沈建云

摘要：電子海圖顯示與信息系統(tǒng)（Electronic Chart Display & Information System -ECDIS）以下簡稱ECDIS。被認為是繼雷達之后在船舶導航方面的又一項偉大的技術革命，它能夠解決碰撞和擱淺這二個航海實踐中最具有威脅的風險。ECDIS已經發(fā)展成為一種新型的船舶導航系統(tǒng)和輔助決策系統(tǒng)——船舶航行信息系統(tǒng)，并成為船舶駕駛臺的信息核心。引航員便攜式助航儀（Personal Pilot Units—PPU）是針對引航員工作特點：在狹窄水域、多船船舶、流水急、水深變化大、靠離泊位等復雜情況航行，專門設計的導航輔助軟件，為引航員提供多船會遇點、船員運動趨勢、可視的CPA、BCR，船舶橫移速度和與泊位距離等參數(shù)，來輔助引航員完成引航任務。目前PPU也有了飛速發(fā)展，數(shù)量較多，性能、價格各異，我根據(jù)多年使用的經驗，對幾款常用的PPU特點進行了對比，供大家參考。

關鍵詞：引航員便攜式助航儀PPU ECDIS 助航軟件

1 引 言

船舶ECDIS通過連接其他航海儀器（如GPS、陀螺羅經、計程儀、AIS、雷達等）提供船舶的動態(tài)實時顯示（船位、航速、航向等）、航線設計、航向監(jiān)控、航行自動報警與提示（如偏航、碰撞、進入限制區(qū)等）、自動存儲本船航行記錄、航行歷史再現(xiàn)、航海信息查詢等數(shù)據(jù)。引航員便攜式助航儀（Personal Pilot Units—PPU）除普通船舶ECDIS功能外，還針對引航員工作特點：在狹窄水域、多船船舶、流水急、水深變化大、靠離泊位等復雜情況航行，特別設計了多船會遇點、船員運動趨勢、可視的CPA、BCR，船舶橫移速度和與泊位距離、模擬操船等功能，來輔助引航員完成引航任務。

2 引航員助航軟件介紹

2.1 SEAiq Pilot

SEAiq Pilot軟件是美國Sakhalin，LLc公司專門為內河、狹水道、港口引航員設計的專業(yè)便攜式助航儀PPU，支持S57，S63矢量海圖以及iENC、 BSB/KAP等海圖格式，可以連接外置WiFi版AIS數(shù)據(jù)適配器。

最新版本：4.3.1，適用IOS8.0以上版本，與iPhone、iPad和iPod touch兼容，支持中文。價格人民幣2598元。該軟件同時支持Windows和Android系統(tǒng)。購買一個企業(yè)賬戶，每月30美金，可以同時在IOS系統(tǒng)、Android和Windows系統(tǒng)同時使用。 SEAiq open比SEAiq Pilot功能簡單，適合普通海員，價格40美金。海圖需要另外購買。

現(xiàn)可以免費申請企業(yè)賬戶：pilot-zhang@163.com?？梢酝瑫r在Windows、Android、IOS系統(tǒng)試用。

該公司網站http：//seaiq.com

主要功能：

（1）真比例尺船型顯示預測航向、船舶位置、船舶尾跡寬度、AIS船舶類型、估算下沉量和轉心、首向heading （HDG），航向 course over ground （COG）， 轉頭速率rate of turn （ROT）， and 航速speed over ground （SOG）。

（2）顯示與泊位碰墊距離、橫移速度、單點系浮筒。泊位線有海圖和列表二種顯示方法。

（3）支持在線查詢全球船舶，接收AIS船舶目錄查詢。

（4）記錄和回放，支持正常和10倍回放速度。

（5）在計劃航線上顯示與多船會遇點，可以設定目標船船長小于某值為小型船舶，會遇點的顏色為藍色，大于該值為會遇點為紅色，根據(jù)會遇點的顏色可以容易區(qū)分會遇船舶的大小。

（6）避碰：在海圖顯示可視CPA、BCR，模擬操船 ROT，SOG。

（7）避免擱淺：等深線、潮汐調整（根據(jù)潮汐疊加水深）、高分辨率海圖水深。

（8）航線計劃：顯示轉向點、航線、ETA，XTD等航線信息，有超速、進入警戒區(qū)、偏航報警。

（9）水手工具：VRM、EBL、海圖改正、清潔線。海圖改正有超過50種以上符號，線和多邊形有多種顏色、樣式可選。

（10）支持多種格式航線導入：GPX、RTU、RT3、RTZ。

（11）引航員航海日志。

（12）引航員航線資料庫：可以分享文件、航線、航海工具以及船舶資料庫。也可以通過email和云端軟件共享。

（13）附加特點：天氣、錨位報警、衛(wèi)星圖。

（14）在線幫助

實例：圖2-1，本船“OOCL CHARLESTON”船長260米，船寬43米，吃水11.3米，從蛇口SCT碼頭5#泊位掉頭出港，航行數(shù)據(jù)依次為：轉頭速率ROT 12.6°/分鐘，首向62.5°，航向74.9°速度SOG1.4節(jié)。右邊狀態(tài)欄分別顯示：數(shù)據(jù)來源CAT ROT2（WiFi AIS數(shù)據(jù)適配器）；靠泊模式：船頭距離泊位128米，距離航道邊線502米，距離碼頭角388米，向右橫移速度1.5節(jié)，船尾距離泊位70米，距離航道邊線616米，向左橫移速度0.62節(jié)。以上數(shù)據(jù)同時在海圖上顯示。本船態(tài)勢：船頭向右1.36節(jié)，船舶向前1.36節(jié)，船尾向左0.62節(jié)，有四個黑色細線分別表示30秒、50秒、90秒、120秒船位。

圖2-2，本船“OOCL CHARLESTON”（轉頭速率ROT 0.3°/分鐘，首向217.3°，航向215.9°速度SOG 5.3節(jié)）掉頭后出口，與目標船“中達19”（航向143°，航速3.3節(jié)，方位287°，距離0.51海里）形成交叉會遇局面，點擊目標船獲得會遇信息：與本船CPA 0.28海里，TCPA 4分43秒，BCR（BOW CROSSING RANGE） -0.29海里（正數(shù)表示他船從本船船頭通過，負數(shù)表示他船從本船船尾通過）， BCT （BOW CROSSING TIME）3分39秒，在海圖區(qū)分別用紅色線條表示CPA，藍色表示BCR。偏航距，分別顯示船頭、船尾的偏航距為偏左14.9米，12.9米。已選定航行“Ljz-SCT”航點4個，航程3.66海里。轉向點：SK1，方位216°，距離0.48海里，05：27分鐘到達，ETA 6月13日 00：43，航向170°。引航員可以根據(jù)這些信息，準確判斷避碰形勢，精確操控船舶。

圖2-3，本船“CSCL MARS”（船長366米，船寬52米，吃水10.8米）以ROT 0.8°首向HDG 204°，航向COG 203.3°航速SOG 15.6節(jié)，從深圳銅鼓航道T10浮筒出口計劃進入廣州伶仃航道，與在伶仃航道多條船舶會遇，在計劃航線上出現(xiàn)多個綠色和紫色圓圈，表示對遇，表示追越，紫色表示船長大于100米的船舶，綠色表示船長小于100米船舶（船長100米的值是用戶自己任意設定的）。在A5、A6點浮筒附近出現(xiàn)一個標志，表示在該點有目標船和本船對遇，點擊該圖標后出現(xiàn)“XIN DA JIANG 24m03s”（用黑色粗體字顯示），同時在狀態(tài)欄顯示該目標船信息：“新達江”（船長189米，船寬31米，吃水811米）交叉相遇信息，航向COG 340°航速SOG 9.5節(jié)，方位185°，距離9.6海里，23分鐘03秒后CPA 0.4海里，22分鐘24秒后BCR 0.89海里。雙擊該圖標后，出現(xiàn)該目標船信息，點擊右上角標志，可以快速找到該船，然后選擇一個預設欄長按，可以鎖定該船。任何時候，無論你瀏覽海圖到哪里，點擊屏幕右上角標志，本船立刻會出現(xiàn)在屏幕里，預設欄可以快速找到目標船。點擊該圖標轉變紅色為跟蹤模式，再次點擊會出現(xiàn)標志，表示船首向上顯示。點擊左上角“N”標志，海圖轉換為北向上顯示。放大海圖后，發(fā)現(xiàn)標志在馬友石燈船附近，和本船會遇距離較近，想通過本船減速錯開馬友石燈船和該船會遇，在廣州1#浮筒和A5#浮筒之間通過比較安全。那么需要減速至多少節(jié)？可以通過模擬操船來試驗。

圖2-4，通過點擊屏幕右下方功能區(qū)“Setting—Veseels—船舶顯示—Own Ship—模擬速度、模擬ROT選擇開”，在屏幕下方出現(xiàn)航速、ROT模擬控制條，可以通過模擬航速控制條的滑塊，左右移動來改變船舶速度，通過ROT控制條的滑塊，左右滑動來改變船舶向左、向右轉頭速率來實現(xiàn)模擬操船。我們通過航速控制條的滑塊，使會遇點標志落在在廣州1#浮筒和A5#浮筒之間，這時模擬本船航速顯示12節(jié)，會遇時間推遲到28分鐘05秒， CPA 138米，BCR424米。最后本船減速至12節(jié)，船舶實際通過情況，也是在廣州1#浮筒和A5#之間安全通過。

由于深圳西部港區(qū)環(huán)境復雜，各種船舶在警戒區(qū)附近交匯，對超大型船舶車銅鼓航道進口蛇口SCT碼頭6#、7#泊位靠泊，是一個技術難題。我們可以利用該軟件的模擬功能對船舶的航速進行模擬研究，圖五：點擊右下角“Setting”—選擇“模擬”開，出現(xiàn)一個黑色船型，屏幕下方出現(xiàn)一個對水速度的模擬控制條、一個ROT模擬控制條?？梢栽谠O置里設置本船的船長、船寬、吃水。長按該船圖標，出現(xiàn)對話框，選擇“把船移動到這”，點擊屏幕海圖把船放置到深圳銅鼓航道X2浮筒附近，也可以點擊船圖標，然后再拖動該船到指定位置。點擊船頭，再左右擺動，可以調整首向。假設在X2浮筒位置，航向037°，ROT最大15°/分鐘，對航速分別設為6～12節(jié)，查看轉入SCT航道的情況。經反復試驗，當航速大于9節(jié)， ROT最大在15°/分鐘以內，有可能無法正常SCT航道，就是僥幸能夠轉入航道，在泊位前大倒車也無法控制船位，給操作帶來危險。結論，本船在X2浮筒附近，需要提前轉向，航向控制在050°～070°，航速控制在7～8節(jié)，比較理想。考慮風流情況可以適當調整。

小結：該軟件整體布局比較符合大型船舶的ECDIS的布置，頂部顯示關鍵航海數(shù)據(jù)，右邊狀態(tài)欄可以顯示相關航海數(shù)據(jù)，所有狀態(tài)欄都可以隱藏，最大化顯示海圖。支持email、云端等分享航線、海圖改正等工具、航行記錄等數(shù)據(jù)。所有操作都可以在iPad獨立完成，不需要第三方軟件協(xié)助。在線查詢AIS、可視CPA、BCR功能、模擬操船、靠泊功能。支持多種WiFi版AIS數(shù)據(jù)適配器。一個蘋果IOS賬號可以在多個IPhone、iPad或iTouch共享。可以在IOS 、Android、Windows系統(tǒng)同時運行。是目前國際上引航員使用最多的一款助航軟件。

2.2 safePilot

safePilot 是由丹麥的Trelleborg MarineSystems 專門為引航員設計的一款 。應用于IOS8.0以上版本，與IPad兼容。語言：英語。最新版本2.4，大小35.8MB。價格：5200元。海圖支持S57、S63格式。該軟件配套使用該公司生產WiFi版AIS適配器CAR系列，無法和其他公司生產的AIS 適配器連接。CAT ROT AIS適配器可以提供AIS信號外還可以提供ROT參數(shù)。

主要功能：船舶運動趨勢、靠泊功能、可視CPA、可視會遇點、模擬操船、船塢模式

使用方法，上下滑動圖2-6左側控制按鈕，選擇計劃按鈕圖標，在右側選擇功能按鈕如圖2-7，

圖2-6：靠離泊時，上下滑動左側控制按鈕，選擇靠泊模式圖標，在右側功能區(qū)，顯示本船的前后速度，船頭、船尾的橫移速度，以及船頭、船尾與泊位的距離。圖6，“CONTI SPINELL”船長225米，船寬32米，吃水8米，在赤灣港6#泊位掉頭出口，首向155.3°，航向112.7°航速1.8節(jié)，轉頭速率ROT 21°/分鐘，船頭向右橫移速度1.02節(jié)，距離泊位276米；船尾向左橫移1.57節(jié)，距離泊位174米，前后速度1.29節(jié)，四個黑色陰影分別表示30秒，60秒，90秒，120秒船舶運動趨勢。

圖2-8：航行時，上下滑動左側控制按鈕，選擇航行模式 圖標，選擇航線，點擊目標船，出現(xiàn)目標船信息，長按該目標船出現(xiàn)對話框，選擇CPA和Meeting Point，在計劃航線上出現(xiàn)可視CPA（紅色線）和會遇點（黑色）及相關信息?？梢酝ㄟ^模擬操船，來調整航速。拖動會遇點（黑色）到航線上需要的某一點，會出現(xiàn)一個藍色會遇點及相關信息，表示如果目標船航速不變，表示調整本船航速可以在藍色會遇點與目標船會遇。 本船“MAERSK LEBU”船長300米，寬45米，吃水12米，首向344.7°，航向345.2°，對地航速SOG 12節(jié)，轉頭速率ROT，與目標船“日照盛世”船長259米，寬32米，吃水11米，首向171.4°，航向170°，對地航速11.3節(jié)，正常情況二船在點A會遇，會遇時間10分鐘后，ETA 14：01，距離目標點2.1海里，資料框用黑色顯示。紅線處CPA信息：TCPA10分鐘，CPA 263米，資料框用黑色顯示。紅線和點A基本重合。由于會遇點A距離馬友石燈船距離較近，想在馬友石燈船南面會遇，可以通過模擬操船測試，拖動會遇點A到計劃會遇點B，本船需要減速至6.3節(jié)，時間延長13分鐘后，ETA 14：05， 距離目標點1.4海里，資料框用藍色顯示。實際本船減速6節(jié)，與目標船在馬友石南面會遇。

圖2-9：進船塢時，上下移動左側控制按鈕，選擇船塢模式，顯示本船與船塢前方、左右的距離，以及前后速度，船頭、船尾的橫移速度。

小結：Safe Pilot軟件，獨有進船塢功能。但價格較高，而且只能與本公司生產的AIS適配器連接，通用性不好。航線、海圖改正功能、航行記錄無法共享。沒有在線查詢AIS功能。AIS圖標使用藍色圓圈，非標準的三角形。

2.3 Transas Pilot PRO是由英國Transas Marine Limited 公司專門為深海、航道、內河和港口引航員設計的一款專業(yè)助航軟件。它使用Transas TX-97矢量海圖。最新版本2.1.4，需要IOS8.0以上版本，與iPad兼容，支持中文。價格299歐元。

公司網站 http：//transaspilot.com

Transas Pilot PRO的定位使用IOS（iPad內置GPS），通過WiFi 版AIS數(shù)據(jù)適配器接收AIS。 Isailor 是為普通海員設計的移動助航軟件。

主要功能：

（1）靠泊功能

（2）航行顯示

（3）前后速度、COG矢量線、船頭、船尾的橫移速度

（4）預測船位

（5）自動顯示本船與泊位距離

（6）在計劃航線上顯示AIS目標船的會遇點及Rendezvous Points（RDV）匯聚點

（7）CPA-TCPA、BCR-BCT的計算

（8）回放功能

小結：TRansas Pilot PRO是世界著名大公司Transas開發(fā)的，它占有船舶ECDIS市場的35%，它使用自己的TX-98矢量海圖格式，海圖更新較快，數(shù)據(jù)可靠?，F(xiàn)在也開始注重引航員助航軟件的開發(fā)，新版增加了很多功能，如可視CPA（RDV）功能，預測船位，船舶運動趨勢等功能。支持多種格式的航線GPX， KML or KMZ，可與SEAiq Pilot航線共享。不需要提前畫泊位線，在選擇靠泊模式時，會自動顯示與泊位、浮標等的距離。由于該公司實力強大，相信該軟件的功能也會越來越完善。

2.4 Zero Pilot（隨身引航）

OurPilot-Android（Zero Pilot） 是由北京伴眾行科技有限責任公司為中國引航員定制開發(fā)的一款專業(yè)引航助航軟件，該公司是海事行業(yè)內最專業(yè)的地理信息云服務提供商。最新版本Zero Pilot v1.10。該軟件已經包含國內的電子海圖，可以免費試用。

Mobile：18601255828

Telephone：010-53850138

E-mail： admin@ournav.com

http：//www.ournav.com/develop.html

主要功能：

（1）航行、靠泊功能

（2）航線選擇

（3）量尺功能

（4）在線查詢AIS船舶

小結：ZeroPilot是我國自主開發(fā)基于Android系統(tǒng)開發(fā)的引航員助航軟件，目前可以完全免費試用，包括電子海圖的下載。海圖采用OurSDK格式，移動速度快，支持多種數(shù)據(jù)格式，通過坐標系的轉移，兼容多種數(shù)據(jù)轉換，顯示控制單元，支持海圖無級綻放、旋轉、平移，數(shù)據(jù)控制單元，支持海圖數(shù)據(jù)單元的隱藏或顯示，完整符號庫，完整的S52符號庫并支持用戶自定義擴展，動態(tài)圖層追蹤，可以定制圖層編輯，為用戶提供更多圖層定制化服務，數(shù)據(jù)同步更新機制，通過建立數(shù)據(jù)同步更新機制，更易實現(xiàn)系統(tǒng)完整性，靈活的量測功能，指北針、比例尺等多種主要量測工具接入。支持連接外置WiFi AIS適配器。各種功能也在不斷的完善中。IOS、Windows版本也即將推出。廣大引航員都在試用該產品。

總結：通過對幾款引航員助航軟件的比較，SEAiq Piolt功能齊全，很多細節(jié)符合引航員的需求，價格合理?？梢酝瑫r在IOS、Android和Wind系統(tǒng)下運行，是目前國際上多數(shù)引航員的選擇。Transas Pilot PRO新版功能有了較大的提高，值得關注。Zero Pilot 是國內公司根據(jù)國內引航員的需求專門開發(fā)的一款引航助航軟件，目前完全免費，大家可以下載、安裝、試用。