基于ECDIS的海警舰艇航线修正绘算分析

丛山昊 武警海警总队第六支队

作为重要的舰艇导航和辅助决策装备，ECDIS（Electronic Chart Display and Information System，即电子海图显示与信息系统）在航海安全保障领域的作用和地位日益凸显，并得到了广泛的应用。目前，海警舰艇已基本装备了ECDIS，其主要被应用于航线设计及监控、航行安全保障、舰艇机动、海上避碰、预防搁浅、锚位监控、航线设计、航行监控和海上搜救等方面，这成为提升海警舰艇战斗力的可靠辅助手段，也是海警舰艇导航不可缺失的要素。近年来，如何进一步拓宽ECDIS应用以便使其在执法执勤中发挥更大的作用，已成为海警舰艇实际应用ECDIS的重要课题。借助舰艇ECDIS对舰艇航线进行快速、便捷、可靠的修正绘算，便是其应用的一个具体体现，这可为海警舰艇航行安全和高效执勤提供一定的保障和支持。

1.传统舰艇航线修正绘算的方法和内容

舰艇在航行中由于风流、规避危险等原因，会偏离计划航线，为使舰艇回到计划航线，就要学会舰艇修正回计划航线的方法。航线修正的方法主要有：小角度修正法、驶向下一航线或其反向延长线上、改变航线驶向预定转向点、随即修回到计划航线、连测船位法修正风流等等。

目前，传统的航线修正绘算主要采用纸质海图作业的方法，它具有直观、易懂的优势，但它的定位、标绘与计算都会受仪器本身误差的影响，而且其花费时间较长，为了给绘算留出时间，需要向前推算船位，使精度受到影响。当人工测量绘算产生失误时，则精度更会受到较大的影响。因而，提高航线修正的精度和效率，成为航海人员尤为关心的问题。探究既实用准确，又比较省时的航线修正的方法显得尤为重要，其可提高我海警部队的执法执勤效率与安全性。

2.基于ECDIS的海警舰艇航线修正绘算方法

ECDIS的广泛应用为海警舰艇解决航线修正绘算问题提供了便利。在ECDIS上进行航线修正过程与纸质海图上的修正过程有类似之处，所不同的是利用ECDIS进行航线修正绘算，可以在ECDIS上直接显示舰艇实时位置，而且利用ECDIS进行航线修正绘算只需要利用光标移动到所需要移动到的点，读出该点的真方位，然后经过简单的计算即可求出执行航向，主要修正方法具体如下。

2.1 小角度修正

小角度修正回计划航线上的方法为：（1）通过观察ECDIS上舰艇的信息，发现舰艇偏离计划航线；（2）将光标移至舰艇想要到达的地点，以此点作为新的转向点，此时可读出该点的真方位，此真方位即为舰艇到此点的真航向，再减去罗经差即为舰艇的执行航向；（3）舰艇按此执行航向航行；（4）通过ECDIS不断跟踪船位，使舰艇按执行航线航行，当舰艇到达新的转向点时，则可按预定航向转向，使舰艇回到计划航线航行。

小角度修正至下一转向点的方法为：（1）通过观察ECDIS上舰艇的信息，发现舰艇偏离计划航线；（2）将光标移至下一转向点，此时可读出该点的真方位，此真方位即为舰艇到此点的真航向，再减去罗经差即为舰艇的执行航向；（3）舰艇按此执行航向航行；（4）通过ECDIS不断跟踪船位，使舰艇按执行航线航行，当舰艇到达新的转向点时，则可按预定航向转向，使舰艇按下一计划航线航行。

由于在ECDIS上用小角度修正，可以直接找到要到达的点，故不会出现像纸质海图作业一样发现不能修回计划航线时，将舰艇修正至一下航线反向延长线上的情况。

2.2 修正至下一航线或其反向延长线上

修正至下一航线或其反向延长线上步骤为：（1）在ECDIS上发现舰艇在规避危险等原因后偏离计划航线；（2）在下一航线上选取合适的点（此点的真方位与舰艇原航向相同）作为新的转向点，读出此点的真方位，即为舰艇到此点的真航向，减去罗经差即为执行航向；（3）舰艇按照执行航向航行；（4）用ECDIS不断跟踪船位，使舰艇在执行航线上航行，观测其到达新的转向点后转回计划航线航行。

如果适合修正至下一航线的反向延长线上，则步骤（2）改为反向延长下一航线，并在下一航线上选取合适的点（此点的真方位与舰艇原航向相同），以后的步骤同修正至下一航线的步骤。

2.3 改变计划航线修正至下一转向点

改变计划航线修正至下一转向点的步骤为：（1）在ECDIS上发现舰艇在规避危险等原因后偏离计划航线；（2）把光标移至下一转向点处，可以读出其真方位，此真方位即为舰艇到此点的真航向，减去罗经差即为执行航向；（3）舰艇按照执行航向航行；（4）通过ECDIS跟踪船位，使舰艇按照执行航线航行，观测舰艇到达下一转向点时转回计划航线航行。

2.4 随即修正回计划航线

随即修正回计划航线的步骤为：（1）通过ECDIS发现舰艇偏离计划航线；（2）将光标移动到需要到达的点，以该点作为新的转向点，读出该点的真方位，此真方位即为舰艇到此点的真航向，减去罗经差可得出执行航向；（3）舰艇按照执行航向航行；（4）不断观察ECDIS跟踪船位，使舰艇按照执行航线航行，观测舰艇到达下一转向点时转回计划航线航行。

2.5 连测船位法修正流压

当流压对舰艇航行影响较大时，必须要进行流压修正。在ECDIS上用连测船位法修正流压的步骤为：（1）在某一时刻开始在海图上标记一个船位点，十分钟后连接该船位点与即时的船位点，这两个点的连线方向即为舰艇在风流中的航迹，可以读出即时船位点相对标记船位点的真方位，减去180°即为标记船位点相对即时船位点的真方位，标记船位点到即时船位点的真方位即为标记船位点到即时船位点的真航向，用此真航向减去计划航向即为流压角；（2）在海图上找到一个舰艇要到达的点，将此点作为新的转向点，光标移动到此点，读出该点的真方位，此真方位即为舰艇到此点的真航向，减去罗经差可得出执行航向；（3）舰艇按照执行航向航行；（4）不断观察ECDIS跟踪船位，使舰艇按照执行航线航行，观测舰艇到达下一转向点时转回计划航线航行。

3.ECDIS作业法优劣性分析

3.1 优势

（1）快速便捷。纸质海图作业修正航线，需要测定船位，然后在海图上作业算出执行航向，这个过程至少需要3分钟，而一些新手更是可能需要5分钟或5分钟以上，若是用连测法修正风流则需要更多的时间，而一旦定位失误，则绘算就不准确，要再重新定位，重新绘算。而利用ECDIS，由于ECDIS显示船位的实时性，可以省去观测船位的时间，也不需要担心船位定错，而且绘算只需要在ECDIS上用光标移动到需要到达的位置，电子图上就可以显示出该点的真方位，这个真方位即舰艇到此点的真航向，然后简单计算一下加减法便可以求出执行航线，这个过程就算新手也只需要不到两分钟，而一些操作熟练的老班长或航通长只需要一分钟不到，修正风流则较为纸质海图省时更多，执行过程中也可以通过ECDIS跟踪船位，不需要再去刻意去定船位，这无疑为海警舰艇的执勤效率有较大的提升。

（2）精度较高。纸质海图作业的定位、标绘与计算都需要人工进行，这其中就存在人工误差，而且读取需要一定时间，计算执行航线时间较长，需要向前推算船位，对执行航线影响较大，通常执行航线并不能使舰艇准确修正至要修正的地方。而使用ECDIS，舰艇的即时定位由GPS提供，其精度较高，而其计算时间短，不用向前推算航线，所以其对执行航线影响较小，精度较高。

（3）操作简单。纸质海图作业，在观测船位后还要根据观测的方法在海图标绘出船位，然后用尺规等工具完成航线修正绘算，再测量出真航向才能求出执行航向。而在ECDIS上修正航线基本只需要用光标指到需要到达的点，读出此点的真方位，并做一些简单的计算即可。

（4）安全可靠。在纸质海图作业时，船位从观测到在海图上确定下来需要至少2分钟，如果前方有暗礁等危险时则有可能因这些原因而撞到，而且平时也只能依靠舰指与航保人员不停观察，工作压力很大。而ECDIS通过将各设备的信息汇聚到ECDIS上，做到可以实时观测船位，并观察到舰艇周围物标的信息，及时发现危险物，而且ECDIS上还可以设置警报（包括偏航报警、接近危险物报警等），可以在航保人员没能及时发现时报警，为舰艇的安全多一道保护。

（5）拓展应用。现如今ECDIS的装备极大提高了海警舰艇的战斗力，提高了执法执勤效率，提高了航行的安全性，为了使其有更大的应用价值，应该进一步开发电子设备的应用。而ECDIS修正航线的方法正是对ECDIS的应用的开发，有助于海警舰艇执法执勤效率的提升与执勤的安全性的提升。

3.2 劣势

（1）存在误差。ECDIS作业法主要是利用ECDIS与GPS进行航行修正绘算，所以如果ECDIS信息没有及时更新，或者ECDIS与GPS采用不同的坐标系都会导致计算的较大误差。而且ECDIS是多种设备的集成体，所以每个设备的自身误差都会成为绘算的误差。

（2）自身局限。ECDIS自身作为电子设备的集合体，其自身便拥有着电子设备的一些不足，这些不足主要有：可能出现的硬件故障；可能出现的软件问题；需要定期更新、维护、保养。所以ECDIS虽然方便，但在舰艇上仍旧不能完全抛弃纸质海图作业，这也算是一种不足。

（3）操作繁琐。ECDIS由于设备较多，所以其在工作前的设置会影响其导航精度，如GPS与ECDIS的坐标系需要设置相同，要调节好日间与夜间模式（会影响色彩，导致读数的困难与识别物标的困难），需要识别北向上、航向向上、首向上、真矢量、相对矢量等，这会使一些操纵不是很熟练的人或者使用纸质海图习惯的人很容易混淆。

尽管ECDIS修正航线有一定的误差或者自身的不足，但其误差与传统纸质海图作业相比还是比较小的，可靠性更高，而且其方便性、高效性安全性均高于传统纸质海图作业，只要操作人员比较熟悉，不出现操作失误与理解失误，则其最终的精确度是高于纸质海图作业的，对海警舰艇而言，其利远大于弊，所以ECDIS修正航线的方法具有一定的实践意义和推广价值。

4.结束语

利用ECDIS进行航线修正绘算是对ECDIS应用的进一步拓展，其基本上只需要使用光标读出需要到达点的真方位，再进行一些简单的计算即可完成，而且可以在ECDIS即时跟踪船位，随时观察船位是否在执行航线上，减少了纸质海图作业上观察与标绘的时间，也避免了一些人为误差。因而，基于ECDIS的海警舰艇航线修正绘算方法在效率、准确性与安全性等方面较纸质海图作业法有较大的提高，这可为海警舰艇航行安全和高效执勤提供一定的保障和支持。