Ecdis

ECDIS

Conceptul ECDIS (Electronic Chart Display and Information System), a fost introdus la inceputul anilor '80. Acesta se defineste ca un sistem de vizualizare a hartilor marine electronice si de informare, a carui implementare la bordul navelor urmarea ameliorarea sigurantei navigatiei, impreuna cu toate efectele ce deriva din aceasta, unul dintre cele mai importante fiind asigurarea protectiei mediului inconjurator.

Ideea sistemului a aparut o data cu dezvoltarea aparatelor electronice de navigatie si, desigur, cu realizarea primelor harti digitale.

Aparitia hartilor electronice nu poate fi considerata de data recenta, insa dezvoltarea rapida in ultima perioada a avut ca rezultat forme evoluate ce pot face obiectul aprobarii lor ca harti care sa inlocuiasca complet hartile clasice de la bordul navelor.

Primele harti digitale au fost harti realizate prin introducerea fiecarui punct, pixel cu pixel, harti pentru care insa nu se putea pune problema folosirii in navigatie datorita cantitatii mici de informatii pe care acestea le cuprindeau.

Realizarea in aceasta maniera a unor harti cuprinzand elementele necesare desfasurarii navigatiei ar fi costat deosebit de mult si ar fi luat un timp indelungat pentru realizarea lor, acoperirea zonelor frecvent utilizate in navigatie fiind practic imposibila.

Dezvoltarea tehnicilor de scanare a dus la aparitia primelor harti electronice apte pentru a fi folosite in navigatia maritima. Aceste harti au fost realizate prin scanarea hartilor clasice cele mai recente.

Servicile hidrografice ale tarilor cu o dezvoltata activitate maritima au realizat deja biblioteci de harti electronice in forma raster acoperind cele mai multe zone de navogatie de pe glob. Amiralitatea britanica are de mai multi ani un serviciu special, AdmiralIty Raster Charts Service (ARCS), care se ocupa cu realizarea, actualizarea si dezvoltarea acestor harti.

Folosirea unor astfel de harti, ca o simpla reproducere a uneia clasice, face dificila modificarea elementelor individuale ale acesteia. Fisierele hartilor raster sunt de tip bitmap fiind de mari dimensiuni.

Evolutia producerii de soft din ultima perioada a dus la realizarea hartilor vectorizate. Acestea sunt organizate in mai multe fisiere separate ce contin diferitele elemente ale hartii. Utilizatorul poate schimba individual elementele hartii si introduce noi date in respectivele fisiere. Fisierele hartilor de tip vectorial sunt mult mai mici si mai mobile pentru aceeasi suprafata grafica decat in cazul celor de tip raster.

Avantajele hartilor vectoriale comparativ cu cele raster :

In hartile vectorizate pozitia elementelor cartografice este raportata exclusiv la WGS 84 (World Geodetic System), sistemul geodezic folosit de GPS. Hartile raster sunt raportate la diferite sisteme geodezice, mai putin precise ;

Informatiile continute de hartile raster sunt limitate la cele aflate uzual in hartile maritime, adaugarea de informatii ingreunand lucrul pe harta prin incarcarea excesiva a acesteia. Hartile vectorizate au posibilitatea afisarii obtionale a diferitelor categorii / nivele de informatii, putand cuprinde astfel o cantitate mult mai mare de date. Standardele impuse de organizatiile internationale prevad o serie de elemente considerate vitale, care trebuie totusi sa fie afisate permanent ;

Elementele grafice ale hartilor raster nu pot fi individualizate din punct de vedere cartografic. In schimb, in cazul hartilor vectorizate se pot efectua modificari la nivelele selectate (de exemplu modificarea liniilor batimetrice in functie de variatia mareei) ;

Hartile vectorizate prezinta posibilitatea specifica de alarmare a utilizatorului in situatia depasirii anumitor limite / parametri setati de catre utilizator. Standardele ECDIS prevad o serie de situatii in care sistemul trebuie in mod obligatoriu sa declanseze anumite alarme ;

Hartile vectoriale dau posibilitatea integrarii imaginii radar conform standardelor ECDIS ;

Una dintre cele mai importante facilitati ale hartilor vectoriale este posibilitatea actualizarii rapide, chiar automate, a hartii ceea ce duce la o siguranta sporita in navigatie si economisirea timpului consumat in mod obisnuit pentru aducerea la zi a hartilor clasice.

Desi producerea hartilor vectorizate este mai costisitoare, avand in vedere diferentele majore intre cele doua sisteme, superioritatea acestora este indiscutabila. Ca urmare se prevede ca numai aceste harti sa poata inlocui complet in viitor hartile clasice de navigatie.

ECDIS-ul ca parte componenta a comenzii integrate contine doua elemente principale :

baza de date (Electronic Navigational Chart - ENC), care contine sub forma digitala toate informatiile necesare ;

Un echipament specializat pentru prelucrarea si vizualizarea informatiilor, inclusiv a pozitiei si rutei de navigatie, in timp real pe baza informatiilor furnizate de la echipamentele de navigatie cu care este conectat.

Caracteristicile tehnice ale ECDIS sunt definite de norme si specificatii (aprobate sau in curs de aprobare de organizatiile internationale autorizate), cum ar fi :

Elementele cartografice ale hartilor si modul de vizualizare a lor (IHO-S 52, dec. 1994) ;

Normele de transfer ale datelor digitale hidrografice (IHO-S 57, mar. 1996) ;

Normele de functionare ECDIS (IMO-A 817, dec. 1995) ;

Specificatii operationale si de functionare, metode de verificare (Comisia Internationala de Electrotehnica - Comitetul tehnic 80, Publ. 1174 din 1996 - versiune provizorie).

ECDIS poate fi programat sa dea avertismente sonore sau/si vizuale la atingerea unor parametri limita. Standardele IMO prevad in mod obligatoriu urmatoarele situatii de alarmare :

Devierea de la ruta planificata ;

Utilizarea unei harti realizate in alt sistem geodezic decat WGS 84;

Apropierea de punctele de schimbare de drum sau alte puncte caracteristice;

Depasirea limitelor stabilite pentru abaterea de la drum ;

Afisarea unei harti la o scara mai mare decat cea la care a fost digitizata ;

Disponibilitatea unei harti la scara mai mare ;

Defectarea sistemului de determinare a punctului ;

Depasirea limitei de siguranta pentru diferite zone prestabilite ;

Functionarea defectuoasa a sistemului.

Unitatile de masura folosite in sistemul ECDIS sunt urmatoarele:

Coordonatele geografice: latitudinea si longitudinea sunt afisate in grade, minute si zecimi de minut, calculate in sistemul WGS 84;

Adancimile: date in metri si decimetri, optional in brate si picioare;

Inaltimile: metri, optional in picioare;

Distantele: mile marine si cabluri sau metri;

Viteza: noduri si zecimi de noduri.

Informatiile minime necesare pe care trebuie sa le poata prezenta ECDIS sunt:

mesaje si avertismente ECDIS;

date oficiale furnizate de serviciile hidrografice ;

avizele de navigatie ;

avertismentele serviciilor hidrografice si zonele evidentiate de acestea ;

informatii radar ;

date definite de utilizator ;

date specifice producatorului ;

zone evidentiate de utilizator.

ECDIS trebuie sa realizeze urmatoarele calcule si transformari :

transformarea coordonatelor geografice in coordonate display si invers;

transformarea elementelor geodezice din sistemul local in WGS 84;

determinarea distantei adevarate si azimutului dintre doua puncte;

determinarea coordonatelor geografice pentru o pozitie cunoscuta functie de distanta si azimut;

determinarea drumurilor si distantelor pentru navigatia ortodromica.

Cresterea preciziei determinarii punctului de catre sistemele electronice de navigatie, combinata cu tehnologia hartilor digitale reprezinta o adevarata revolutie in navigatie. In viitorul apropiat comanda integrata de navigatie va suplini metodele traditionale folosite in conducerea navei, inclusiv la inlocuirea hartilor tiparite.

Recentele teste efectuate cu nava DUTCH SPIRIT, dotata cu comanda integrata Racal-Decca MIRANIS 4600 au dovedit ca pilotarea navei poate fi efectuata in conditii de siguranta pe baza informatiilor oferite de sistemele electronice existente la bord. In cadrul programului BANET (Baltic & North Sea ECDIS Testbed) s-a realizat actualizarea bazei de date a hartilor vectoriale folosind sistemul de telefonie mobila GSM.

Luand in considerare facilitatile ECDIS care duc in mod nemijlocit la sporirea sigurantei navigatiei este important ca implementarea pe scara larga a acestuia la bordul navelor maritime sa se efectueze in cat mai scurt timp.