使用ECDIS的風(fēng)險.dpsPPT參考幻燈片

1、第四章： 使用ECDIS的風(fēng)險 和 PSC檢查中的注意事項,青島遠洋船員公司教培部： 趙衍海,使用ECDIS的風(fēng)險,ECDIS雖然功能強大，但它只是一種助航儀器 ECDIS自身的局限性、顯示誤差和故障、用戶對系統(tǒng)的不適當(dāng)設(shè)置和使用、傳感器誤差、備用裝置使用上的及時和有效問題等都要求用戶不能過分依賴ECDIS ECDIS之所以能夠大大促進航行安全，重要的原因之一就是能夠有效預(yù)防船舶擱淺。然而，由于值班船員對ECDIS的功能、原理機制缺乏清晰的認識，過度依賴于ECDIS，最終導(dǎo)致船舶擱淺或其他事故的發(fā)生。,相關(guān)因ECDIS/ECS使用不當(dāng)而導(dǎo)致海上事故資料：,（1）2008年1月31日0703LT

2、，Pride of anterbury輪離加來港駛往多佛爾港，1250LT，船舶于The Downs off Deal，Kent處擱淺在一沉船上。 （2）2008年5月12日1619LT，荷蘭籍干貨船“CFL Performer”在英國東海岸的Haisborough 淺灘擱淺。 （3）2008年1月2日0454LT，德國籍集裝箱船LT CORTESIA輪在由泰晤士港駛往塞得港的途中于英吉利海峽的瓦訥海(Varne Bank)附近擱淺。 （4）2009年9月16日，Maersk Kendal于新加坡海峽擱淺。 （5）2011年8月9日，CSL THAMES從格倫桑塔駛往威廉港途中擱淺。,意大利郵

3、輪COSTA CONCORDIA擱淺:,意大利郵輪COSTA CONCORDIA擱淺:,4.1 海圖數(shù)據(jù)誤差,海圖數(shù)據(jù)誤差是指海圖數(shù)據(jù)在形成過程中產(chǎn)生的誤差以及不同數(shù)據(jù)來源所依據(jù)的基準不同引起的誤差： 4.1.1 海圖誤差 4.1.2 坐標(biāo)系誤差 4.1.3 方位誤差 4.1.4 傳感器設(shè)備本身固有的誤差,4.1.1 海圖數(shù)據(jù)質(zhì)量,海圖數(shù)據(jù)的質(zhì)量主要依賴于數(shù)據(jù)測量的精確性、數(shù)據(jù)制作的精確性、數(shù)據(jù)是否覆蓋所有水域范圍、數(shù)據(jù)是否完整以及是否及時更新等。目前電子海圖數(shù)據(jù)主要來源于紙質(zhì)海圖；紙質(zhì)海圖的水道測深數(shù)據(jù)及其標(biāo)示的位置可能存在誤差；從紙質(zhì)海圖到電子海圖的轉(zhuǎn)換過程中數(shù)據(jù)掃描可能有遺漏，如在海圖之

4、間出現(xiàn)縫隙或丟失數(shù)據(jù)，也有可能出現(xiàn)添加一些不必要的、冗余的、無關(guān)的信息；還有可能出現(xiàn)某些區(qū)域的兩個數(shù)值矛盾。,4.1.2 坐標(biāo)系誤差,當(dāng)定位系統(tǒng)所依據(jù)的坐標(biāo)系與海圖數(shù)據(jù)的坐標(biāo)系不一致時，如果沒有對船位誤差進行修正，則海圖上顯示的船位不符合海圖坐標(biāo)系。解決的辦法只有確認某些位置的準確位置，和所用的海圖進行比對，才能確定?？梢酝ㄟ^以下的方法來實現(xiàn)：（1）利用燈標(biāo)表等的準確位置，對海圖顯示的相應(yīng)位置進行核對；（2）分道通航制的圖書，及其他航路指南及進港指南，無線電信號表等，有關(guān)標(biāo)注海圖相應(yīng)位置的圖書資料與電子海圖上的位置進行比對；（3）實際陸地標(biāo)志與海圖比對；（4）將雷達與電子海圖圖象合并,尤其對顯

5、著的雷康作比對，標(biāo)志性的建筑或者地理地貌,進行比對。,4.1.3方位誤差： 主要指真北和羅經(jīng)北（雷達）的誤差，在ECDIS中海圖數(shù)據(jù)所依據(jù)的方位是以真北為基準的，而導(dǎo)航設(shè)備以羅經(jīng)北為基準，如雷達、船艏向。方位誤差大小取決于羅經(jīng)校正是否準確。 4.1.4 傳感器設(shè)備本身固有的誤差： 任何設(shè)備都具有自身固有的偏差，是無法調(diào)整和避免的。,4.2 船位誤差,船位誤差屬于時變數(shù)據(jù)產(chǎn)生的誤差，主要是由于定位系統(tǒng)定位不準確及定位系統(tǒng)與ECDIS時間不完全同步，導(dǎo)致顯示的位置和計算的結(jié)果與實際不符。 GPS船位誤差；使用光柵海圖時，未進行坐標(biāo)系修正；錯誤的船位修正；不分析的接受顯示船位；定位設(shè)備天線誤差。 4

6、.2.1 本船定位設(shè)備位置誤差； 4.2.2 目標(biāo)船船位誤差； 4.2.3 數(shù)據(jù)延時。,4.2 船位誤差,4.2.1 本船定位設(shè)備位置誤差：定位設(shè)備提供的船位是天線所在的位置坐標(biāo)，ECDIS以船舶的對稱中心點為基準，而定位設(shè)備天線位置一般都不在該點上，盡管ECDIS中可以設(shè)置定位設(shè)備天線與中線的相對位置，以計算船舶中心點的位置，但相對位置設(shè)置通常以米級為單位，存在一定的誤差。 4.2.2目標(biāo)船船位誤差：與本船位置類似，目標(biāo)船位本身也存在一定的定位誤差。,4.2 船位誤差,4.2.3數(shù)據(jù)延時：ECDIS中本船船位數(shù)據(jù)一般來自GPS傳感器，目標(biāo)船位數(shù)據(jù)主要來自雷達和AIS傳感器。GPS定位一般每秒

7、產(chǎn)生3個位置數(shù)據(jù)。雷達一般3秒為一個掃描周期，即每隔3秒才顯示雷達的圖像和所跟蹤的目標(biāo)。AIS的信息更新時間也根據(jù)靜態(tài)信息、動態(tài)信息、航次數(shù)據(jù)以及船舶狀態(tài)有所不同，ECDIS中顯示的AIS目標(biāo)存在不同程度的時間延時。ECDIS每隔1-3秒刷新一次海圖數(shù)據(jù)和其他航海信息。所以，ECDIS并非實時顯示海圖數(shù)據(jù)和目標(biāo)的位置，存在一定的延時。,4.3 外部設(shè)備誤差,4.3.1 性能下降：使用時間過長、部件老化等都可能引起設(shè)備的使用性能下降，而無法達到其設(shè)計使用的標(biāo)準。例如：定位設(shè)備的精度下降，測深儀的誤差增大導(dǎo)致數(shù)據(jù)來源存在不穩(wěn)定和不準確性 4.3.2 連接故障： ECDIS與外部設(shè)備的連接主要是有線

8、方式，無線方式的較少。ECDIS與外部設(shè)備連接如果出現(xiàn)故障，外部設(shè)備就無法為ECDIS提供數(shù)據(jù)，ECDIS也就無法提供相應(yīng)的信息。此時，ECDIS會給出報警。找出故障原因進行維修。 4.3.3 突然故障：硬件故障可使ECDIS獲得的數(shù)據(jù)出現(xiàn)失真，信息無法置信，可能導(dǎo)致災(zāi)難性后果。,4.4 系統(tǒng)操作誤差,系統(tǒng)操作誤差主要體現(xiàn)在船員操作ECDIS過程中由于不熟練，知識欠缺或工作馬虎等造成的錯誤操作而導(dǎo)致的誤差：海圖位置顯示不當(dāng)、設(shè)置錯誤、操作錯誤、理解錯誤。 4.4.1 海圖顯示不當(dāng)：ECDIS的海圖顯示中，不僅要求原始數(shù)據(jù)要準確，而且在選擇使用數(shù)據(jù)時要充分考慮航行安全的需要。過多的數(shù)據(jù)內(nèi)容不僅造

9、成系統(tǒng)過載、使重要的信息被覆蓋或淹沒，而且不必要，但如果選擇的數(shù)據(jù)過少，則可能不能滿足航海安全的需要。,4.4.2 設(shè)置錯誤：在ECDIS中，只有選擇適當(dāng)?shù)闹T如系統(tǒng)報警參數(shù)、航線監(jiān)視報警參數(shù)、本船船舶參數(shù)參數(shù)等，才能有效地發(fā)揮ECDIS的相關(guān)功能。例如偏航報警，如果設(shè)置的報警限制值過小，就會經(jīng)常發(fā)生報警（可能是不必要的）；反之，如果過大，就會在應(yīng)該報警的時候，無法給出。又如擱淺報警，如果設(shè)置的提前報警時間過短，就會形成雖產(chǎn)生了報警，但由于沒有給后續(xù)的操船留有充分的時間，進入淺水區(qū)的危險就有可能無法避免。,4.4.3 操作錯誤：操作錯誤是由于動作失誤或選擇錯誤造成的后果，應(yīng)當(dāng)在ECDIS使用中盡

10、量避免。有可能是在選擇操作菜單時，由于鼠標(biāo)操作不熟練而選擇了不應(yīng)該選擇的菜單行（臨近），也有可能是在選擇顯示分類時，沒有將應(yīng)該顯示的物標(biāo)類型選為顯示物標(biāo)類。 4.4.4 理解錯誤：如果用戶對ECDIS工作原理、數(shù)據(jù)產(chǎn)生機制不熟悉，對某些特殊情況不理解，不會進行必要的驗證和分析，盲目地接受以致做出錯誤的決策。,對電子海圖的理解錯誤包括：,a.忽視海圖超比例尺顯示：海圖上物標(biāo)之間的空間位置關(guān)系在編輯比例尺（原始比例尺）下是最可靠的。如果在編輯比例尺上放大或縮小海圖，稱為超比例尺顯示，這時海圖上物標(biāo)間的空間位置關(guān)系存在視覺差異，如果忽視了這種視覺差異，可能導(dǎo)致用戶判斷錯誤。 b.缺乏分析接受顯示船位

11、：ECDIS上顯示的船位來自于定位系統(tǒng)，目前主要是GPS船位。用戶應(yīng)該認識到所顯示船位為觀測船位，而非真實船位，觀測船位都存在船位誤差，定位系統(tǒng)可能不穩(wěn)定導(dǎo)致錯誤船位。用戶對基于觀測船位的航行環(huán)境、報警提示等應(yīng)經(jīng)過分析后做出判斷，應(yīng)盡可能利用多種定位手段核查船位。,對電子海圖的理解錯誤包括：,c.忽視顯示控制：由于基礎(chǔ)顯示、標(biāo)準顯示和其他信息顯示三種不同海圖顯示控制方式下顯示出的海圖數(shù)據(jù)不同，用戶應(yīng)該認識到各種顯示都存在某些種類的海圖物標(biāo)不被顯示的可能。在基礎(chǔ)顯示模式下只顯示直接危及本船的物標(biāo)，其他與航行安全的物標(biāo)（如固定和浮動的助航標(biāo)志、禁航區(qū)和受限區(qū)域等）不被顯示。 ECDIS有多種顯示亮

12、度或顯示方式供駕駛員選擇。白天模式與夜間模式，其底色和顯示信息的色彩差別非常大，選擇不當(dāng)可能導(dǎo)致識讀錯誤或困難。使用漫游（BROWSE)方式時，船舶位置可能不在顯示界面中，顯示界面顯示的并不是船舶周圍的情況，不能作為船舶是否存在航行危險的依據(jù)。使用首向上或航向向上時，電子海圖的顯示與紙質(zhì)海圖的顯示有著明顯的區(qū)別，對于習(xí)慣使用傳統(tǒng)紙質(zhì)海圖的駕駛員來講，很容易出現(xiàn)混淆。 在電子海圖上疊加雷達影像可能帶來顯示信息過載，減慢電子海圖系統(tǒng)的運算速度。如果疊加的雷達圖像質(zhì)量比較差，存在雨雪干擾等，一些小的物標(biāo)就有可能被忽略。僅疊加ARPA信息時也有可能造成信息解讀的失誤，如ARPA跟蹤物標(biāo)丟失或者沒能及時

13、捕捉物標(biāo)，利用電子海圖顯示避讓，有可能因為不能及時發(fā)現(xiàn)和跟蹤物標(biāo)而造成碰撞危險,4.5 保證系統(tǒng)可靠性（4.5.1系統(tǒng)設(shè)備保養(yǎng)）,4.5.1 硬件系統(tǒng)的可靠性：ECDIS工作時間長, 從開航前擬定航行計劃開機，到抵達目的港關(guān)機，往往要持續(xù)幾天甚至幾十天的時間。船舶可能跨越的空間大，從低溫地區(qū)到高溫地區(qū)，從干燥地區(qū)到潮濕地區(qū)，設(shè)備硬件要經(jīng)受各種不同環(huán)境的考驗。因此，駕駛臺要保持合適的溫度，要注意防塵、防潮。配備雙套電子海圖系統(tǒng)的船舶，要定期轉(zhuǎn)換使用，讓每臺設(shè)備都得到休整。長時間不使用電子海圖系統(tǒng)時，要定期通電除潮。應(yīng)定期對外部設(shè)備進行性能檢測，及時掌握設(shè)備的運行情況以及可能存在的誤差，保證傳遞的

14、數(shù)據(jù)達到要求。為確保ECDIS功能的正常運行，要定期自動或手動對ECDIS進行主要功能在船測試，包括傳感器輸入數(shù)據(jù)的完整性測試、航線監(jiān)控功能的實現(xiàn)等。有關(guān)ECDIS自檢，需要根據(jù)使用手冊的操作指導(dǎo)進行。正確使用備用裝置。ECDIS需要備份裝置，在緊急情況下可以取代主系統(tǒng)執(zhí)行各種功能直到抵達下一港口。如果在霧中航行或進出狹水道時，出現(xiàn)電子海圖系統(tǒng)等故障，應(yīng)該降低船速，按照傳統(tǒng)的航行方式航行。,4.5 保證系統(tǒng)可靠性（4.5.2系統(tǒng)軟件維護）,4.5.2 系統(tǒng)軟件的可靠性：系統(tǒng)的穩(wěn)定運行離不開軟件，軟件出現(xiàn)故障可能降低系統(tǒng)性能，甚至導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰。要堅持專機專用,不能將設(shè)備挪作他用，否則容易影響設(shè)備

15、的性能或感染計算機病毒。 要預(yù)防計算機病毒，使用經(jīng)過系統(tǒng)供應(yīng)商認可的正稿版殺毒軟件定期殺毒。要堅持導(dǎo)航手段多樣化，通過其他手段檢驗和校核電子海圖系統(tǒng)的觀測結(jié)果，及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)可能存在的問題和缺陷。 應(yīng)注意制造商發(fā)布的信息，對可能存在問題或缺陷進行修正。刪除數(shù)據(jù)或文件都會給船舶帶來危險，駕駛員不得隨意刪除與航行安全有關(guān)的數(shù)據(jù)。,4.5 保證系統(tǒng)可靠性（電力供應(yīng)）,4.5.3電源的可靠性：ECDIS的電源，通常會有直流24V和交流220V兩種接口（插頭），一般會與船舶電源插口相匹配，不至于連接錯誤。 常規(guī)電源：要根據(jù)船舶電源的穩(wěn)定情況，選擇適當(dāng)?shù)慕涌谶M行連接。 應(yīng)急電源：應(yīng)該在其他導(dǎo)航設(shè)備，特別是定

16、位設(shè)備已經(jīng)具備應(yīng)急電源的前提下，在ECDIS上使用應(yīng)急電源；否則，如果僅僅是給ECDIS準備了應(yīng)急措施，也將因為沒有航行監(jiān)控的來源數(shù)據(jù)而無法正常工作。,4.5 保證系統(tǒng)可靠性（海圖數(shù)據(jù)）,4.5.4海圖數(shù)據(jù)的可靠性：應(yīng)使用權(quán)威機構(gòu)發(fā)行的ENC海圖數(shù)據(jù)（如UKHO的AVCS，不使用本地政府發(fā)行的ENC數(shù)據(jù)）如果使用了其他數(shù)據(jù)，要甄別其來源是否可靠和坐標(biāo)系是否統(tǒng)一。在購買數(shù)字產(chǎn)品時，注意檢查發(fā)行機構(gòu)是否為官方或由官方授權(quán)。在顯示電子海圖時，按照ECDIS性能標(biāo)準規(guī)定，如果不是官方的ENC，則在顯示器上會出現(xiàn)特定的警示信息。 官方ENC也需要定期更新，可以通過航海通告手動改正，也可通過改正光盤或登錄

17、國際互聯(lián)網(wǎng)進行改正。,4.5 保證系統(tǒng)可靠性（顯示信息）,4.5.5顯示信息的可靠性： 應(yīng)了解電子海圖系統(tǒng)的各項性能，掌握各傳感器切換方法，充分發(fā)揮設(shè)備或儀器的功能優(yōu)勢，選取最佳的定位或?qū)Ш椒绞健?應(yīng)熟悉相關(guān)航路資料。單憑ECDIS對航線進行檢查和航行監(jiān)控是不科學(xué)、不完整的。尤其是在近岸和進出港口水域，有較為完善的陸地導(dǎo)航系統(tǒng)，如浮標(biāo)、導(dǎo)標(biāo)、疊標(biāo)等，可利用這些標(biāo)志或系統(tǒng)進行導(dǎo)航和避險，方法簡單、結(jié)果直觀、便于檢查、校核ECDIS的導(dǎo)航精度。 應(yīng)熟悉電子海圖系統(tǒng)和航路資料，才能正確評估顯示信息是否正確，以引導(dǎo)船舶安全航行。,4.5 保證系統(tǒng)可靠性（4.5.6 ECDIS設(shè)置）,熟悉ECDIS的不

18、同顯示方式及其特點，在不同水域、不同時間或使用不同的船舶監(jiān)控功能時選用合適的顯示方式。 注意報警參數(shù)的正確輸入和報警功能的合理使用。熟練掌握初始參數(shù)設(shè)置、航線設(shè)計、航路監(jiān)控、報警設(shè)置與排除、電子海圖改正、安全水深的設(shè)置、各種相關(guān)數(shù)據(jù)的判斷與處理等與航行安全密切相關(guān)的操作和信息。例如：航線偏航報警設(shè)置或防擱淺設(shè)置一般使用于港外航路，在進出港口時，航道的寬度有限，與定位精度和偏航報警閾值等不相稱，要充分利用港口設(shè)置的各種導(dǎo)航標(biāo)志。 正確解讀告警信息。危險信息一般用紅色表示，安全信息用黃色表示，航行監(jiān)控時如果系統(tǒng)還設(shè)置在瀏覽模式，那么系統(tǒng)會自動出現(xiàn)黃色的信息予以提醒，定位傳感器故障時也會發(fā)出類似信息

19、。,4.5 保證系統(tǒng)可靠性（4.5.7駕駛臺設(shè)備配備）,4.5.7 ECDIS配備的可靠性： 注意ECDIS與船舶其他系統(tǒng)之間的匹配，盡量安裝同一制造商的產(chǎn)品，有利于各系統(tǒng)之間的兼容；互不兼容的設(shè)備之間要通過信號轉(zhuǎn)換裝置來連通。要正確地進行系統(tǒng)設(shè)置，如DGPS選用的坐標(biāo)系應(yīng)該與電子海圖的坐標(biāo)系一致。要輸入準確可靠的導(dǎo)航參數(shù)，如航向、航路點的經(jīng)緯度、陀螺羅經(jīng)差、磁羅經(jīng)自查差、磁差、風(fēng)流壓差以及各種儀器啟動時的初始數(shù)據(jù)。要熟悉和掌握ECDIS中各種傳感器的原理、特性和功能，使各種傳感器工作在最佳狀態(tài)，并充分認識到各種傳感器的局限性，最好將定位數(shù)據(jù)、導(dǎo)航參數(shù)等進行比較分析，選擇精度和可靠性好的船位。

20、,4.6 ECDIS后備布置,性能標(biāo)準要求船舶應(yīng)提供適當(dāng)?shù)?、獨立于ECDIS的備用裝置，以確保ECDIS發(fā)生故障和失靈時能利用備用裝置繼續(xù)保持安全航行。附則6對備用裝置提出了總體要求，必備功能包括： 1）能以海圖形式顯示水道測量和地理環(huán)境相關(guān)信息。 2）能接管原先在ECDIS上的航線設(shè)計，并能手動或通過從航線設(shè)計設(shè)備傳輸來調(diào)整計劃航線。 3）能接管原先由ECDIS進行的航行監(jiān)控；自動或在海圖上手動標(biāo)繪本船船位和對應(yīng)的船時；可在海圖上顯示計劃航線，量取航向、距離和方位，標(biāo)繪經(jīng)緯度、方位位置線、距離位置線。 4）如果備用裝置是電子設(shè)備，則至少能顯示ECDIS 中的標(biāo)準顯示模式下的信息；當(dāng)信息以比數(shù)

21、據(jù)庫中的比例更大的比例顯示，或覆蓋本船船位的海圖比例尺大于系統(tǒng)提供的比例尺時，應(yīng)能提供提示。 5）整個航次的海圖信息應(yīng)該使用最新的官方版本，并改正到最新；應(yīng)不可能改變電子海圖信息的內(nèi)容；應(yīng)顯示海圖或海圖數(shù)據(jù)的版本和發(fā)布日期。 6）雷達和其他航行信息的疊加應(yīng)符合相關(guān)要求；應(yīng)能記錄船舶航跡，包括船位和相應(yīng)船時。 7）在主要環(huán)境條件和正常操作條件下其應(yīng)能提供可靠的操作。,4.6 ECDIS后備布置,1. 另外一部使用獨立電源和獨立的GPS位置傳感器的ECDIS 2. 滿足整個航次所需的改正到最新的最新版紙質(zhì)海圖 3. 另外一部使用RCDS模式的ECDIS 4. 一部基于雷達的、符合IMO “海圖-雷達”性能標(biāo)準的“海圖-雷達”系統(tǒng) 怎樣才能具備ECDIS的“足夠有效”的備份裝置，最終由各國海事局來決定。我國海事局規(guī)定的A類ECS. 備份配置應(yīng)該在開航前： 與主設(shè)備的本航次監(jiān)控配置進行同步，如計劃航線、報警設(shè)置等,關(guān)于香港旗船舶ECDIS時的備用裝置要求,4.7 有