1
ECDIS
ECDIS
System Zobrazowania Map Elektronicznych i
System Zobrazowania Map Elektronicznych i
Informacji Nawigacyjnej ECDIS
Informacji Nawigacyjnej ECDIS
Electronic Chart Display And Information System
Electronic Chart Display And Information System
mgr inż. st.of.pokł.Jadwiga
Grzeszak
jadwiga grzeszak:
jadwiga grzeszak:
2
Świat ECDIS jest pełny akronimów
Świat ECDIS jest pełny akronimów
i złożonych legislacji
i złożonych legislacji
Nieof
cjalne
(Non-o
fcial)
ECS
ECD
IS
Ofc
jaln
e
(Of
cial
)
AR
CS
RENC
Zatw
ierd
zony
(Typ
e-Ap
prov
ed)
DX-
90
S57
ENC
NDI/BSB
S52
RC
DS
NIM
A
VPF
???
3
Nawigacyjne systemy informacyjne
pojęcia podstawowe –
ECDIS,ENC,SENC
Termin ECDIS (Electronic chart display and
information system
) oznacza
system zobrazowania
elektronicznych mapy i informacji nawigacyjnej
pochodzącej
z
urządzeń
nawigacyjnych,
wykorzystywany
przez
nawigatora
przy
planowaniu trasy statku i jej monitorowaniu.
Elektroniczna mapa nawigacyjna ENC ( Electronic
navigational chart)
wykorzystywana w ECDIS jest
oryginalną baza danych, standaryzowaną co do
zawartości, struktury i formatu, tworzoną w
upoważnionych
przez
rząd
biurach
hydrograficznych.
4
Nawigacyjne systemy informacyjne
pojęcia podstawowe –
ECDIS,ENC,SENC
Systemowa elektroniczna mapa nawigacyjna
SENC
(
System Electronic Navigational
Chart)
jest statkową bazą danych, która w
wyniku
odpowiedniego
przekształcenia
oryginalnych danych ENC , uwzględnienia
oficjalnych
poprawek
do
ENC
oraz
informacji i uaktualnień wprowadzanych
przez
nawigatora,
jest
bezpośrednio
wykorzystywana do tworzenia zobrazowania
i innych nawigacyjnych funkcji systemu.
5
Standaryzacja systemów
Standaryzacja systemów
ECDIS
ECDIS
W procesie standaryzacji nawigacyjnych
systemów informacyjnych wiodącą rolę
odgrywają :
Międzynarodowa Organizacja Morska
IMO,
Międzynarodowa
Organizacja
Hydrografczna IHO
Międzynarodowa Komisja
Elektrotechniczna IEC
6
Color Display
Computer
AIS
Gyrocompass
ENC
Depthsounder
Currents
Updates
Radar/ARPA
(GPS, LORAN)
Nav Sensors
Water level
Ice info
ECDIS COMPONENTS
SENC
XTD
SPD
CSE
Color Display
Computer
AIS
Gyrocompass
ENC
Depthsounder
Currents
Updates
Radar/ARPA
(GPS, LORAN)
Nav Sensors
Water level
Ice info
ECDIS COMPONENTS
SENC
XTD
SPD
CSE
7
Konwencja SOLAS
Rezolucja IMO A.817(19) z 1995r
IEC 61174 (ECDIS 1998) (PrPN-EN)
S 52- publikacja IHO
S 57- publikacja IHO
STCW
Akty prawne dotyczące
Akty prawne dotyczące
ECDIS
ECDIS
8
Konwencja SOLAS-74:
rozdz. V
V/2: „Mapa nawigacyjna lub publikacja nautyczna jest to
mapa lub książka specjalnego przeznaczenia lub
specjalnie utworzona baza danych, wydana oficjalnie
przez Rząd, instytucję państwową lub autoryzowane
Biuro Hydrografczne i jest przeznaczona dla potrzeb
nawigacji morskiej”
V/19/2.1.4: „Wszystkie statki powinny posiadać mapy i
publikacje nautyczne do planowania i monitorowania
trasy statku oraz wykreślania i monitorowania pozycji w
czasie rejsu; System ECDIS może być uznany jako
spełniający wymaganie niniejszego podpunktu
dotyczącego posiadania map”
V/27: „Mapy i publikacje nautyczne ... niezbędne do
planowanej podróży powinny być odpowiednie i
aktualne’
9
Standardy eksploatacyjne
IMO dotyczące ECDIS
Rezolucja A.817(19) z 1995 r.ze
zmianami:
Rezolucja MSC.64(67)z 1996r
annex 5 ( back-up requirements )
Rezolucja MSC.86(70)z 1998r
annex 4 (RCDS mode of operation)
Okólnik SN/Circ 207 z 1999r
( praca w trybie ECDIS i RCDS )
10
Standard IEC 61174
•
“Wymagania ogólne - metody testowania i
wymagane wyniki badań”
opublikowany przez IEC w 1998
•
Norma zawiera:
minimalne wymagania dotyczące obsługi i
działania ECDIS: zgodnie z Rezolucją IMO
A.817(19),
wymagania zawarte w specjalnych
publikacjach IHO: głównie w S52 i S57;
metody testowania i wymagane wyniki badań:
badania środowiskowe, dokładność,
wymagania wizualizacji, funkcjonalne,
eksploatacyjne,
11
Norma IEC 61174 (PrPN-
EN)
•
Polska Norma PrPN-EN 61174 jest
tłumaczeniem wydanej w 1998 r. z
inicjatywy IMO przez Międzynarodową
Komisję Elektrotechniczną (IEC) normy
nt. “ECDIS - wymagania eksploatacyjne,
metody badania i wymagane ich wyniki”.
•
Norma stanowi podstawę dla uznawania
ECDIS jako spełniający wymagania
Rezolucji A.817(19) (type approval
standard)
12
Standard S57
•
Publikacja IHO S57 “Standard wymiany
cyfrowych danych hydrografcznych”
Aktualnie edycja 3.1 z 2000 r (ed. 3 w 1996)w
opracowaniu edycja 4
opisuje obiekty kartograficzne i ich własności na
morskich mapach elektronicznych - teoretyczny
model danych
zawiera instrukcje kodowania i katalogi dla jednolitej
interpretacji przez wszystkie Biura Hydrograficzne
zawiera koncepcje: komórek podstawowych (base
cell) i korekty
13
Standard S52
•
Publikacja IHO S52 “Specyfkacja zawartości map i
zobrazowania ECDIS”
Edycja z 1996 r. (uzupełniona w1999),obecnie z 2004r
Opisuje jak obiekty kartograficzne standardu S57 są
wyświetlane:
•
kolory
•
kształty i symbole
•
kolejność prezentacji
•
wybór użytkownika. Około 30 różnych alternatyw,
jak wyświetlany jest tekst, wyświetlane głębokości
itp
•
alternatywne metody i sekwencje rysowania
•
nanoszenie poprawek (korekt)
14
Standard S52
•
S52 (kontynuacja)
Zestawy ograniczeń do niekartograficznych
elementów w zobrazowaniu ECDIS
•
kolory oddziaływania człowieka
•
czasowe maskowanie informacji mapowej
opisuje minimalne wymagania dla:
•
rozdzielczości obrazu mapy
•
obszaru obrazu mapy
•
szybkości rysowania obrazu mapy
opisuje system korekty map
•
WEND (Światowa Baza Danych Map
Elektronicznych)
•
RENC (Regionalne Centrum Koordynacyjne ENC)
15
Historia legislacji ECS-
ECDIS
1991
1992
1994
1996
1995
1997
1998
1999
t
1. ECS
1. ECS
Standards
Standards
MRS
MRS
1. ECS
1. ECS
Type
Type
approval
approval
MRS
MRS
TRANSAS
TRANSAS
ECS
ECS
Type
Type
approval
approval
MRS
MRS
TRANSAS
TRANSAS
new Vers
new Vers
.
.
ECS
ECS
Type
Type
approval
approval
Germ.
Germ.
Lloyd
Lloyd
TRANSAS
TRANSAS
ECS
ECS
Type
Type
approval
approval
BSH
BSH
TRANSAS
TRANSAS
1. ECDIS
1. ECDIS
Type
Type
approval
approval
MRS
MRS
TRANSAS
TRANSAS
ECDIS
ECDIS
Type
Type
approval
approval
BSH
BSH
TRANSAS
TRANSAS
16
Pierwszy europejski typ ECDIS
aprobowany przez
„Bundesamt für Seeschiffahrt
und Hydrographie“ (BSH)
to
TRANSAS`
NAVI Sailor 2400
ECDIS
Zatwierdzeni
Zatwierdzeni
e
e
17
Wymagania szkoleniowe
IMO- Model Course 1.27 z
2000r
Doświadczony oficer powinien być
przeszkolony w zakresie oceny
korzyści dostarczanych przez ECDIS
Szkolenie jest niezbędne dla tego
potężnego złożonego urządzenia
nawigacyjnego
Świadomość ryzyka w nadmiernym
zaufaniu
18
ZOBRAZOWANIE INFORMACJI
ZOBRAZOWANIE INFORMACJI
SYSTEMOWEJ BAZY DANYCH MAPY
SYSTEMOWEJ BAZY DANYCH MAPY
WEKTOROWEJ SENC
WEKTOROWEJ SENC
KATEGORIE ZOBRAZOWANIA MAPY
KATEGORIE ZOBRAZOWANIA MAPY
WEKTOROWEJ
WEKTOROWEJ
19
Zobrazowanie informacji systemowej
bazy danych
mapy wektorowej
mapy wektorowej
SENC
Safety contour
Safety contour
-
-izobata bezpieczeństwa
izobata bezpieczeństwa
- izobata wybrana
przez nawigatora z pośród izobat dostępnych w SENC w celu :
wyróżnienia w ECDIS akwenów niebezpiecznych
alarmowania
o
zbliżaniu
się
statku
do
izobaty
niebezpiecznej
ostrzegania o przekroczeniu izobaty bezpieczeństwa przez
planowaną trasę
W przypadku braku wybranej izobaty bezpieczeństwa w SENC
system ECDIS powinien wybrać większą dostępną od
zadeklarowanej
Jeżeli użytkownik nie wybierze izobaty bezpieczeństwa system
powinien wyróżnić izobatę 30 m jako izobatę bezpieczeństwa
20
Safety contour -izobata bezpieczeństwa
Safety contour -izobata bezpieczeństwa
-
W przypadku braku
wybranej izobaty bezpieczeństwa w SENC system ECDIS
powinien wybrać większą dostępną od zadeklarowanej
Jeżeli użytkownik nie wybierze izobaty bezpieczeństwa
system ECDIS powinien wyróżnić izobatę 30 m jako izobatę
bezpieczeństwa
Zobrazowanie informacji systemowej
bazy danych
mapy wektorowej
mapy wektorowej
SENC
21
Zobrazowanie informacji systemowej
bazy danych
mapy wektorowej
mapy wektorowej
SENC
Safety depth - głębokość bezpieczna
Safety depth - głębokość bezpieczna -
jest to
wartość głębokości określonej przez nawigatora
w celu wyróżnienia przez ECDIS wszystkich
pojedynczych
głębokości
równych
i
mniejszych od zdeklarowanej głębokości
bezpiecznej.
Głębokość
bezpieczna
jest
parametrem
bezpieczeństwa wymaganym w przypadku braku
w SENC dostępnej izobaty bezpieczeństwa.
Głębokość bezpieczna nie może być mniejsza
od izobaty bezpieczeństwa
22
zobrazowanie głębokości niebezpiecznych
Zobrazowanie informacji systemowej
bazy danych
mapy wektorowej
mapy wektorowej
SENC
23
Zobrazowanie informacji systemowej
bazy danych
mapy wektorowej
mapy wektorowej
SENC
Izolated dangers - odosobnione
Izolated dangers - odosobnione
niebezpieczeństwa
niebezpieczeństwa
płycizny
skały
wraki
przeszkody podwodne
o głębokości mniejszej niż wartość
izobaty bezpieczeństwa
.
24
Zobrazowanie informacji systemowej
bazy danych
mapy wektorowej
mapy wektorowej
SENC
Podstawowym zadaniem ECDIS jest zapewnienie
bezpieczeństwa żeglugi z możliwością zobrazowania
wszystkich informacji zawartych w SENC. Dla
potrzeb bezpieczeństwa żeglugi uwzględniającego
kryterium ilości i rodzaju informacji podzielono
informację SENC na trzy kategorie:
Podstawa zobrazowania
Podstawa zobrazowania
( Base Display)
( Base Display)
Zobrazowanie standardowe
Zobrazowanie standardowe
( Standard Display)
( Standard Display)
Pozostałe
informacje
SENC(
Pozostałe
informacje
SENC(
All
other
All
other
information)
information)
25
Podstawa zobrazowania
Zobrazowanie informacji systemowej
bazy danych mapy wektorowej
SENC-
kategorie zobrazowania
Zobrazowanie wszystkich
informacji
SENC
Zobrazowanie standardowe
W systemach ECDIS zapewniona jest możliwość selektywnego doboru informacji SENC, adekwatnej do sytuacji nawigacyjnej.
26
Zobrazowanie informacji systemowej
bazy danych mapy wektorowej
SENC-
podstawa zobrazowania
podstawa zobrazowania
Podstawa zobrazowania
Podstawa zobrazowania (Base Display ) obejmuje
informację SENC potrzebną w każdym obszarze
geograficznym i we wszelkich warunkach, a więc poziom
informacji , który nie może być usunięty z mapy. Treść
elektronicznej mapy nawigacyjnej zawarta w podstawie
zobrazowania zapewnia prezentację:
linii brzegowej;
systemów wyznaczania szlaków żeglugowych;
jednostki głębokości i wysokości;
skalę, zakres, zorientowanie i zobrazowanie obrazu;
izobatę bezpieczeństwa i z nią związane odosobnione
niebezpieczeństwa i niebezpieczne głębokości
.
.
27
Linia brzegowa;
28
Izobata bezpieczeństwa statku wybrana
przez marynarza;
29
Wskazanie pojedynczych podwodnych
niebezpiecznych głębokości mniejszych od
izobaty bezpieczeństwa, które leżą na
bezpiecznych wodach określonych izobatą
bezpieczeństwa;
30
Wskazanie wydzielonych niebezpieczeństw, które
leżą na bezpiecznych wodach określonych przez
izobatę bezpieczeństwa takich jak mosty, kable
napowietrzne, itp., obejmujący pławy i stawy,
niezależnie od tego czy są używane jako pomoc do
nawigacji;
31
Systemy regulacji ruchu statków;
32
Linia
brzegowa;
Izobata bezpieczeństwa statku wybrana
przez marynarza;
Systemy regulacji ruchu
statków;
Pojedyncze podwodne niebezpieczne
głębokości
Wydzielone
niebezpieczeństwa,
33
Zobrazowanie informacji
systemowej bazy danych mapy
wektorowej SENC -
podstawa
podstawa
zobrazowania
zobrazowania
Dobór izobaty bezpieczeństwa (safety contour)
Na strukturę zawartości podstawy zobrazowania ma wpływ użytkownik,
gdyż znając ograniczenia związane z parametrami własnego statku,
dokonuje wyboru warstw głębokości ( izobata bezpieczeństwa )
niebezpiecznych
dla
statku
w
danej
podróży.
Wybór
izobaty
bezpieczeństwa wyróżnia ją na zobrazowaniu i defniuje jednocześnie zarys
akwenów
włączonych
w
grupę
informacji
tworzących
podstawę
zobrazowania.
34
Zobrazowanie informacji systemowej
bazy danych mapy wektorowej
SENC-
zobrazowanie
zobrazowanie
standardowe
standardowe
Zobrazowanie standardowe (Standard Display ) oznacza
poziom informacji SENC , który jest prezentowany na
ekranie, gdy mapa jest zobrazowana w ECDIS po raz pierwszy
po załączeniu systemu. Poziom informacji dostarczany w
kategorii zobrazowania standardowego obejmuje :
podstawę zobrazowania;
linię osuchu;
oznakowanie nawigacyjne stałe i pływające;
granice torów wodnych i kanałów;
obiekty wyróżniające się wzrokowo i radarowo;
akweny zabronione i ograniczone;
granice skali mapy;
uwagi ostrzegawcze
35
Zobrazowanie informacji
systemowej bazy danych mapy
wektorowej SENC-
zobrazowanie
zobrazowanie
standardowe
standardowe
Warstwowa struktura mapy wektorowej umożliwia
nakładanie określonej informacji na podstawę zobrazowania
w celu prezentacji zobrazowania standardowego
Podstawa
zobrazowania
Zobrazowanie
standardowe
36
Zobrazowanie informacji systemowej bazy
danych mapy wektorowej SENC-
zobrazowanie pozostałej informacji
zobrazowanie pozostałej informacji
SENC
SENC
Pozostałe informacje SENC prezentowane są na żądanie
według potrzeb użytkownika, przez indywidualne
wyselekcjonowanie dowolnej informacji spośród takiej jak
np.:
pojedyncze głębokości;
kable i rurociągi podwodne;
trasy promów;
szczegóły o wszystkich odosobnionych niebezpieczeństwach;
szczegóły o oznakowaniu nawigacyjnym;
treść uwag ostrzegawczych;
data wydania ENC;
geodezyjny poziom odniesienia;
deklinacja magnetyczna;
siatka kartograficzna;
nazwy miejsc.
37
Zobrazowanie pozostałej informacji
SENC
-
-
prezentacja głębokości
prezentacja głębokości
38
Zobrazowanie pozostałej informacji
SENC
-
-
prezentacja głębokości
prezentacja głębokości
39
Zobrazowanie pozostałej informacji
SENC
-
-
prezentacja kabli,
prezentacja kabli,
rurociągów
rurociągów
40
Zobrazowanie pozostałej informacji
SENC
-
-
prezentacja nazw miejsc
prezentacja nazw miejsc
41
Zobrazowanie pozostałej informacji
SENC
-
-
prezentacja wszystkich
prezentacja wszystkich
izobat
izobat
42
Zobrazowanie pozostałej informacji
SENC
-
-
prezentacja rodzaju dna
prezentacja rodzaju dna
morskiego
morskiego
43
Zobrazowanie pozostałej informacji
SENC
-
-
prezentacja podziałki skali
prezentacja podziałki skali
44
Zobrazowanie pozostałej informacji
SENC
-
-
prezentacja pozostałych
prezentacja pozostałych
szczegółów mapy
szczegółów mapy
45
Zobrazowanie informacji systemowej
bazy danych mapy wektorowej SENC
Mapa w formacie S-57 w zobrazowaniu
standardowym i z prezentacją wszystkich
informacji
Zobrazowanie standardowe
Zobrazowanie wszystkich
informacji
46
Zobrazowanie informacji systemowej
bazy danych
mapy wektorowej
mapy wektorowej
SENC
ECDIS powinien umożliwiać zobrazowanie
wszystkich informacji SENC.
Transas Marine umożliwia zobrazowanie
wszystkich informacji SENC poprzez
użycie funkcji :
CHART / ALL INFORMATION
47
Zobrazowanie informacji systemowej
bazy danych
mapy wektorowej
mapy wektorowej
SENC
CHART / ALL INFORMATION
zobrazowanie wszystkich informacji SENC
48
Zobrazowanie informacji systemowej
bazy danych
mapy wektorowej
mapy wektorowej
SENC
CHART / ALL INFORMATION
zobrazowanie wszystkich informacji SENC
49
Zobrazowanie informacji systemowej
bazy danych
mapy wektorowej
mapy wektorowej
SENC
CHART/Information layers/standard display ON
zobrazowanie standardowe
50
Zobrazowanie informacji systemowej
bazy danych
mapy wektorowej
mapy wektorowej
SENC
CHART/Information layers/standard display ON
zobrazowanie standardowe
51
Zobrazowanie informacji systemowej
bazy danych
mapy wektorowej
mapy wektorowej
SENC
CHART/Information layers/standard display OFF
podstawa zobrazowania
52
Zobrazowanie informacji systemowej
bazy danych
mapy wektorowej
mapy wektorowej
SENC
CHART/Information layers/standard display OFF
podstawa zobrazowania
53
Zobrazowanie informacji systemowej
bazy danych
mapy wektorowej
mapy wektorowej
SENC
ECDIS
powinien
umożliwiać
zobrazowanie
wszystkich
informacji SENC.
ECDIS prezentuje zobrazowanie standardowe po załączeniu
systemu
Usunięcie informacji z podstawy zobrazowania jest niemożliwe
ECDIS zapewnia możliwość doboru izobaty bezpieczeństwa,
która jest wyróżniona na zobrazowaniu
ECDIS zapewnia możliwość doboru bezpiecznej głębokości,
wyróżnianej przez system
54
Podsumowanie
Zwiększenie wymagań w zakresie bezpieczeństwa
żeglugi
i
ochrony
środowiska
morskiego
oraz
doświadczenia wyniesione z praktycznej realizacji
procesów nawigacyjnych wskazują na konieczność
integracji informacji nawigacyjnej.
Integracja informacji nawigacyjnej:
zmniejsza obciążenie nawigatora;
wpływa bezpośrednio na wzrost automatyzacji
poszczególnych czynności kierowania statkiem;
stwarza nowe sposoby i możliwości planowania
podróży i monitorowania jej przebiegu.
Systemy oparte na mapach rastrowych RCDS nie
spełniają wszystkich wymagań ustalonych dla ECDIS, a
tym samym nie mogą zastąpić map papierowych.