一、概述

近年來，隨著我國改革開放的不斷深入和全球經(jīng)濟一體化進程的快速發(fā)展，海洋運輸業(yè)正在我國悄然興起，國外諸多有實力的企業(yè)也看準了我國海洋運輸優(yōu)勢，如全球最知名的三家航運企業(yè)－英國鐵行集團、丹麥馬士基集團、中遠集團和青島港集團日前簽約，合資經(jīng)營青島港前灣集裝箱碼頭。香港和記黃浦已同國內(nèi)眾多地方政府合資建立集裝箱碼頭，如：上海， 寧波， 深圳鹽田等。

長江內(nèi)河黃金水道的開通，大大加快了我國水上運輸行業(yè)發(fā)展，水上運輸正成為我國經(jīng)濟發(fā)展的又一亮點。

為了能使運輸行業(yè)，漁用行業(yè)有更先進，便捷的電子海圖導(dǎo)航設(shè)備，同時可以為船舶交通事故提供各種海難數(shù)據(jù)，本公司將全力以赴開發(fā)電子海圖系統(tǒng)，并盡快實現(xiàn)成果轉(zhuǎn)化，為中國的航運事業(yè)貢獻一份力量。

主要用途，性能

船載電子海圖系統(tǒng)(eletricity chart system, 以下簡稱ECS)，是一種集成式導(dǎo)航信息系統(tǒng)，它在使用電子海圖的基礎(chǔ)上，完成綜合的船舶駕駛?cè)蝿?wù)。ECS可以把推算船位信息、衛(wèi)星定位和無線電導(dǎo)航系統(tǒng)數(shù)據(jù)、海圖信息和雷達信息集成在一起處理和顯示，處理的結(jié)果傳回到各種控制設(shè)備對船舶進行控制或以圖像、聲音、語言等媒體提示航海人員。也能根據(jù)航海人員的需求為其提供海圖物標的咨詢信息，如航標、障礙物和航道等的特征，以及整個航線上的航行條件信息（來自航路指南、潮汐表等），對航海人員選擇最佳的航行時間和確定船舶的最大裝載量都是大為有利的。ECS不僅能完成在傳統(tǒng)紙海圖上進行的作業(yè)，包括計劃航線設(shè)計、距離和方位的計算、推算船位修正、定位計算、航跡顯示等，而且還能解決新的問題，如船舶駛進危險區(qū)域時的自動報警、船舶避礁防淺、把電子海圖同雷達圖像疊加以提供更直觀的避碰信息、海圖的自動更正等?！?br/>
本公司的船載電子海圖系統(tǒng)正是在總結(jié)船用電子海圖系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能和應(yīng)用的基礎(chǔ)上提出來的，是一種高檔的電子海圖系統(tǒng)。它的功能更加完善并可取代紙海圖。實踐結(jié)果表明，ECS不僅是紙海圖的等效物而且是未來自動化船舶的必要組成部分。

本公司產(chǎn)品主要面向商用船只，提供精確的電子海圖（來源天津海司航保部），直觀便捷的操作方式（超大屏幕），使用當代最先進的嵌入式系統(tǒng)（運行速度快捷），達到海運的工業(yè)級設(shè)計， 完全能符合商用船只日益增長的導(dǎo)航和安全需求。同時也將推出一款有商用機性能的漁用電子海圖，改善漁業(yè)導(dǎo)航質(zhì)量，打破漁用導(dǎo)航低端設(shè)備由國外品牌占主流的現(xiàn)狀。

二、主要功能

1 海圖顯示

包括在給定的投影方式下合成和顯示海圖(在使用墨卡托投影方式時，可適當選取海圖的基準緯度，以減小海圖的投影變形)；以"正北向上"或"航向向上"方式顯示海圖； 以"相對運動"或"絕對運動"方式顯示海圖；隨機改變電子海圖的比例尺(縮放顯示 及漫游)；分層顯示海圖信息(隱去本船在特定航行條件下不需要的信息)。

2 海圖作業(yè)

在電子海圖上進行計劃航線設(shè)計（依照推薦航線進行手工設(shè)計或進行大圓航線計算）；以靈活的方式計算任意兩點間的距離和方位（如利用電子方位線、可變距離圈等方式）；標繪船位、航跡和時間。

3 海圖更新

能夠接受由官方ENC制作部門提供的正式改正數(shù)據(jù)以及由航海人員從航海通告或無線電航行警告中提取的改正數(shù)據(jù)，實現(xiàn)ENC的自動和手工改正。

4 定位及導(dǎo)航

能夠與計程儀、電羅經(jīng)、GPS、Loran-C、測探儀、氣象儀等設(shè)備連接，接受來自這些傳感器的信息，并進行綜合處理，求得最佳船位；能夠進行各種陸標定位計算。

5 航海信息咨詢

獲取電子海圖上要素的詳細描述信息以及航行條件信息，如潮汐、海流、氣象等。

6 雷達信息處理

ECS可將雷達圖像和ARPA信息疊加顯示在電子海圖上，提供本船、本船周圍的靜態(tài)目標、本船周圍的動態(tài)目標三者之間的位置關(guān)系。航海人員可據(jù)此判斷避碰態(tài)勢，作出避碰決策。同時，還能夠在電子海圖上檢測該避碰決策可行與否。

7 航路監(jiān)視

在船舶航行過程中，ECS能夠自動計算船舶偏離計劃航線的距離，必要時給出指示和報警，實現(xiàn)航跡保持。ECS還能夠自動檢測到航行前方的暗礁、禁航區(qū)、淺灘等，實現(xiàn)避礁、防淺。

8 航行紀錄

ECS能夠自動記錄前12小時內(nèi)所使用過的ENC單元及其來源、版本、日期和改正歷史，以及每隔10秒的船位、航速、航向等。一旦船舶發(fā)生事故，這些信息足以再現(xiàn)當時的航行情況，記錄的信息不允許被操縱和改變。也就是說，ECS應(yīng)具備類似"黑匣子"的功能。

9多媒體人機交互

由于多媒體技術(shù)、視窗技術(shù)、超文本技術(shù)等的發(fā)展， ECS的人機界面將日趨友好，其出將圖、文、聲、像并茂，功能操作按鍵簡化，并具有語言控制能力。

10 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組件化

系統(tǒng)硬件采用即插即用模式，以便于各種不同情況下的靈活配置。系統(tǒng)軟件開發(fā)采用組件化對象模式，以利于系統(tǒng)的升級和交互使用。

11 硬件平臺及操作系統(tǒng)通用

為適應(yīng)硬件平臺及系統(tǒng)多樣化的客觀情況，滿足各種不同場合下的系統(tǒng)應(yīng)用需求，系統(tǒng)將具有全面的硬件平臺支持和權(quán)限的操作系統(tǒng)支持。

12 系統(tǒng)軟件采用開放式結(jié)構(gòu)

為了滿足不同用戶的不同需求，應(yīng)在統(tǒng)一的操作平臺基礎(chǔ)之上，容許第三開發(fā)者開發(fā)一套具有特定任務(wù)特色的應(yīng)用界面，嵌入特定的功能模塊。為此，系統(tǒng)應(yīng)提供API接口，并擁有相應(yīng)的專用語言或兼容通用標注語言。

三、總體結(jié)構(gòu)

船載電子海圖系統(tǒng)包括軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)兩大部分構(gòu)成，系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)圖如下所示；

1. 軟件部門內(nèi)容：

軟件系統(tǒng)包括了系統(tǒng)軟件層的操作系統(tǒng)和海圖導(dǎo)航應(yīng)用的應(yīng)用軟件層，這里我們選用開發(fā)源碼的LINUX操作系統(tǒng)，LINUX操作系統(tǒng)的開放性和免費、穩(wěn)定的特點可以得到很好的利用。

應(yīng)用軟件層，就是要實現(xiàn)我們所有需要的航海導(dǎo)航的功能，包括海圖顯示和導(dǎo)航等。 這里選用SJMap地圖引擎來實現(xiàn)所有的海圖操作，包括地圖的顯示、移動、放縮等。

把軟件層分層兩個層次來實現(xiàn)，同時系統(tǒng)軟件又采用公用的操作系統(tǒng)，使得第三方用戶可以非常容易地增加自己的應(yīng)用軟件模塊。

2. 硬件部門內(nèi)容：

硬件部門主要是嵌入式設(shè)備的開發(fā)，需要一款性能比較好的嵌入式CPU芯片。 這里我們選用ARM9芯片來實現(xiàn)需要的功能。同時硬件設(shè)備上還應(yīng)包括GPS模塊和聲納模塊來實現(xiàn)定位和探深的功能需求。

GPS模塊可以采用GPS芯片直接接到嵌入式主板上，通過CPU 來通信得到GPS導(dǎo)航和定位的數(shù)據(jù)。同時也可以采用簡單方便的方案，即采用大的GPS廠商生產(chǎn)的GPS OEM 板，直接接入嵌入式主板的串口來通信，從而得到GPS數(shù)據(jù)。

四、應(yīng)用前景

本項目的選擇符合江澤民同志在1998年提出的實現(xiàn)"數(shù)字中國"的戰(zhàn)略目標。作為海上電子導(dǎo)航系統(tǒng)是實現(xiàn)海上數(shù)字管理的、必不可少的重要組成部分。

　　1.技術(shù)改造需求

我國航海業(yè)（包括漁業(yè)、運輸業(yè)、海上測量等）迫切需要解決科學(xué)導(dǎo)航問題。海洋是一個極為復(fù)雜的地理環(huán)境，過去由于大部分船只的航行靠簡單的儀器和航海人的經(jīng)驗，由此而造成的海難不計其數(shù)，據(jù)交通部海事局統(tǒng)計，僅2003年1月至4月共發(fā)生船舶交通事故214件?？傊?，航海業(yè)付出了沉重的代價。另外由于我們的設(shè)備落后,在海上缺乏與國際先進國家的競爭力，由此造成的損失也很難計算。改革開放以后我國的漁業(yè)和海上運輸業(yè)都得到了迅猛的發(fā)展,年輕一代海上工作者迫切需要有先進的、高效的、可靠的導(dǎo)航設(shè)備實現(xiàn)導(dǎo)航和管理。以上是我們選擇這個項目的根本出點。

　2. 我國當前的需求量

我國有5000余公里的海岸線，北起遼寧省，南至海南省，共有十個沿海城市，這些省市都有發(fā)達的漁業(yè)和海上運輸業(yè)，近年來，浙江等省都提出了"發(fā)展海洋經(jīng)濟、建設(shè)海洋強省"的口號，這不但給我們提供了項目發(fā)展的機遇，而且預(yù)示著產(chǎn)品市場的廣闊前景。據(jù)國家有關(guān)部門2001年公布的資料，我國共有機動船18萬條（包括貨運、客運、客貨兩用），漁船120萬條。如果每條機動船上都配備一套導(dǎo)航系統(tǒng)，且每五年更新一次，每年需求量為9萬臺，按每臺0.8萬元計算，價值達7.2億元人民幣；魚船上一般配備二臺導(dǎo)航儀且每十年更新一次，每年的需求量為24萬臺，按每臺0.4萬元計算，價值達9.6億元人民幣，兩項合計為16.8億元人民幣，可見該產(chǎn)品有很大的現(xiàn)實市場。