OpenCPN电子海图软件的应用
2020-04-12大连引航站
肖 柏 大连引航站
陈金洋 大连海事局交管中心
相较于传统纸质海图，电子海图的优势更为突出，能够实现自动化设计船舶航线、监测运行航向以及存储船行轨迹、演示历史航程，并对偏航、误入危险区等情况自动报警，对潮汐、港口、还留等信息实现快速查询。仅需在几分钟之内便可自动化更新达千副海图。OpenCPN作为自由软件，可以免费安装于PC电脑端、平板、手机上，有效降低了电子海图的应用成本。本文将对OpenCPN电子海图软件应用展开分析。
1.OpenCPN电子海图软件概述
1.1 OpenCPN
OpenCPN作为国外开发的一款免费应用展示海图，具备GPS导航定位功能的软件，能够在船舶航行运用过程中作为计划工具，目前发布的最新OpenCPN版本为Version4.6.4版本，该版本实现了wxWidgets界面，对OpenGL支持可以实现用户在多平台上的跨平台运行。并且该软件还能够对显示电子海图，并基于不同平台实现二次开发（见图1）。
图1 OpenCPN主界面示意图
1.2 功能特点
OpenCPN具备了较强电子海图显示、加载、分析多种功能：
1.2.1 电子海图功能
（1）支持以下栅格海图：以＊.kap作为生成的BSB Versions 1，2and3海图文件后缀；以“＊cap”作为BSB Version 4海图文件后缀；以“＊ cap”作为“nv-charts”海图文件；以“＊.nos”、“＊.geo”为NOS/GEO Version 1：海图文件的后缀。
（2）支持以下矢量海图：支持“＊.000”后缀的S 57电子航海图、“＊.0s 63”后缀的加密S 63电子航海图、专用SENC 格式的CM93Version 2、VM Version 3及后续预处理版本的专用格式。
1.2.2 免费开源软件
OpenCPN作为可以实现编程自由的软件工程，以GPLv2协议作为开放源代码，统一由海员团队负责开发，后续的软件测试改进均需要运用于真实航海环境中展开。
1.2.3 丰富插件机制
OpenCPN软件具备了插件机制，可以对用户的后续功能拓展提供便捷性，并且预制较丰富的插件接口，可以对二次开发人员便于开发插件，如今的成熟官网开发插件包括4种：一种是AIS Rader View插件，能够主要运用于对雷达目标的获取，显示出类AIS形式；二种是在软件内成功嵌入谷歌Earth卫星影像图，并满足分屏显示海图信息；三种是S63 Chats的电子海图现实插口，均可于S63海图加载插件实现；四种是BSB4 Charts此种插件主要运用于显示BSB Version4系列栅格电子海图，并制定了统一的电子海图显示标准。
1.2.4 支持多平台多系统
能够支持Wondows操作系统，譬如XP、win7、10等；对Unix类操作系统支持，包括了BSD、Solaris等；以及手机终端苹果OS系统和安卓系统。
1.2.5 便捷数据接入协议
OpenCPN该软件主要满足两类数据接入形式，包括了串口接入以及网口接入，譬如对NEMA0183 GPS接口、Radar、AIS雷达、导航等设备接口。
2.OpenCPN电子海图软件应用案例
将OpenCPN该软件运用于石油勘探项目试验中，包括分析水深选择试验区域、规划航海信息、实时定位物探船舶，并实时跟踪记录船舶的具体行踪轨迹。
2.1 选择试验区块
划分该试验区域共计3块，展开对30m、100m、700m不同水深的石油勘探工作，运用OpenCPN电子海图软件，划分不同显色并根据已有水深数据，对航行时间、项目规划总体考虑，逐次选择相应区块对施工需求满足的同时，还能够对规划区块时间有效缩减，并对施工效率有效提升。
2.2 规划航行
对于船舶在航行过程中，对于划分的试验区块内存在管线、钻井平台、浅水区以及固定标志物等多种障碍物，保证航行安全性尤为重要因此需要规划航行线路，以获得的现有障碍物航海信息为依据，确保设计最优化航线能够确保达到航行安全性前提下，缩减航行时间。在设计航线过程中，选择适当的电子海图软件位置，点击屏幕会实时出现对话框，编辑后逐次选择适当的航线。并选择激活航线即可船只显示黑圆圈，选择的航线显示红色，并且提供船舶的航行速度、所在位置、AIS及矢量线等相关信息。
2.3 船舶实时定位
通过对测线信息成功加载后能够对于船舶相较于区块所在位置实时定位，并对施工进度及时充分了解后，便于工作指挥与实时调度。
2.4 船舶轨迹跟踪记录
结合具体的施工需求需要跟踪记录物探船舶轨迹，经过最终输出文件能够对船舶的任意时刻所在位置信息获取，并满足HSE需求对航行问题有效解决，作为一种十分关键不可缺少的辅助类技术手段。
总之，通过运用OpenCPN电子海图软件，几乎拥有了比较全面的海图可以在日常工作中方便展示，且满足多个使用者对船舶情况及海洋情况的实时监控，更能够有效提高船舶的整体安全指数并提供辅助性导航措施。
3.结语
总而言之，在我国目前海航物探领域内OpenCPN电子海图软件得以广泛运用，且在实际工作开展中具有较大的实用辅助价值，但是该软件应用也存在较大局限，譬如由于海图存在显示、定位误差，或者使用者在应用过程中的设置权限或使用不当情况，均会在一定程度上影响OpenCPN电子海图软件的应用效果。结合OpenCPN该软件的应用实例，发现OpenCPN电子海图软件应用于海洋导航领域，能够满足定位需求，并跟踪记录船舶轨迹，解决工作所需。
