VDRGPSGMDSS.docx

1、VDRGPSGMDSSVDR，GPS，GMDSS,ECDIS简介及在海事调查中的应用大连海事大学 戴冉一、VDR简介及应用什么是VDR (Voyage Data Recorder) VDR是一种以安全并可恢复的方式，实时记录保存有关船舶发生事故前后一段时间的船舶位置、动态、物理状况、命令和操纵信息、以便主管机关和有关方面获取的仪器。 航行数据记录仪（VDR）系指一个完整的系统，包括用于数据处理和数据编码所要求的任何与输入数据源接口的项目、在其容器中的最终记录介质、电源供应和专用备用电源等设备。 装备VDR的相关法规 IMO A.861(20)号决议案船载航行数据记录仪(VDR)性能标准及附件船

2、载航行数据记录仪(VDR)性能标准建议案 2000年10月18日交通部海事局船载航行数据记录仪管理规定（试行）（海安全字2000783号）VDR安装期限中国籍沿海航行船舶应按下列规定的时间要求安装VDR 1、50及以上客位的客船于2001年12月31日前完成；但琼州海峡、渤海湾航行的客船于2001年3月31日前完成。 2、100总吨及以上的油轮、液化气船和散装化学品船，于2002年7月1日前完成。 3、200总吨及以上的其他船舶于2003年12月31日前完成。 4、内河船舶需要进入沿海水域的，参照以上三条执行。 中国籍国际航行船舶及进入我国沿海港口水域的外国籍船舶的安装时间和适用标准在国际公约

3、生效前按照IMO有关大会决议和A.861(20)号决议案的标准安装，国际相关公约生效后按公约执行。VDR的组成 （1）传感器 系指VDR外部的，与VDR相连并通过它获得记录数据的单元体。 （2）最终记录介质 系指用于记录数据的硬件项目，它可以是备份数据的存储器，通过它可以用适当的设备恢复和再现这些数据。 （3）再现设备 系指与记录介质和记录格式相兼容，用于恢复数据的设备。还包括适合于原始数据源设备的演示硬件和软件。该设备可以不作为VDR的一部分。 （4）专用备用电源系指带有适当的自动充电装置，专用于VDR，并按要求具有足够容量供VDR工作的辅助电池。VDR记录的数据船舶固定数据船舶动态信息船舶

4、操作信息。VDR固定数据包括船舶名称船舶国际编码船舶呼号 登记号码船舶种类和改动。 船籍港船舶建造日期船（总）长船（型）宽船（型）深船舶总吨位船舶净吨主机种类 主机数目主机转速 推进器种类 所有人名称和地址管理人/经营人名称和地址 所有数据应固化于最终介质中，可在专用设备上再现，但不得随意变更VDR动态数据包括： 航行数据记录仪的船舶动态信息数据实时记录包括：时间显示、船位、航速、航向、主机转速（螺旋桨轴转速）、实际舵角。 可以附加选择的记录数据是：雷达数据、回声测深仪数据、船体开口状况、水密门和防火门状况、加速度和船体应力、风速和风向等。 信息数据记录在任何情况下不得改动，并可在专用设备上再

5、现。 VDR操作数据包括： 航行数据记录仪船舶操作信息按照船舶的实际操作情况实时记录包括：操作时间、船舶车钟指令、机舱车钟回令、主机油门操作、转舵操作、可变螺距浆的螺距操作。 可以附加选择的记录数据是：语音信息、侧推器相关数据、号灯的动态以及各类报警信号等。 信息数据记录在任何情况下不得改动，并可在专用设备上再现。VDR记录时间 在遮蔽海区内固定航线航程在5海里内，并全程航行时间不超过30分钟的船舶，至少应能保存距最后一次记录之前4小时内的所有信息数据。 固定航线并全程航行时间在4小时以内的船舶，至少应能保存距最后一次记录之前12小时内的所有信息数据。 固定航线并全程航行时间在12小时以内的船

6、舶，至少应能保存距最后一次记录之前24小时内的所有信息数据。 航线不固定或全程航行时间在12小时以上的船舶，至少应能保存距最后一次记录之前24小时内的所有信息数据；同时必须配置专用打印机进行数据的实时打印，所打印的数据必须留存船上3个月备查。AKR-1型VDR船载航行数据记录仪 AKR型船载航行数据记录仪(VDR)，又称黑匣子，是依据国家交通海事局2000年7月在湛江召开VDR讨论会上的有关资料，按会议讨论原则及参照国际海上人命安全公约(SOLAS)1997年11月27日A.861(20)号决议通过的研发的新产品。该系统由检测器，记录仪和再现器三部分组成。监测器监测器安装在机舱之内，用于采集监

7、测语音、视频及各种模拟量、开关量信息之用。记录器记录器是将采集到的信息记录下来，以便当船舶发生不测后进行事故分析鉴定时提供可靠的数据。记录器安装在驾驶室外顶部，当船舶发生不测时，按规定的船舶状态及时弹离船体落入水中，并在漂浮装置的支撑下浮出水面。再现仪 再现仪为便携装置，当船舶发生不测后，使其与从水中打捞出来的黑匣子相连接，以便再现记录器中的数据提供事故分析鉴定之用。功能指标：* 能记录船舶所处的经度和纬度；* 能记录船舶的航行速度；* 能记录船舶所处的罗经指示方向；* 能记录分布于驾驶室内所有麦克风收录的谈话内容；* 能记录驾驶室内所有内部电话通讯内容；* 能记录船载VHF通信的全部信息；*

8、 能记录驾驶室内所有的报警信号内容；* 能记录船载雷达的全部信息；* 能记录规定的船舶位置摄像视频信号；* 能记录声纳探测仪探测到的相关信息；* 能记录风速风向测试仪的相关信息；* 能记录自动操舵仪的相关信息；* 能记录船体应力监测设备的相关信息；* 能记录发电机等船电设备传感器采集的各种信息；* 能记录轮机命令和响应，包括车钟、机器的控制和响应信息；* 能记录船体开口状况，包括在驾驶室内显示的所有强制状态信息； * 能记录水密和防火门状况，包括在驾驶室内显示的所有强制状态信息；* 能处于全天候长年工作状态，全部数据存储时长在国家交通部海事局标准未出台前暂时以SOLAS制定的12小时为标准，超

9、过12小时的数据将由新的数据覆盖（如若船主或主管部门对此标准有特殊要求，我公司可为其随意增加配置到数百小时）；* 记录器记录内容经再现仪时，各种数据与其发生的时间相一致，并同时再现，时间内容包括年、月、日、时、分、秒；* 为保证记录的数据客观，安全、可靠、VDR仅以规定的程序对记录项目进行记录操作。对于任何企图非法输入、篡改等干扰数据，VDR均予记录，并能由再现仪鉴别出来；* 为保证记录的数据客观、安全、可靠，一经VDR记录的数据，只能访问，无法篡改；* 记录最终数据的记录器，安装在黑匣子之中，此黑匣子的外型结构具有耐火，耐压、耐撞击、耐腐蚀、防水及防潮功能；* 记录器设有输出密码锁定的功能，

10、只有当法定组织、机构利用其配套的再现仪才能从黑匣子中读取数据；* 黑匣子配有全球海上遇险与安全系统（GMDSS）要求的船站报警装置，以便当船舶遇险时能迅速地把遇险事件信息提供给岸上搜救协调中心（RCC），或遇险船附近的其他船舶；* 黑匣子漂浮装置上装贴有高可见度并具反光材料的标识，以便及时发现打捞；* 黑匣子在水上漂浮时，每十分钟发送一次求救信号。其配备的蓄电池容量可正常工作达两个月以上。* 具有供电电源双备份功能：当主电源发生故障中断电时，能立即自动切转为船舶的应急电源供电；当船舶发生不测应急电源供电也发生中断时，能立即自动切转为VDR专用的备用电源，并能保证两小时的驾驶室声音记录；* 具有

11、掉电保护功能。一旦电源瞬间或长时间供电中断，记录器存储的内容能保存完好。VDR在海事取证中应注意的问题（1）数据的提取和分析（2）船舶实时姿态（3）数据保留（声音） VDR的发展方向* 大容量储存* 多媒体记录* 双向通信* 系统集成二、GPS简介及应用 什么是GPS (Global Positioning System)* GPS（Global Positioning System）* GLONASS（Global Navigation Satellite System）* GNSS* DGPSGPS系统组成 GPS系统由空间部分(GPS卫星)、地面控制部分（地面监控系统）和用户设备部分（G

12、PS接收机）。 GPS卫星星座由21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星组成。每个GPS卫星都对应一组编号，它们有多种编号，一般采用PRN（卫星所采用的伪随机噪声码）编号。GPS定位精度高低关键在于高稳定度的频率标准，为此，每颗GPS卫星都设有两台铷原子钟和两台铯原子钟。 地面监控系统的作用是监测和控制卫星上设备的工作以及确保卫星沿预定轨道运行。同时，通过监测每颗卫星的时间，求出钟差，并由注入站发给卫星，卫星再由导航电文发给用户设备。地面监控系统包括一个主控站、三个注入站和五个监控站。 GPS接收机可以捕获到按一定卫星高度截止角所选择的待测卫星的信号，并跟踪这些卫星的运行，对所接收到的GPS信号进行变

13、换、放大和处理，以便测量出GPS信号从卫星到接收机天线的传播时间，解译出GPS卫星所发送的导航电文，实时地计算出测站的三维位置，甚至三维速度和时间。船用接收机主要功能时间 位置 速度 航线设计和报警其他辅助导航功能船位记录和为其他船用设备提供信息海图和潮汐、灯标等信息几种船用GPS接收机 GPS在海事取证中应注意的问题* 坐标系的设置(坐标系误差)* GPS精度的评估* MOB* 船舶速度的求取 三、GMDSS设备简介四、NAVTEX简介及应用什么是NAVTEX 1977年IMO作出A381（X）决议，将世界海域分成16个航行警告区，称为NAVAREA。 IMO在GMDSS中，在每一个NAVA

14、REA覆盖区建立建立岸台链，使用无线电电传手段（NBDP），向船舶发布航行警告、气象预报和其他紧急信息。装备NAVTEX接收机518 KHZ自动收听，自动打印 NAVTEX系统由IMO统一规划和管理，业务由当地海上监督部门管理NAVTEX报文结构报文识别字母B1海岸电台识别字母B2报文类型识别字母B3、B4报文编号B2的主要类型A 岸基的航行警告B 不可拒收的气象报告C 冰况报告D 搜救报告E 气象预报F 引航消息G DECCA报文H LOLAN报文I OMEGA报文J 卫星报文NAVTEX在海事取证中应注意的问题* 航海警告的接收记录* 海图改正* 通告接收时间* 船长命令五、ECDIS简介

15、及应用一、电子海图及相关术语何谓电子海图？ 我们通常所指的电子海图 是一个很模糊的概念，一般把各种数字式海图及其应用系统统称为电子海图。 其实，电子海图应包括以下几项内容：* 电子海图显示与信息系统（ ECDIS-Electronic Chart Display and Information System)* 电子航海图（ENC-Electronic Nautical /Navigational Chart)* 电子海图（ EC-Electronic Chart）* 电子海图系统（ECS- Electronic Chart System)电子海图显示与信息系统（ ECDIS-Electron

16、ic Chart Display and Information System)ECDIS是指符合有关国际标准的船用电子海图系统。它以计算机为核心，连接定位、测深、雷达等设备，以ENC为基础，综合反映船舶行驶状态，为船舶驾驶人员提供各种信息查询、量算和航海记录专门工具，是一种专题地理信息系统（GIS）。电子航海图（ENC）ENC(Electric Nautical /Navigational Chart)是由国家官方机构（HO）发布的、专供ECDIS使用的、符合国际标准的数据库。ENC除包含为了安全航行所必需的海图信息外，还可能包含航路指南、港口概况等其他有用的信息。其数据格式主要有矢量方式和

17、栅格方式两种。经IHO承认的矢量数据格式标准为S57/3.0，栅格数据格式标准为ARCS。电子海图（EC） EC(Electric Chart)是指各种非标准的数字式海图。一般应用于一些专业的应用系统，其表示内容、数据格式和显示方式可以由用户或设计者自行定义。电子海图系统（ECS） 与EC类似，ECS(Electric Chart System)是指各种非标准的电子海图应用系统。一般应用于一些专业领域，例如，游船导航系统、引水系统、渔船应用系统等。它可以很复杂，也可以简单到只有一条岸线显示和航线显示的导航型GPS一体机。二、电子海图的应用领域* 航海* 船舶交通管理（VTS）* 港口管理* 船

18、舶调度* 污染管理* 搜救指挥三、电子海图发展的现状1、电子海图规范与标准 与电子海图密切相关的三个国际组织是国际海事组织（IMO）、国际海道测量组织（IHO）和国际电工委员会（IEC）。1986年，IMO和IHO同意成立一个由各国有关部门组成的协调小组（HGE），共同参与电子海图方面的技术讨论。随后的十几年来，HGE技术组进行了卓有成效的工作，制定了一系列的电子海图规范与标准，这些标准主要有：* 1995年11月IMO讨论通过了ECDIS的性能标准，此标准明文规定，ECDIS可以做为1974海上人命安全公约（SOLAS）所要求的纸海图的等价物，换言之，ECDIS可以取代传统的纸海图。1996

19、年11月，IMO又增补了ECDIS备用设备的条款。* 1996年2月，IHO增补通过了关于电子海图内容、图标、颜色和ECDIS显示系统的规范，即S52（第五版）。* 1996年11月，IHO公布了S57标准第三版，S57规定了ENC的数据交换格式、ENC数据库的性能标准，以及ENC的改正概要。并规定该标准保持到2000年不变。* 1997年9月，IEC提出了对ECDIS硬件设备的检验和测试标准（IEC61174）。IEC还有一个对船用导航设备的环境测试标准，称为IEC60945。此标准用来检测船用导航设备（雷达/ARPA、ECDIS等）在不同温度、湿度、振动等情况下的可靠性。2、电子航海图（E

20、NC） 电子航海图（ENC）属于电子海图数据库，是由各国官方的海道测量局（HO）制作的（也有一些国家由某公司制作，由HO认定）符合IHO S57标准的矢量电子海图。ECDIS的应用，离不开全球范围的数千幅ENC的支持。所以，IHO正在努力敦促世界各海洋国家制作自己海域的ENC，并成立了一些区域性的ENC中心，通过国际合作共同完成全球ENC数据库的建立，并逐步建立全球的ER发行体系。由于各国的技术水平相差较大，全球ENC数据库的建立进展缓慢，相反，一些大公司却利用技术和资金的优势，制作了符合S57要求的全球ENC数据库。这些ENC补充了官方ENC数量的不足。但是，也存在着缺乏法律保障、改正不及时

21、等问题。3、电子海图显示与信息系统（ECDIS）和电子海图系统（ECS） 尽管电子海图的发展不过十几年的历史，但各种电子海图产品却如雨后春笋一般不断涌现。由于ECDIS的设计与生产纯粹是企业行为，所以ECDIS的发展速度远快于ENC的发展。目前，能够提供符合国际标准的ECDIS的厂家不下十几家，其中较著名的有英国船商公司、德国ATLAS公司和7CS公司、加拿大OFFSHORE公司等。除此之外，能够提供不符合国际标准的电子海图系统（ECS）的产品的公司估计不下千家。4、国内现状 尽管我国从80年代就开展了电子海图的研究，但由于各种各样的原因，目前仍停留在研究、试制阶段，仅有海军测绘研究所研制的电

22、子海图系统应用与军舰的导航，多家家单位的研究已转向其他方向。到目前为止还没有国产的符合国际标准的ECDIS产品上市。相反，许多非专业公司和单位都瞄准了电子海图应用系统的开发，并且已经有多家的简易型ECS投入使用。 在国际标准电子海图方面，我国海事局系统内部正在加紧有关技术问题的研究。上海海事局去年完成了国际标准电子海图制作软件的设计；天津海事局应用加拿大的软件HOM已具备了批量生产S57标准ENC和ER（电子海图改正）的能力，目前正与武汉测绘科技大学联合研制S57标准电子海图质量控制软件。 海司航保部目前已完成了1：50万、1：25万、1：10万数字海图的建库工作，但是还没有S57标准电子海图的生产能力。如果他们解决了ARC/INFO系统数据的S57输出问题，很快就能够大批量生产ENC。四、电子海图发展的特点 通过对电子海图发展过程及现状的研究，我们可以看出电子海图的发展具有以下特点：1、国际标准已趋于完善，电子海图的法律地位得到肯定；2、国际合作加强，区域电子海图协调中心的建立已成趋势；3、商业发展先于官方进展，成为引导应用的主力军；4、电子海图的规格、等级参差不齐，中低档次产品的应用 先于高档、标准的系统；5、电子海图的应用领域不断拓展；6、电子海图的发展带动了许多相关领域的发展。五、ECDIS在海事调查中的应用1、记录存储2、航迹回放谢谢大家