Navigatione项目落地后，能进一步提高中国海事沿海水域监管能力、海上安保能力和信息服务覆盖面，不断提升沿海航海保障的安全性、可靠性、运输效率和集成性，加强船舶航行安全、提高航运效率，促进海洋环境的保护。伴随着E-Navigatione战略的深入，船舶驾驶人员提高了参与交通安全的主动性，降低了劳动强度；港航企业能够未雨绸缪，合理规划生产作业；海事管理部门科学疏港，能够确保合理的船舶密度，维护航行秩序；船公司通过确定船舶的精准位置和航速、航向等具体信息，能够进一步安排运营生产。

我国正在大力发展沿海区域经济和海洋经济，海洋开发活动持续繁荣，海洋环境保护任务日益艰巨。E-Navigatione技术的出现，将开创一种新的技术手段和航海环境，极大提高航行的安全性和营运效益，实现“航行更安全，海洋更清洁”。

来源：科学与财富2018年10期