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1、ARPA、AIS 及 ECDIS 在船舶避碰中的综合应用研究摘要随着航海业的飞速发展，海上船舶愈发密集，船舶碰撞事故日益增多。而船舶避碰主要是依据ARPA、AIS和ECDIS的数据分析。因此，ARPA、AIS和ECDIS在海上船舶避碰中发挥着越来越重要的作用。本文立足于船舶避碰原理及常见避碰问题，通过对ARPA、AIS和ECDIS三种系统设备的组成结构、功能、及局限性的研究，总结出了三种导航系统各自的优势及风险性，并分析了三种系统两两组合导航和三者一起组合导航的优势和风险性。此外，本文针对ARPA、AIS和ECDIS三种系统综合导航的风险提出了相关改善方案和处理措施。本文的研究结果可为减少今后

2、海上碰撞事故的发生，提高海上航行的安全性提供了借鉴和参考的作用。：船舶避碰；ARPA；AIS；电子海图Research on the application of ARPA, AIS and ECDIS inship colliavoidanceAbstractWith the radevelopment of seafaring, ves at sea haveeensive.This leads to the increasing number of ship collis. We knowt prevention shipcolliis mainly based on the datay

3、sis of ARPA,AIS and ECDIS. So thesethree aids are playing a more and more important role in ship colliavoidance atsea. This pr summarizes the significanand risks of ARPA,AIS and ECDISaccording to the study of their structure, function, and comition of limiions.Besides, in this pr, we put forward thr

4、eeegrated navigation system for theproed improvement plan and pros-related measures under the risk of ARPA,r can provides a useful reference role on theAIS and ECDIS. The results of this preduce of collis at seahe future, and improve safety at seaKey Words: Ship ColliAvoidance; ARPA; AIS; ECDIS目录中要

5、.英要I引 言01船舶避碰流程分析及常见碰撞原因11.1 船舶避碰流程分析11.2 常见船舶碰撞的原因22自动标绘仪（ARPA）32.1ARPA 概述32.2ARPA 的结构组成32.3ARPA 的主要功能42.4ARPA 的局限性43船舶自动识别系统（AIS）63.1AIS 概述63.2AIS 的组成63.3AIS 的主要功能73.4AIS 的局限性74电子海图（ECDIS）94.1 电子海图的定义94.2 电子海图系统的组成94.3 电子海图的功能104.4 电子海图的局限性105ARPA、AIS 及 ECDIS 系统综合避碰导航的应用115.1 AIS 与 ARPA 组合在船舶避碰中的应

6、用115.1.1 AIS 与 ARPA 在目标识别中的应用115.1.2 AIS 与 ARPA 在船舶避碰行动中的配合使用115.2 AIS 与 ECDIS 组合在船舶避碰中的应用125.2.1 减少显示器数量,减轻航海负担125.2.2 同时提供船舶和航行水域环境的信息125.2.3 更好对 VTS 的功能进行补充，使其发挥更大的作用135.3 ARPA 与 ECDIS 组合在船舶避碰中的应用135.3.1ARPA 与 ECDIS 组合使用有助于确定本船与他船的位置135.3.2ARPA 与 ECDIS 组合使用有助于船舶避碰行动145.3.3ARPA 与 ECDIS 组合使用有助于提高避碰

7、技巧145.4AIS、ARPA 与 ECDIS 在船舶避碰中的综合应用145.5ARPA、AIS 及 ECDIS 系统综合导航的风险155.6ARPA、AIS 及 ECDIS 系统综合导航的注意事项166 结束语17参考文献18致谢20引 言20世纪中叶以后，由于海上的发展，船舶航行密度不断增大，海上船舶碰撞事故也不断增多1，这不仅造成了严重的与生命的损失，也对海洋环境造成了严重污染。因此，船舶间的相互避碰自然也就成为了倍受全球关注且急需解决的航海问题。船舶碰撞无论在船舶避碰领域还是海上交通工程领域都是一个十分重要的概念2。为了减少船舶间碰撞的几率，提高船舶间航行的安全性，目前主要采取两个方面

8、措施，一方面是在船舶避碰规则的基础上采用船舶分道通航制。另一方面则是利用各种新型的航海设备和系统来获取本船和其它船舶精确的航海数据，并进行有效的信息沟通，从而采取最佳的避碰措施。基于这两个方面的措施，研发各类船舶避碰数据处理系统和先进航海仪器，对船舶避碰的数据进行及时分析和准确处理，从而达到减少船舶避碰事故的效果，实现船舶避碰的目的3 。继ARPA(Automatic Radar Plotting Aids) 在船舶安装应用之后， AIS(Automatic Identification System) 和ECDIS(Electronic Chart Display and Informati

9、on System)也相继出现在了用于船舶避碰的系统设备之列并在船舶避碰中发挥了重要作用。1船舶避碰流程分析及常见碰撞原因1.1 船舶避碰流程分析所谓碰撞就是指本船与目标船间的距离小于本船安全驶过该目标所需的距离，而避碰就是使本船在行驶过与目标船的距离始终大于安全距离。如图1所示是常见的船舶避碰的流程图，通常船舶避碰分为：目标录取、信息获取、数据计算、态势判断以及实施措施五个步骤，其中数据计算和事态判断是整个避碰过程的环节。驾驶员根据 DCPA（最近会遇距离）、TCPA（到达最近会遇点所需的时间）以及本船和目标船的航向、航速、方位等参数的分析对碰撞程度作出合理评估并与目标船进行有效的沟通才能采

10、取有效的避碰措施，保证船舶航行安全，因此获取可靠的避碰参数以及与目标船进行有效的沟通是船舶避碰的关键所在。图1.1 船舶避碰流程图1.2 常见船舶碰撞的原因尽管船舶避碰的流程并不复杂，但是实际过碰失败，其原因可归纳为如下几点：依旧会出现很多问题导致避（1）由于天气等不良的影响导致目标获取失败或获取不及时；避碰参数误差较大，数据处理存在延时；避碰双方未能进行有效沟通，避让措施配合出现；（4）避碰双方海上避碰规则及瞭望不当；（5）船舶设备故障。综上，如何及时有效地获取避碰参数、做好避让措施的沟通是整个避碰过程的重中之重，而 ARPA、AIS 和 ECDIS 三种系统的综合应用就能良好地解决这两个环

11、节，发挥的作用。2自动标绘仪（ARPA）2.1 ARPA 概述ARPA的中文名为“自动标绘仪”，以下简称为ARPA。这种自动标绘仪是在普通人工标绘的基础上，增加了计算机上的自动捕捉目标的功能发展而成的一种新型。当系统录取目标后将进行自动并在显示器上以矢量线的形式显示出目标船的航速和航向，并能提供CPA和TCPA等重要的避碰数据。与普通相比，ARPA能够自动，持续地提供船舶安全航行所需要的避碰信息,使得驾驶员能够通过所获得的数据采取最佳的避碰方案，大大减少船舶发生碰撞事故的可能性。2.2 ARPA 的结构组成ARPA系统的基本组成如图一所示。从图中能够看出ARPA系统主要是由传感器和ARPA自身

12、两个部分及诸如U盘、光盘的外本船航向等传感信息。其中传感器部分包括航海、计程仪、陀螺以器，它们主要负责为ARPA提供目标回波、本船航速、图2.1 ARPA 系统的基本组成框图ARPA 部分由原始信号机、数据处理电路、电子计算机、显示器、控制台及电源等部分组成。其中电子计算机是整个 ARPA 部分的，它能够控制目标的自动录取和追踪从而获得相应的航行参数和避碰参数，自动判断是否存在航行碰撞的，完成相应的标绘和计算。2.3 ARPA 的主要功能（1）ARPA 可以通过自身的自动检测和预处理功能排除噪声等干扰从而获取可靠稳定的目标。（2）ARPA能够持续从传感器获取相关的航行和避碰信息数据，通过设置M

13、INCPA(允许目标安全通过本船所需的最小会遇距离)和MCPA（允许目标到达最小会遇距离的最小时间）数据、矢量、PPC（碰撞点）或PAD（期）从而保证驾驶员能够提前、快速、准确地对航行态势作出有效判断，减小碰撞危险。（3）ARPA 具有定位、导航、试操船等功能，自动化程度高，有效减轻驾驶员的负担，保证足够的精力用于船舶驾驶保证航行安全。2.4 ARPA 的局限性(1)传感器误差引起的 ARPA 的局限性:ARPA 的传感器部分由陀螺、计程仪组成，因此这些传感器的误差也能造成 ARPA 的误差。例如：受纬度、冲对计程仪读击、固体、摇摆等引起的误差都会导致 ARPA 的航向误差；数的影响会导致 A

14、RPA 显示的本船航速是确的。(2)ARPA 录取的局限性:由于 ARPA 的录取容量有限；目标回波的强弱受预处理效果影响；自动录取圈的大小、范围、设置的不以及受录取目标的距离太近、速度太快、面积太小、数据不稳等的限制，ARPA 不能保证全部录取所有的目标。(3)ARPA的局限性:ARPA受到容量的限制目标大小的限制；目标受到不同程度的目标之间距离太近杂波干扰；目标回波的强弱不稳;或速度太快等影响；标的情况。处理延时等原因的影响,ARPA会出现误或者丢失目(4)ARPA的局限性：由于ARPA受杂波干扰、警戒圈设置范围等的影响会出现虚、漏等现象。而且ARPA的工作原理是根据DCPA（最近会遇距离

15、）和TCPA（达到最近会遇距离的时间）的分析预判来的,因此并不能代表目标所处的程度，没有碰撞也并不代表不存在碰撞。(5)ARPA在狭水道航行时的局限性:由于种种原因的影响，ARPA在数据处理上会存在处理延时的情况，这就导致了矢量线变化和船首方向变化不一致，矢量线方向的变化往往会于实际船首的转向。因此，当船舶在狭水道航行时，驾驶员不能一味的参考ARPA提供的信息、数据，必须加强瞭望并根据实际情况做出改变。过分信任和依赖ARPA往往就是造成船舶在狭水道发生碰撞事故的原因。(6)ARPA试操船的局限性:ARPA试操船的模拟情况通常都认定目标船是保速保向的，只要CPA（最接近点）和TCPA满足安全条件

16、就能解除警报。但是实际情况却并非如此，一旦目标船不是保速保向的，那么此前的模拟结果也是无效的，而且试操船的模拟操作也未必满际避碰规则，不能确保它的合理性。3船舶自动识别系统（AIS）3.1 AIS 概述船舶自动识别系统(以下简称 AIS)是一种集网络、现代通讯、计算机等技术于一身的新型船舶避碰系统。该系统可用于船舶之间、船岸之间的识别和自动应答。通过 AIS 可以收集到船舶的位置、速度、船首向和航迹向等船舶动态信息，船舶名称、呼号、船舶类型、船长和船宽等静态资料，以及船舶状态、吃水、目的地和 ETA 等航程数据，并通过甚高频频道向周边海域的船舶和岸台广播，使邻近的船舶和岸台能够及时掌握附近海域

17、所有船舶的动态，实现船舶间和船岸间的信息传输和交换。AIS 的应用和普及使得海上碰撞事故大幅减少，船舶间的数据传输也更加快捷准确，从而为保护海上交通和船舶的航行安全提供了有力的保障。3.2 AIS 的组成一台典型的船载 AIS 设备的结构如图 2 所示。其中 AIS 信息处理器是该系统，用于处理本船的各类信息；AIS 通信处理器用于信号的接受与发射；AIS的显示器用于显示船舶数据以及系统的各类信息；船舶导航设备通用接口用于接受各仪器传输来的用于导航避碰的相关信息和数据；VHF 设备包括 VHF 发射机和接收机，用于信息的发射和接收。图 3.1 AIS 的基本图3.3 AIS 的主要功能（1）A

18、IS为船舶避碰提供服务：AIS能够自动连续地提供本船和目标船的静态和动态信息，包括位置、航速、航向和船型(船长、船宽和船舶类型)等信息。根据这些信息和数据并结合本船的性能参数计算机可以计算出CPA、TCPA等相应的避碰信息，并且不受气象、海况完全可以把AIS当作避碰的一种通讯的影响。此外，基于AIS的功能和特点，及时把本船的避碰信息和避碰意图发送给目标船，让对方能够及时了解我船的操船方案，做到知己知彼，从而采取有效的配合避让措施，确保船舶间的安全避让。（2）AIS为海事管理提供服务：AIS除了能够向周边海域的船舶发送船位、航速、航向等动态信息；船名、呼号、船舶类型等静态信息；还能提供货船型号、

19、货物类型、目的港、预计达到时间、船舶吃水等航次信息为海上交通管理提供便利。（3）AIS为社会信息服务：AIS的功能涉及到航运、港口、救援、生态、海洋等多个领域，为海事管理、海上搜救、港口秩序、航运经济等相关产业提供了帮助。3.4 AIS 的局限性AIS虽然能给多个领域的工作提供便利，但其在使用上仍然存在许多局限性，主要有以下几点：AIS在工作时不是独立的仪器，其所提供的船位、船速、航向转向率等一系列动态信息都是从与其相连的GPS和传感器处获得，只要其中任何一项设备的准确度出现严重误差或设备出现故障都将对AIS的准确度造成严重影响，妨碍其正常工作。AIS只能识别到配有AIS设备的船舶，但是到目前

20、为止并不是所有的船舶都安装了AIS，包括小型游船和渔船在内的很多船舶都没有配备AIS。所以借助 AIS信息进行航行时,其显示的信息并不能反应出所在水域的全部真实情况。AIS的信息接收会受到消弱和干扰：船舶在城市航道内航行时，当AIS非常接近电缆、桥梁和高大建筑物时，AIS信息的接收效果很可能被削弱,度4。同样也会降低AIS信息的（4）驾驶员操作不当：目前我国关于AIS相关培训较少，即便在培训中略有涉及AIS的内容，也只是一些简单的动静态信息输入，具体在海上航行过程的使用并不详细。绝大多数驾驶员都是通过看说明书或不断摸索而学会操作的，所以在实际操作过出现不正确操作也是的。4电子海图（ECDIS）

21、4.1 电子海图的定义通常所指的“电子海图”是一个比较模糊的概念，从理论上来讲，一般把各种数字式海图及其应用系统统称为电子海图应用系统。ECDIS 被认为是继雷达/ARPA 之后在船舶导航方面又一项伟大的技术。从最初纸海图的简单电子品到过渡性的电子海图系统，ECDIS 已发展成为一种新型的船舶导航系统和辅助决策系统，它不仅能连续给出船位，还能提供和综合与航海有关的各种信息，有效地防范各种险情。由于 ECDIS 仍旧是以电子海图数据为信息基础的，所以ECDIS 在上仍被称为电子海图5。4.2 电子海图系统的组成电子海图系统主要分为硬件和两个部分，硬件部分包括计算机、传感器及相关的终端设备部分则包

22、括海图信息处理，电子海图显示系统，计划航线设计3所示。，航路监视，航行等。ECDIS 的基本组成框如图图4.1 电子海图的基本构造图4.3 电子海图的功能(1)海图作业与修正：传统的纸质海图在海图作业和海图改正方面存在着操作复杂，误差大的弊端。而电子海图能快捷地完成海图作业，准确地计算出海图上任意两点的距离和方位，标绘船位、航迹和时间。(2)定位及导航：电子海图能够接受来自GPS、计程仪、陀螺传感器的信息和数据，并进行综合处理以求得最佳船位。、测深仪等(3)航海信息提示：电子海图能够提供整个航行线上的诸如潮汐、海流、气象等航行信息，提供航行所需的相关资料；自动检测出航行周边海域的暗礁、禁航区、

23、沉船等，有效地防止触礁、搁浅等情况发生；ECDIS还能自动一定时间内的航行信息，起到类似“黑匣子”的作用。(4)信息处理：ECDIS能将ARPA信息和图像叠加显示到电子海图中，使驾驶员能更加清晰直观的了解航行环境和态势，做出最佳的避碰方案，确保船舶间航行安全。4.4 电子海图的局限性传感器的影响：电子海图的信息和数据都来自于GPS和其他传感器，这些传感器都存在着一定的误差，有一定的精度干扰，这些都会影响到电子海图所提供的数据的精准性。数据来源的影响：现阶段电子海图的数据主要来自于纸质海图，在数据转换过容易造成数据错误或遗失从而海上事故。例如： 2004年的“ROCKNES”号轮和2005年的“

24、JUNIPER”号轮就是因为使用的电子海图上没有显示新的测量的海道位置和位置变迁从而导致搁浅事故的发生5。因此，在航行过不能一味的依赖电子海图所提供的数据。(3)操作不当的影响：随着电子海图比例尺的改变，其精度也会随着改变，所以在航行过驾驶员要适时调整海图精度，采用最佳比例尺；电子海图存在许多不同的工作模式，每一种模式在底色、显示信息的色彩等多个方面差别非常大，一旦选择的模式不符合情况都会对航行造成很大的影响。5ARPA、AIS 及 ECDIS 系统综合避碰导航的应用5.1 AIS 与 ARPA 组合在船舶避碰中的应用5.1.1 AIS 与 ARPA 在目标识别中的应用由于自身技术性能及自然环

25、境的影响在目标的识别上存在着许多局限性，所以借助 AIS 与 ARPA 的组合导航可以有效的弥补两者在目标识别中的缺陷，提高目标信息的准确性，防止目标遗失。当遇到雨雪、大风浪等不良天气而出现杂波干扰或目标减弱丢失的情况时，由于 AIS 的工作原理不同，受到天气的影响较小，会继续目标，确保目标不丢失；当船舶在能见度不良的条件下或在通航密度较大的海域航行时，驾驶员会出现对小目标识别的不及时或遗失从而导致船舶碰撞事故的发生。此时就需要很好的发挥 AIS 和 ARPA 的作用，利用 AIS覆盖范围广，信号强度高尤其是对天线高度小的小船的特点来弥补 ARPA 在目标时出现丢失、盲区等不能识别目标的缺点。

26、当船舶航行在岛礁区或弯曲航道时，目标会被物遮挡在 ARPA 上无法及时发现，此时就需要驾驶员良好地利用 AIS 来识别遮挡的目标，因为 AIS 的信号传输能够绕越一定的物，从而及时判断出弯道后的航行态势，做出安全的航行路线以保障船舶安全航行；ARPA虽然能一定数量的目标，但是需要采取 1-3 分钟的时间才能计算出相关数据，这对船舶航行是相当不利的。而 AIS 的数据是由目标船发送的动态数据来显示的且不会受到天气的影响，亦不存在近距离盲区，作用距离可达 40 海里，在上发挥了一定的作用。与此同时也要利用 ARPA 来弥补 AIS 的相关缺陷：AIS 不能很好的显示船舶周边水域环境；部分 500

27、吨以下的船舶并未全部安装 AIS 系统；AIS 在操作时可能会出现输入错误的情况。5.1.2 AIS 与 ARPA 在船舶避碰行动中的配合使用尽管AIS在判断船舶是否存在碰撞及船舶间进行避碰协调交流方面发挥了巨大的作用,弥补了航行中的存在的一些缺陷,为船舶航行安全及海上交通管理作出巨大贡献。但这并不意味AIS就可以彻底取代作为船舶安全航行的唯一检测。尽管导航系统存在许多局限性,但作为一种的对环境具有全景式监测能力的探测设施,它的优势是显而易见的,同样其作用也是不可替代的6。因此在船舶避让过应充分考虑到AIS与ARPA各自的优势。可利用目标的位置来分析AIS目标位置的准确度,不致造成因GPS船位

28、差引起AIS目标船相对我船的位置偏差;而AIS能在不受恶劣天气的影响下提供比ARPA更精确的CPA、TCPA等碰撞参数,同时AIS还能将本船的避让意图发送给目标船做到在避碰过“知己知彼”提高航行的安全性。综上所述，AIS与ARPA的组合能更好地进行目标的识别和、获取更为精准的避碰参数，同时在上也能发挥一定的作用。但AIS与ARPA在信息的叠加显示、周边海域情况的呈现上仍存在着一定的。5.2AIS 与 ECDIS 组合在船舶避碰中的应用5.2.1 减少显示器数量,减轻航海负担AIS采用的集成显示技术能使AIS的信息与ARPA、ECDIS等显示器进行综合显示，这样就能明显减少显示器的数量，大幅降低

29、了航行成本的同时也给驾驶员在避碰工作时提供了很大的方便。5.2.2 同时提供船舶和航行水域环境的信息ECDIS系统通常采用的是矢量化的数据,这使得ECDIS能够对任何显示的目标特性提供详细的查询信息。同样地也能够对AIS在海图上的物标的特性进行查询7。AIS在必要时能够向周边海域的船舶或有关部门发送自己的航行计划,并能够在ECDIS显示出来，使得对方能够本船操船计划一目了然。ECDIS还能为航海提供类似于位置、潮流的数据、以及气象和能见度情况等信息数据。所以,ECDIS是其最佳的显示工具。ECDIS不仅能够详细地呈现船舶航行周边海域的情况以及附近船舶的动态而且能直接将AIS的动态信息完美的融合

30、进来。这样驾驶员就能通过附近船舶发来的AIS信息配合ECDIS所提供的数据直接做出最佳的避让方案，不再仅仅依赖机。或ARPA所提供的数据，保证不错过最佳的避碰时5.2.3 更好对 VTS 的功能进行补充，使其发挥更大的作用AIS与ECDIS的联合应用能够有效地扩大VTS的覆盖范围，提高VTS的工作范围与工作效率。同时，AIS的实施可以帮助船舶和VTS中心之间进行航行信息和安全信息的电子传输为船舶避碰提供有力保障。ECDIS的应用则取代了VTS原先所使用的只具有水文、地理特征的示意图像，完美的融合了AIS提供图像和环境数据，扩大了覆盖范围的同时也提供了更精确的导航定位。而这些功能是VTS无法达到

31、的。综上所述,AIS与ECDIS的组合,可以提供高水准的、快捷方便的、较为完善的助航功能,有效地加强船舶的安全性能，是一对用于船舶避碰非常理想的应用组合。但受到AIS和ECDIS自身局限性例如一些小型船舶并未安装AIS等的影响。AIS与ECDIS的组合使用也并非是无懈可击的，因此仍需配合其他系统进行工作。5.3 ARPA 与 ECDIS 组合在船舶避碰中的应用5.3.1 ARPA 与 ECDIS 组合使用有助于确定本船与他船的位置图像叠加的主要优势在于其可以将海图的各种基本信息（上物标、岸线等）与实际回波进行对比参照，进而根据回波来判断目标。通常情况下，浮标图形的显示能够为驾驶员对目标和浮标回

32、波予以正确判断，譬如说，在河道雾中航行过，可以借助对灯浮进行捕捉，并在此基础上利用电子海图上所回波以及海图信息进行比较，就可以在最短时间岸线图像与电子海图显示的岸线相重合，那么还可以显示的 ARPA 数据和叠加的内定位与判别灯浮。若对船的坐标及其他目标位置进行判断，进而加强驾驶员的“位置感”。同时电子海图所显示的孤立物与禁航区，还可以帮助驾驶员合理规避风险，最大限度的减少航行事故发生。众所周知，因驾驶员对依赖程度过高，使得其未能合理规避航行区域，进而搁浅事故与触礁，在上，诸如禁航区、暗礁等海图要素通常是不会显示的；而电子海图则相反，其不仅可以对禁航区、暗礁等避区域予以显示，还能显示捕鱼区、分道

33、航行区等区域，为驾驶区域，最大限度的降低碰撞事故奠定坚实的基础。合理规5.3.2 ARPA 与 ECDIS 组合使用有助于船舶避碰行动若图像存在较多杂波，则极易致使区域海图信息被掩盖，此时可以将叠加图像关闭或调淡，仅在电子海图上叠加显示 ARPA 数据。经 ARPA录取的所有目标船回波信号及目标船矢量可叠加显示于电子海图上，然后就可以对浮标、移动目标及其他物标予以及时判断。在某个移动目标出现在电子海图上后，可以进一步判断或精确该动态目标移动情况，譬如说，如某个移动目标在分道通航制区域内航行接近分道通航转向点时等情况，驾驶均可以根据电子海图上所显示的图像对动态目标情况进行准确。两两信息的组合，可

34、以帮助驾驶在狭水道航行时可以充分掌握所航行区域的情况，及时做出规避航线，进而帮助船舶远离浅滩或碍航物。5.3.3 ARPA 与 ECDIS 组合使用有助于提高避碰技巧ARPA 与 ECDIS 组合使用可以在电子海图上将电子距离方位线与光标予以叠加显示，当在上选择物标进行方位距离定位时，电子距离方位线可以同步在电子海图上确定物标，帮助驾驶员对物标的属性及灯浮予以判明，以免出现认错物标情况。当船舶驶向锚地抛锚时，可以根据将锚地内船舶位置进行确定，使用光标读出的锚泊船的，然后在纸海图上定位，在实践中会发现定位误差较大，不能准确反应锚地内船舶的位置，原因是量程较大且图像是极坐标。这种情况可以使用显示在

35、电子海图上的光标，在电子海图上定位或数据，消除误差。5.4 AIS、ARPA 与 ECDIS 在船舶避碰中的综合应用通过前面的分析能够得出相比于 AIS、ARPA 与 ECDIS 单独用于船舶避碰导航而言，AIS、ARPA 与 ECDIS 两两组合作为船舶避碰导航的工具会更加安全可靠。但受到三种系统各种局限性的影响，当他们两两组合时仍然会出现一定的安全隐患。这时驾驶员完全可以将 AIS、ARPA 与 ECDIS 三种系统分发挥三个系统各自的优势，确保船舶安全航行。使用，充（1）当 AIS、ARPA 与 ECDIS 三种系统综合使用时，可以减少显示屏的数量，一来可以降低成本、为狭小的驾驶室腾出的

36、空间；再则能将三种系统的避碰数据和参考参数叠加在一起这样就能方便驾驶员获取更直观全面的避碰信息保障船舶的安全航行。（2）AIS、ARPA 与 ECDIS 的有机结合能够克服杂波、恶劣天气等不良的影响，稳定地识别和追踪目标，及时与目标船取得联系并了解双方的避碰措施，从而掌握“天时、地利、人和”，做出最佳的避碰方案。（3）AIS、ARPA与ECDIS的结合能够扩大VTS的工作范围，克服的盲区，提高VTS的工作精度和工作效率。为船舶和岸台间提供了更高效全面的信息沟通，也提高了VTS对船舶避碰的指导效果。（4）因为ECDIS能够起到叠加显示图像数据的作用,所以ECDIS可以对雷达ARPA提供的信息和A

37、IS的提供信息进行相互间的检测,并为双方系统的数据进行备份，达到双重保险。在海上航行时会有不同系统对同一个目标进行探测,容易产生许多模糊的数据，这时系统就能自行抵消掉这些模糊图像，从而提高系统的安全性能。5.5 ARPA、AIS 及 ECDIS 系统综合导航的风险尽管AIS、ARPA与ECDIS三者的有机结合可以为驾驶员在海上航行提供更好的避碰条件，但当三者结合工作时仍旧会出现一点的风险，给驾驶员带来一定的麻烦。（1）硬件风险：由于 AIS、ARPA 与 ECDIS 三者的数据均来自于 GPS 和其它传感器，所以当三者结合使用时，虽然能够减少数据源降低成本，但却造成了对传感器的绝对依赖，任何一

38、个传感器故障损坏或出现较大误差那么集成后的整个系统将会出现较大的误差甚至瘫痪.（2）风险：当 AIS、ARPA 与 ECDIS 三者结合使用时，可能会出现系统在日常工作时相关痪，导致数据丢失，相的情况。一个数据的影响可能会海上事故的发生。整个系统的瘫（3）操作风险：当 AIS、ARPA 与 ECDIS 三者结合使用时，可以减少显示屏的数量，这虽然能为驾驶员带来很多便利，但也存在着一些风险：当船舶行驶到复杂的海域时，三者的数据会同时叠加在一个显示器上，这就会使得显示屏上的数据杂乱无章，给驾驶员带来视觉上的疲劳，如果调整比例又可能会造成精度上的误差，从而影响船舶的正常避碰。5.6 ARPA、AIS

39、 及 ECDIS 系统综合导航的注意事项为了能使 ARPA、AIS 及 ECDIS 系统的综合导航能够发挥出最大的功效，扩大组合优势，降低风险，驾驶员在使用过必须注意以下事项：（1）配置系统设备时必须经过认证的、可靠性高的产品，如若条件允配备两套相关传感器设备；使用者必须全面了解系统设备的结构组成，并定期检查、以确保在出现故障时发现并排除故障。（2）保证船上设备能装有至少两套独立的系统和，及时备份系统使用数据；加强使用者对系统的使用训练，提高使用效率。（3）提高驾驶员对 ARPA、AIS 及 ECDIS 系统的训练使用，定期组织对驾驶员的培训和设立考核制度，保证驾驶员能在船舶航行时正确操作相关设备，确保航行安全。6结束语综上所述，随着科技的进步，尽管 AIS、ARPA 与 ECDIS 的组合应用仍然存在着一定的风险，但它仍将是海上航行避碰应用的一种主流趋势。有关海上避碰航行的案例也充分验证了这些系统的组合应用有助于驾驶员快速准确地做出相应的避碰决策，从而在很大程度上缩减了由于驾驶员在操作上出现错误或其它人为造成的对船舶安全航行引起不利影响，大大提高了船舶航行的安全性。同时也进一步促进了航海事业的大发展，使得船舶导航避碰和定位更自动化，简单化，实用化。因此，航海科技要积