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科普 | 原来e航海是这么回事
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自从国际海事组织(IMO)和国际航标协会(IALA)提出e航海的概念以来,世界主要航海国家对e航海的概念、框架、技术和实现等进行了广泛的研究,我国作为IMO、IALA等国际组织的成员国,一直密切关注并积极跟踪国际e航海发展的最新成果。
那么,e航海究竟是怎么一回事呢?感兴趣的话,就跟着航保君一起看下去吧!
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原来e航海是这么回事
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e航海是什么?
e航海全称:e-Navigation,即通过电子手段协调船舶和岸上海事信息的采集、整合、交换、展示和分析,以增强船舶泊位到泊位的导航和相关服务,以保障海上航行安全和安保,保护海上环境。
也就是说它本质上是
��船-船、船-岸、岸-岸间海上航行相关业务的互联互通和无缝共享;
��利用信息化手段保障海上航行安全、提高海上业务处理效率、降低海上相关人员工作压力;
��满足海上相关用户需求,按需服务。
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e航海发展过程
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e航海架构是什么样的?
IMO提出的e航海总体技术架构
01
2009年,IALA发布了《IALA建议e-Navigation140,关于岸基e-Navigation框架的建议》,该建议是关于e航海框架结构体系的基本文件。
到2012年,e-Navigation委员会编制了《IALA关于岸基e-Navigation 框架的建议e-Navigation 140的说明文件》。
截止目前最新研究成果, e-Navigation系统总体技术架构如下图所示,包括:船端系统环境、物理链路、全球无线电导航支撑系统和岸基技术服务等组成部分。
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02
岸基e航海系统技术架构
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e-Navigation岸基技术架构按照IALA技术架构的要求分为数据采集与传输服务层、增值业务处理服务层和用户交互应用服务层。
��数据采集与传输服务是e-Navigation岸基系统与交通目标、自然环境和航道之间的物理链路接口,有双向服务,也有一些单向物理链路的数据传输。
��增值业务处理服务主要任务是对最原始数据进行增值处理、融合、比较、存储和提取信息并提供给相应的技术服务。
��用户交互应用服务为岸基系统用户提供人机交互界面,如通过显示、键盘和其他人机交互服务直接支持e-Navigation系统。
��网关服务专用于岸上各系统的数据交换,是第三方扩展系统的主要接口,提供系统内部数据或其他相关数据。
船端e航海系统技术架构
03
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按照IALA船端e航海技术架构设计,船端系统可以分为元数据层、数据处理层和操作层三部分。
⚫元数据层主要是数据采集和传输的物理接口层,其包括INS综合导航系统的数据层和综合无线电通信系统的数据层。
⚫数据处理层主要包括为INS系统提供PNT完好性评估服务、根据上层用户需求提供系统数据选择服务和实时的INS数据服务等。体现在INS综合导航系统的完好性评估参考系统中。
⚫操作层主要包括INS的人机交互应用需求服务和一些其他的船桥系统操作服务。
e-航海的战略意义
��融合各类海上信息,使信息交换更加畅通,从而有效保障船舶航行安全和安保,保护海上环境,提高船舶营运效率;
��信息的有效融合和按需服务模式,有效降低船岸值班人员工作压力;
��e航海战略开发和新技术的应用,有效促进了海上服务从传统模式向高效的现代服务模式转变;
��电子手段的有效利用,减少了信息交换障碍,促进了船船、船岸、岸船之间沟通效率;
��e航海战略的实施应用,彻底颠覆封闭的信息孤岛系统,促进全球海上业务的大融合。
最终目标:“航行更安全,成本更低”。
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e-航海核心要素(e航海战略6大支柱)
1.定位导航技术PNT;
定位导航技术PNT是e-Navigation战略实施的基石,为其他要素和核心系统提供基本位置信息(P)、动态变化信息(N)和统一的参考时间尺度(T)
2.通信技术;
通信技术是e-Navigation战略的经脉,承担所有信息交换和共享的通道。海上船岸信息、船船信息交换都离不开通信手段。
3.覆盖全球的海图;
4.统一的e航海技术框架和服务产品规范;
IALA主导的e航海通用岸基架构体系(CSSA)
5.标准化的信息交换协议、模型和接口;
6.发展战略指南和实施政策指导。
IMO制定的e航海实施计划(SIP)
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什么是ENIC?
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实施ENIC项目的必要性
��顺应国际海事发展趋势的必然要求
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��推进海洋强国建设的迫切要求
��支持民族航海产业发展的必经途径
��中国海事实现“现代化”发展的重大机遇
我国e航海建设的发展趋势:
��坚持用户需求驱动。e航海的用户主要是船舶用户和岸上的相关管理机构,协调各利益相关方的需求,引导设备生产商和科研机构利用先进的科学技术集成现有的导助航设施或者开发新的导助航设施。
��以海事服务集(MSPs)实现为主线。MSPs是e航海岸基服务的具体体现,其目标是根据特定海上业务区域的信息和通信需求,实现全球统一、标准的海上服务。
��充分利用现有的系统和支持系统。目前,中国海事局已经建立了覆盖沿海和内河重要通航水域,较为完善的助、导航系统,例如DGPS系统、AIS系统和VTS系统等,应考虑充分发挥这些助、导航系统的功能,进行整合和优化。
��测试平台建设。以后的E航海工程建设要利用后发优势,积极响应部海事局的要求,建设测试平台,以更好与国际e航海工程建设无缝对接。
e航海测试平台
e航海试验平台(Testbed)是e航海战略的具体实现,是相关技术、服务产品规范和标准的验证平台,是相关技术、服务产品规范和标准可行性推广的基础。
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扩展
e航海测试平台
EfficienSea项目
01
由欧盟波罗的海区域开发项目提供资金支持。丹麦、瑞典、挪威、芬兰、波兰和爱沙尼亚6个国家的16个合作伙伴共同参与开发,由丹麦海事局总体负责。工程建设周期是2009年至2012年,现已投入运营,应用效果良好,取得了一系列课题成果。是截止目前为止,最为成功的e-Navigation示范工程。
02
ACCSEAS项目
ACCSEAS由丹麦、德国等11个国家共同研发,目的在于提供高效、持续的航行保障系统。通过该项目的实施,开发一套e航海的系统测试平台,引领IMO、IALA和欧洲e航海的技术发展。
Monalisa1工程和Monalisa2工程
03
MONALISA项目是欧洲交通网发展规划项目“TEN-T(trans-European transport network)”基金2010年支持的工程课题。该课题于2013年年底已完成一期建设,并同时启动二期(MONALISA 2.0)建设。该系统将按照e-Navigation战略的技术服务要求,从开发、示范到推广应用,构建一套符合e-Navigation架构的测试应用平台。
04
上海洋山港e航海试验平台
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洋山港e-Navigation示范工程(一期):主要是保障能见度不良情况下(500m~1000m)的大型集装箱船舶进出洋山港航行的安全。
湄洲湾e航海示范工程建设
05
湄洲湾作为福建省最大的危险品港口,LNG、VLOC、VLCC等危险品船舶往来运输频繁,存在较大通航安全风险,安全监管难度较大。目前正由东海航海保障中心厦门航标处牵头负责推进湄洲湾e航海示范工程建设。
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航保小课堂:
IALA 国际航标协会
IMO 国际海事组织
IMO MSC 国际海事组织海事安全分委会
IMO NAV 国际海事组织航行安全分委会
WWRS 全球无线电导航系统
GNSS 全球导航卫星系统
INS 综合导航系统
IBS 综合船桥系统
HMI 人机接口
M2M 与机器接口
OP/DP 技术操作人员/技术开发人员
PNT 基本位置信息(P)、动态变化信息(N)和统一的参考时间尺度(T)
LNG 液化天然气
VLOC 大型矿砂船
VLCC 超大型油轮
MSPs 海事服务集
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