Hướng dẫn khai thác sử dụng hệ thống hiển thị thông tin hải đồ điện tử navi sailor 4000 tại phòng thực hành mô phòng lái tàu

Đề tài “Hướng dẫn khai thác sử dụng hê ̣ thống hiển thi ̣ thông tin hải đồ điê ̣n tử Navi Sailor 4000 tại phòng thực hành mô phỏng lái tàu” giúp sinh viên ngành Hàng hải dễ dà

BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM

PHẠM TUẤN PHONG

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

HƯỚNG DẪN KHAI THÁC SỬ DỤNG HỆ THỐNG HIỂN THI ̣ THÔNG TIN HẢI ĐỒ ĐIỆN TỬ NAVI SAILOR 4000 TẠI PHÒNG

THỰC HÀNH MÔ PHÒNG LÁI TÀU

HẢI PHÒNG - 2015

BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM

PHẠM TUẤN PHONGLUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

HƯỚNG DẪN KHAI THÁC SỬ DỤNG HỆ THỐNG HIỂN THI ̣ THÔNG TIN HẢI ĐỒ ĐIỆN TỬ NAVI SAILOR 4000 TẠI PHÒNG THỰC HÀNH

MÔ PHỎNG LÁI TÀU

NGÀNH : KHOA HỌC HÀNG HẢI MÃ SỐ: D840106 CHUYÊN NGÀNH: ĐIỀU KHIỂN TÀU BIỂN

Người hướng dẫn luâ ̣n văn: ThS ĐẶNG QUANG VIỆT

HẢI PHÒNG – 2015

LỜI CẢM ƠN

Qua thời gian thực hiện đề tài đồ án tốt nghiệp tại trường Đại học Hàng

hải Việt Nam, đến nay, em đã hoàn thành đề tài tốt nghiệp của mình Có được

kết quả như ngày hôm nay, ngoài sự cố gắng của bản thân, em cũng nhận được

sự giúp đỡ tận tình của nhà trường, phòng, khoa, quý thầy cô, gia đình và bạn bè

Em xin được gửi lời cảm ơn tới:

- Ban giám hiệu trường Đại học Hàng hải Việt Nam, ban chủ nhiện khoa

Hàng Hải, cùng tất cả các thầy cô trong thời gian qua đã giúp, dạy bảo em trong

thời gian vừa qua;

- Các thầy giáo trong bộ môn Mô phỏng trường Đại học Hàng hải Việt

Nam đã tạo điều kiện giúp đỡ em trong quá trình thực hiện đề tài;

- ThS Đặng Quang Việt đã tận tình cung cấp các tài liệu, hướng dẫn cũng

như đóng góp các ý kiến để đề tài được hoàn thiện;

- Em cũng xin được gửi lời cảm ơn tới gia đình và bạn bè em, những

người đã tạo điều kiện thời gian, quan tâm, giúp đỡ trong suốt quá trình thực

hiện đề tài;

- Cuối cùng em xin chúc các quý thầy cô cùng gia đình, bạn bè sức khỏe

dồi dào.Em chúc các thầy ngày càng thành công trong sự nghiệp trồng người

Hải Phòng, Tháng 11 năm 2015

Sinh viên

Phạm Tuấn Phong

LỜI CAM ĐOAN

Em cam đoan đề tài này là do em thực hiện Đề tài không trùng với bất kỳ đề tài tốt nghiệp hoặc nghiên cứu khoa học nào Em xin chi ̣u trách nhiê ̣m ho àn toàn khi xảy ra tranh chấp

Hải Phòng, tháng 11 năm 2015 Sinh viên

Phạm Tuấn Phong

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN iii

LỜI CAM ĐOAN iv

DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU vii

DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT ix

MỞ ĐẦU x

1 Tính cấp thiết của đề tài x

2 Mục đích nghiên cứu của đề tài x

3 Đối tượng và phạm vị nghiên cứu của đề tài x

4 Phương pháp nghiên cứu của đề tài xi

5 Ý nghĩa khoa học, ý nghĩa thực tiễn của đề tài xi

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN LÝ THUYẾT HẢI ĐỒ ĐIỆN TỬ 12

1.1 KHÁI QUÁT CHUNG VỀ HẢI ĐỒ ĐIỆN TỬ 12

1.2 PHÂN LOẠI HẢI ĐỒ ĐIỆN TỬ 14

1.2.1 Hải đồ Raster RNC 14

1.2.2 Hải đồ hàng hải điện tử Vector ENC 16

1.2.3 So sánh hải đồ Raster và hải đồ điện tử Vector ENC 18

1.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP HIỂN THỊ H ẢI ĐỒ ĐIỆN TỬ 20

1.3.1 Hệ thống hiển thị hải đồ và thông tin hàng hải (Electronic Chart Display and Information System-ECDIS) 20

1.3.2 Hải đồ hàng hải điện tử của hệ thống (System Electronic Navigational Chart – SENC) 22

1.3.3 Hệ thống hiển thị hải đồ RNC (Raster Chart Display System – RCDS) 24

1.3.4 Hệ thống hải đồ điện tử (Electronic Chart System-ECS) 24

1.4 Cập nhật và hiệu chỉnh hải đồ điện tử 25

1.4.1 Thay thế 25

1.4.2 Cập nhật bổ sung 25

1.4.3 Cập nhật hàng tuần đối với hải đồ điện tử của Anh 25

1.4.4 Cập nhật từ xa 25

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG MÔ PHỎNG NAVI SAI LOR

4000 MFD ECDIS 27

2.1 NHỮNG BƯỚC CƠ BẢN KHAI THÁC HỆ THỐNG MÔ PHỎNG NAVI SAILOR 4000 MFD ECDIS 27

2.1.1 Làm quen với giao diện người dùng ECDIS 27

2.1.2 Thực hiện một số chức năng trên ECDIS 31

2.2 Xây dựng quy trình khai thác h ệ thống NAVI SAILOR 4000 bằng phương pháp trực quan 38

2.2.1 Giớ i thiê ̣u quy trì nh khai thác hê ̣ thống 38

2.2.2 Cấu trúc hệ thống NAVI SAILOR 4000 39

2.2.3 Giao diện người sử dụng hệ thống NAVI SAILOR 4000 40

2.2.4 Các chế độ hiển thị hải đồ trong hệ thống NAVI SAILOR 4000 42

2.2.5 Giới thiệu TASKS LIST trong hệ thống NAVI SAILOR 4000 43

2.2.6 Các thao tác với tuyến hành trình trong hệ thống NAVI SAILOR 4000 44

CHƯƠNG 3 XÂY DỰNG BỘ BÀI T ẬP THỰC HÀNH TRÊN HỆ THỐNG MÔ PHỎNG NAVI SAILO R 4000 MFD ECDIS 45

3.1 Mục đích ……… ……… 45

3.2 Ví dụ về một dạng bài tập tổng hợp ……… Error! Bookmark not defined. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHI ̣ ……… …… 41

TÀI LIỆU THAM KHẢ……….51

DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU

3.1a Nhóm bảng: Bảng ví dụ bài tập (bản tiếng Việt )

3.1b Nhóm bảng : Bảng ví dụ bài tập (bản tiếng Anh )

DANH SÁCH CÁC HÌNH

STT HÌNH TÊN HÌNH

1 Hình 1.1 Cấu trúc cơ bản của mô ̣t thiết bi ̣ hải đồ điê ̣n tử

2 Hình 1.2 Hình ảnh hải đồ điện tử đang vận hành trên máy vi tính

3 Hình 1.3 Thông số đo sâu hiển thị trên hải đồ Raster

4 Hình 1.4 Sơ đồ khối của một thiết bị ECDIS

5 Hình 2.1 Cấu trúc giao diện người dùng với màn hình 19, 23 inches

6 Hình 2.2 Cấu trúc giao diện người dùng với màn hình 27 inches

7 Hình 2.3 Các bảng điều khiển trong tác nghiệp ECDIS

8 Hình 2.4 Các thành phần trong Navigation panel

9 Hình 2.5 Một mẫu cửa sổ Control Panel

17 Hình 2.13 Chọn dòng Route Editor trong menu TASKS LIST

18 Hình 2.14 Bảng điều khiển Route Editor

19 Hình 2.15 Chọn điểm bắt đầu của tuyến đường

20 Hình 2.16 Chọn điểm tiếp theo của tuyến đường

21 Hình 2.17 Bật tắt các hiển thi khoảng cách dạt ngang XTD

22 Hình 2.18 Mở bảng Route Editor

23 Hình 2.19 Bảng danh sách các điểm chuyển hướng

24 Hình 2.20 Nhấn nút Active Route Monitor

25 Hình 2.21 Gỡ bỏ tuyến khỏi chế độ chỉnh sửa

26 Hình 2.22 Bảng điều khiển Monitoring

27 Hình 2.23 Nhóm Slides giới thiệu hệ thống NAVI SAILOR 4000

28 Hình 2.24 Nhóm Sildes cấu trúc hệ thống NAVI SAILOR 4000

DANH SÁCH TƢ̀ VIẾT TẮT

ARPA Automated Radar Plotting Aid

AIS Automatic information system

CPA Closet Point to Approach

DGPS Differential Global Positioning System

ECDIS Electronic chart display information system

ECDB Electronic Chart Data Base

ECS Electronic Chart System

ENC Electronic Navigation Chart

GPS Global Positioning System

IMO International Maritime Organization

IHO International Hydrographic Organization

IALA International Association of Lighthouse Authorities IEC International Electrotechnical Commission

MSC Maritime Safety Committee

NAVTEX Navigation telex

SAR Search and Rescue

SOLAS Safety Of Life At See

RADAR Radio detechion and Ranging

RNC Rater Navigation Chart

RCDS Raster Chart Display system

STW Speed Through the Water

SOG Speed over Ground

SENC System Electronic Navigation Chart

XTE Cross Track Distance

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Cùng với sự phát triển không ngừng của khoa ho ̣c kỹ thuâ ̣t , mô phỏng đươ ̣c ứng dụng ngày mô ̣t nhiều hơn vào công tác đào ta ̣o , huấn luyện thuyền viên nhằm nâng cao chất lươ ̣ng , hiê ̣u quả đào ta ̣o , huấn luyê ̣n ; nâng cao kĩ năng thực hành; tạo môi trường học tập và làm việc sát với thực tế Thực tế cho thấy

mô hình này đã và đang được áp dụng ta ̣i nhiều cơ sở đào ta ̣o , huấn luyê ̣n Hàng hải trên thế giới có hiệu quả rất cao

Trong khuôn khổ dự án nhằm nâng cao chất lượng đào ta ̣o , huấn luyê ̣n ; đổi mới căn bản toàn diê ̣n giáo dục , Nhà trường đã trang bị cho bộ môn Mô phỏng Hàng hải - Khoa Hàng hải hê ̣ thống mô phỏng hiê ̣n đa ̣i đáp ứng tốt cho viê ̣c ho ̣c tâ ̣p, giảng dạy và NCKH của giảng viên , sinh viên và ho ̣c viên trong và ngoài trường

Đề tài “Hướng dẫn khai thác sử dụng hê ̣ thống hiển thi ̣ thông tin hải đồ điê ̣n tử Navi Sailor 4000 tại phòng thực hành mô phỏng lái tàu” giúp sinh viên ngành Hàng hải dễ dàng hơn trong việc khai thác hệ thống hiển thị thông tin hải

đồ điện tử (ECDIS), nhằm đáp ứng được với nhu cầu huấn luyện cũng như thực

tế hành hải trên biển Đồng thời đề tài cũng góp phần cung cấp tài liệu chuyên môn hữu ích cho giảng viên, học viên, sinh viên và những người quan tâm

2 Mục đích nghiên cứu của đề tài

Khi thực hiê ̣n đề tài, tác giả đề ra mục đích nghiên cứu như sau :

thông tin Hải đồ điển tử ;

dựng qui trình hướng dẫn cơ bản bằng phương pháp trực quan ;

- Xây dựng đươ ̣c bô ̣ bài tâ ̣p thực hành trên hê ̣ thống này ta ̣i phòng mô phỏng lái tàu Bộ môn Mô phỏng Hàng hải , Khoa Hàng hải

3 Đối tượng và phạm vị nghiên cứu của đề tài

- Đối tượng nghiên cứu của đề tài :

+ Tập trung tìm hiểu lý thuyết Hải đồ điê ̣n tử , Hê ̣ thống hiển thi ̣ thông tin Hải đồ điê ̣n tử;

Transas

- Phạm vi nghiên cứu của đề tài :

Trong pha ̣m vi nghiên cứu của đề tài , tác giả xây dựng qui trình hướng dẫn sử dụng đơn giản bằng phương pháp trự c quan và bô ̣ bài tâ ̣p thực hành trên

hê ̣ thống này

4 Phương pha ́ p nghiên cứu của đề tài

Thu thâ ̣p tài liê ̣u , biên di ̣ch, nghiên cứu, phân tích lý thuyết hải đồ điê ̣n tử ,

với mục đích nghiên cứu đề ra

5 Ý nghĩa khoa học , ý nghĩa thực tiễn của đề tài

* Ý nghĩa khoa học của đề tài

Đề tài sau khi được nghiê ̣m thu và chỉnh sửa sẽ là mô ̣t tài liê ̣u tham khảo hữu ích giúp cho ho ̣c viên , sinh viên trong nghiên cứu khoa học về hải đồ điện

tử, nắm bắt được ưu điểm vượt trội của hải đồ điện tử so với hải đồ giấy, đồng

ECDIS MFD

* Ý nghĩa thực tiễn của đề tài

Đề tài được xây dựng với nhiều hình ảnh trực quan sinh động , dễ tiếp thu

sẽ mang đến sự đam mê cho sinh viên , học viên trong quá trình học tập và thực hành góp phần giải quyết tình trạng thiếu phòng học thực hành , thiết bị thực hành như hiện nay

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN LÝ THUYẾT HẢI ĐỒ ĐIỆN TỬ

1.1 KHÁI QUÁT CHUNG VỀ HẢI ĐỒ ĐIỆN TỬ

Hải đồ là một bản đồ dùng để thể hiện một phần bề mặt Trái đất, gồm: Bờ biển, hải đảo, độ sâu đáy biển, chướng ngại vật nguy hiểm, mục tiêu hàng hải, thông tin về hệ thống bảo đảm an toàn hàng hải,…Hải đồ được sử dụng để xác định vị trí tàu, vạch hướng đi của tàu và dự kiến các phương pháp hàng hải trong thời gian và khu vực mà tàu sẽ hành trình

Trên cơ sở những nguyên tắc và phương pháp toán học, cần tính toán và thiết lập mối quan hệ ràng buộc chặt chẽ giữa tọa độ địa lý của các điểm trên bề mặt trái đất với hình chiếu của chúng trên mặt phẳng Thông tin cơ bản trên hải

đồ gồm: dạng phép chiếu, tỷ lệ xích hải đồ, vĩ độ chuẩn, mạng kinh vĩ, đường ngắn nhất, đường hằng hướng

"Hải đồ giấy, bắt buộc phải sử dụng trên tàu biển theo điều khoản 20, chương V Công ước quốc tế SOLAS 1974, là công cụ cơ bản trong ngành Hàng hải lâu đời, sẽ vẫn tiếp tục đóng vai trò thiết yếu cho người đi biển trong tương lai Tuy nhiên, hải đồ giấy không thể hiện hết tính năng trợ giúp hàng hải tối đa Việc quản lý, tu chỉnh một số lượng lớn các hải đồ giấy mất rất nhiều thời gian của sỹ quan hàng hải." [1]

Với sự phát triển vượt bậc của khoa học kỹ thuật, sự ra đời của hệ thống định vị toàn cầu GPS (DGPS) và công nghệ thông tin, con người đã tạo ra một

hệ thống hải đồ mới gọi là hải đồ điện tử Ban đầu, hải đồ điện tử được sử dụng như một công cụ hỗ trợ cho Hàng hải truyền thống bằng hải đồ giấy Hiện nay, hải đồ điện tử đang dần dần trở thành một phương pháp Hàng hải và thay thế cho hải đồ giấy Hải đồ điện tử thỏa mãn các tính năng kỹ thuật theo yêu cầu của

tổ chức Hàng hải Thế giới IMO, có tính pháp lý như hải đồ giấy

Cấu trúc cơ bản của một thiết bị hải đồ điện tử bao gồm một máy vi tính hải đồ điện tử kết nối với bộ cảm biến của các thiết bị hỗ trợ hàng hải

Hình 1.1 Cấu trúc cơ bản của một thiết bị hải đồ điện tử

Hải đồ điện tử cung cấp cho người đi biển bản đồ và các thông tin hàng hải được thực hiện trên màn hình máy vi tính Một máy vi tính được giao diện với hệ thống xác định vị trí (thường là GPS) cho phép màn hình máy vi tính hiển thị cho người dùng vị trí tàu, mục tiêu và hình ảnh hải đồ Sự hiển thị hình ảnh trên hải đồ điện tử theo hệ quy chiếu địa lý cho phép thể hiện vị trí tàu tương đối với điểm hẹn, đường đi và các chướng ngại nguy hiểm biểu thị trên hải đồ tạo thành định dạng rất rõ ràng không nhầm lẫn, giống như trên hải đồ giấy nhưng khác với những gì hiển thị trên màn hình radar Trong hệ thống thiết bị còn có những công cụ khác để hiển thị hướng đi, tốc độ, hướng mũi tàu, độ sâu và các thông tin hàng hải khác

Máy lái tự động (Autopilot)

La bàn từ (Magnetic compass)

Tốc độ kế (Echosounder)

HẢI ĐỒ ĐIỆN TỬ

(Máy vi tính)

Hình 1.2 Hình ảnh hải đồ điện tử đang vận hành trên máy vi tính

1.2 PHÂN LOA ̣I HẢI ĐỒ ĐIỆN TƢ̉

Hải đồ điện tử đƣợc chế tạo trên cơ sở áp dụng công nghệ thông tin và phát triển từ hải đồ giấy truyền thống, đồng thời trực tiếp lấy số liệu từ kết quả khảo sát hàng hải

Căn cứ vào giải pháp kỹ thuật, hải đồ điện tử hiện nay có hai loại:

- Hải đồ hàng hải quét mành RNC (Raster Navigational Charts) còn gọi là hải đồ Raster

- Hải đồ hàng hải điện tử ENC (Electronic Navigational Charts) còn gọi là hải đồ Vector

1.2.1 Hải đồ Raster RNC

1.2.1.1 Khái niệm hải đồ Raster

Hải đồ Raster là một bản sao chép lại của hải đồ giấy Nói một cách đơn giản, hải đồ giấy đƣợc quét bằng máy quét (scanner) để có đƣợc hình ảnh điện

tử của hải đồ giấy và cho hiển thị lên màn hình máy tính để, giống nhƣ ta quét một bức ảnh Các thông tin in trên hải đồ giấy đƣợc chuyển tải lên bản sao trên

màn hình máy vi tính, vì vậy vị trí địa lý của các đối tượng trên màn hình trùng với đặc trưng trên thực địa của chúng như trên hải đồ giấy

1.2.1.2 Đặc điểm hải đồ Raster

c) Thay đổi tỷ lệ (Zoom)

Hầu hết các loại hải đồ điện tử đều có thiết bị phóng to, thu nhỏ một khu vực nào đó của hải đồ để có thể xem khu vực đó với một tỷ lệ được khuếch đại Nhưng với hải đồ Raster lại phát sinh một số vấn đề sau:

Hải đồ giấy được biên tập và xuất bản cho một tỷ lệ riêng biệt nhất định tùy theo độ chính xác của thông tin đo đạc cùng các chi tiết theo yêu cầu của hàng hải Chẳng hạn, hải đồ cảng có thể được in với tỷ lệ 1:7500 Ở tỷ lệ này, 1mm trên hải đồ tương ứng với 7,5 mét trên thực địa Nếu người sử dụng để nhìn rõ các chi tiết của cảng, cần phóng to một khu vực nào đó lên, chẳng hạn tỷ

lệ 1:1000 trên hải đồ điện tử Raster thì những thông tin sẽ được hiển thị ở tỷ lệ 1mm trên hải đồ tương đương 1 mét trên thực địa Điều đó còn quá xa mới đạt được độ chính xác của thông tin biên tập trên hải đồ, không đạt được yêu cầu về

độ chính xác của hệ thống xác định vị trí của người đi biển

Ngoài ra, phóng to lớn hơn tỷ lệ hải đồ thì hình ảnh Raster sẽ mất độ rõ nét của nó, các đường thẳng sẽ biến thành đường bậc thang phân biệt bởi các điểm ảnh của hình ảnh khiến cho hải đồ Raster không thể phóng to tùy tiện Một hải đồ điện tử RNC tốt đều phải có thiết bị cảnh báo cho người sử dụng việc phóng đại vượt quá tỷ lệ hải đồ

Trên hải đồ Raster, vị trí tàu từ GPS cũng được cập nhật liên tục Các thông tin phụ trợ khác như vị trí xác định tự động, điểm hẹn, đo hướng ngắn, cự

ly đều có thể nhận được trên hình ảnh Raster Nhưng, khác với hải đồ Vector ở chỗ, các yếu tố đặc trưng của hải đồ không thể được lựa chọn hay cho ẩn theo ý muốn của người sử dụng

1.2.1.3 Tính pháp lý của hải đồ Raster

"Hải đồ Raster không được thừa nhận sử dụng trong tiêu chuẩn SOLAS, nghĩa là không được sử dụng thay hoàn toàn hải đồ giấy, chỉ sử dụng kết hợp với hải đồ giấy, không thể thay thế hoàn toàn hải đồ giấy

Nước Anh hiện nay xuất bản 2800 hải đồ dưới dạng Raster mang ký hiệu ASCS, đảm bảo chất lượng và độ chính xác như hải đồ giấy Hải đồ NOAA của

Mỹ xuất bản dạng Raster mang cùng ký hiệu NOAA Ngoài ra có nhiều quốc gia cũng xuất bản không chính thức hải đồ Raster với chất lượng khác nhau lưu hành trên thế giới nhưng thường không ghi chú quốc gia phát hành." [1]

1.2.2 Hải đồ hàng hải điện tử Vector ENC

1.2.2.1 Khái niệm hải đồ điện tử Vector

Hải đồ Vector không chứa đựng những hình ảnh đơn giản của hải đồ giấy

Nó được cấu thành bởi các dữ liệu bao gồm tất cả các chi tiết thủy, địa văn cho khu vực bao phủ trên hải đồ Hình ảnh hải đồ Vector nhìn thấy trên màn hình máy vi tính với toàn bộ chi tiết chứa trong cơ sở dữ liệu hiển thị thông qua các điểm, đường và khu vực riêng biệt trên hải đồ, vì vậy được gọi là hải đồ Vector

Các tư liệu thủy, địa văn đưa vào cơ sở dữ liệu của hải đồ Vector đều lấy trực tiếp từ các nhà xuất bản hải đồ giấy tương ứng Thông thường, hải đồ Vector do cơ quan nhà nước phát hành đều được thực hiện bằng cách tham khảo các số liệu quan trắc gốc và bổ sung những chi tiết không có trên hải đồ giấy, chẳng hạn tăng thêm thông tin các đường đẳng sâu hoặc chất lượng và độ chính xác các thông tin Vì những lý do đó mà quá trình chế tạo hải đồ Vector cần nhiều thời gian và công sức hơn hải đồ Raster rất nhiều

1.2.2.2 Đặc điểm hải đồ điện tử Vector

a) Hiển thị thông tin theo yêu cầu

Trên hải đồ Vector, dữ liệu đưa vào máy với nhiều lớp khác nhau cho phép người sử dụng có thể chọn lựa các thông tin trong mỗi lớp để hiển thị trên màn hình theo nhu cầu sử dụng Chẳng hạn, thay vì hiển thị độ sâu của một khu vực nào đó, người sử dụng có thể lựa chọn không cần hiển thị độ sâu mà chọn chỉ hiển thị các đường đẳng sâu Hoặc trong điều kiện ánh sáng ban ngày, người

sử dụng không cần thiết các dữ liệu về đặc tính ánh sáng của hải đăng thì có thể xóa nó đi trên màn hình Với một số thông tin không được chọn hiển thị trên màn hình nhưng vẫn có thể sử dụng chúng để kiểm soát vị trí tàu và phát tín hiệu báo động trong hệ thống hàng hải

b) Màu sắc và ký hiệu

Trên hải đồ Vector, các màu sắc và ký hiệu khác nhau cũng được sử dụng

để biểu thị các thông tin khác nhau, làm nổi bật những thông tin quan trọng, giúp cho việc đọc hải đồ dễ dàng và đơn giản Đương nhiên là người sử dụng phải có các kỹ năng điều chỉnh cần thiết để làm rõ và chính xác những gì mà mình quan tâm

1.2.2.3 Tính pháp lý của hải đồ điện tử Vector

"Hải đồ Vector ENC là cơ sở dữ liệu sử dụng trong ECDIS Nội dung

được chuẩn hóa, cấu trúc và khuôn dạng được chứng nhận để sử dụng với ECDIS thông qua cơ quan thủy đạc do chính phủ chỉ định Nhưng dữ liệu ENC phù hợp với các tiêu chuẩn ban hành bởi tổ chức Thủy đạc quốc tế IHO theo nội dung của chuẩn S-57

Tại khóa họp thứ 86, diễn ra tại trụ sở của Tổ chức Hàng hải quốc tế (IMO) trong tháng 06 năm 2009, Ủy ban an toàn hàng hải (MSC) đã thông qua nghị quyết MSC.282(86) sửa đổi, bổ sung Công ước quốc tế về an toàn sinh mạng con người trên biển, năm 1974 (SOLAS 74) Nội dung sửa đổi bổ sung theo quy định V/19.2.2.3 của Công ước SOLAS 74, yêu cầu các tàu biển hoạt động tuyến quốc tế phải trang bị Hệ thống thông tin và hiển thị hải đồ điện tử ECDIS, có hiệu lực áp dụng từ ngày 01 tháng 01 năm 2011

Theo quy định V/19 của SOLAS74 thì ECDIS tương đương hải đồ giấy với các điều kiện :

- Khả năng chỉ báo mọi thông tin hải đồ cần thiết ;

- Nguồn gốc từ tổ chức Thủy đạc do chính phủ có thẩm quyền;

- Có độ tin cậy và sẵn sàng như hải đồ giấy xuất bản bởi tổ chức Thủy đạc

có thẩm quyền của chính phủ ;

- Cập nhật dữ liệu ENC

Các tiêu chuẩn thể hiện ECDIS :

- Phát triển bởi IHO, nhóm IHO/IMO + IEC, IMO-Res 817(19):

+ Đảm bảo hoạt động tin cậy của các thiết bị

+ Thông tin được cung cấp và chỉ báo điện tử đảm bảo:

 Ít nhất tương đương các hải đồ cập nhật, và

 Tài liệu xuất bản hàng hải khác

+ Tránh phản tương tác giữa ECDIS với thiết bị dẫn đường hàng hảivà thông tin." [1]

1.2.3 So sánh hải đồ Raster và hải đồ điện tử Vector ENC

1.2.3.1 Ưu, nhược điểm của hải đồ Raster

- Nhược điểm của hải đồ Raster

Hình ảnh hiển thị trên màn hình đươ ̣c tạo thành bởi nhiều điểm ảnh

(pixels) Ví dụ hình 1.3 là số đo độ sâu 5,5 mét hiển thị trên hải đồ Raster Trên hải đồ Raster không cung cấp thêm cho ta bất cứ thông tin nào khác về độ sâu ngoài con số 5,5 mét như đã ghi trên hải đồ giấy Nói một cách khác, hải đồ Raster chỉ là hình ảnh của một phần hải đồ giấy được “quét” lại mà thôi Đó chính là đặc điểm hạn chế của hải đồ Raster so với hải đồ Vector

Hình 1.3 Thông số đo sâu hiển thị trên hải đồ Raster

- Ưu điểm của hải đồ Raster

Ưu điểm của hải đồ Raster là chúng cho ta hình ảnh quen thuộc của hải đồ giấy, đồng thời có thể đồ giải một cách tự động và liên tục vị trí tàu trên hải đồ trên màn hình Giá thành của hải đồ Raster cũng không đắt lắm Ngoài ra hải đồ Raster có thể được sản xuất dễ dàng và nhanh chóng

1.2.3.1 Ưu, nhược điểm của hải đồ điện tử Vector ENC

- Ưu điểm của hải đồ điện tử Vector

So với hải đồ giấy và hải đồ điện tử Raster , thì hải đồ điện tử Vector cũng cấp cho người sử dụng nhiều thông tin hơn Các số liệu trong Danh mục đèn, Danh mục tín hiệu vô tuyến điện, Bảng thủy triều, Hàng hải chỉ nam… đều được thể hiện trên hải đồ Vector Ngoài ra, trên hải đồ điện tử Vector còn có những thông tin bổ sung như chất lượng dữ liệu, nguồn gốc dữ liệu hoặc những chi tiết

hỗ trợ hàng hải như hình ảnh các hải đăng, phao tiêu

- Nhược điểm của hải đồ điện tử Vector

Do số lượng thông tin lớn nên quá trình chế tạo hải đồ điện tử Vector cần nhiều thời gian và công sức hơn hải đồ Raster rất nhiều

chọn lựa tính toán tuyến đường tối ưu, hiệu chỉnh những thông tin cần thiết, những chỉ dẫn trên đường đi, với một kho hải đồ và ấn phẩm bằng giấy, bởi vì tất cả đã được tính hợp trong hải đồ điện tử Vector Bên cạnh đó công việc cập nhật hải đồ Vector tương đối đơn giản và bản cập nhật có thể tải về từ nhiều nguồn khác nhau như đĩa CD hay trên internet,…

Hải đồ Vector được xây dựng theo phương pháp thu thập các thông số của các yếu tố như đường bờ, mục tiêu bờ, thông tin độ sâu… tất cả các dữ liệu

đó tập hợp thành cơ sở dữ liệu số và lưu giữ theo các lớp dữ liệu Vì thế khi hiển thị thì các lớp dữ liệu này có thể được chọn lựa cho hiển thị hoặc không vì vậy không gây rối loạn như hải đồ Raster

Như vậy hải đồ điện tử Vector ENC đem lại hiệu quả vượt trội hơn hẳn hải đồ Raster; là loại hải đồ hàng hải hiện đại nhất hiện nay và được ứng dụng rộng rãi trên nhiều tàu biển trên thế giới

1.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP HIỂN THỊ HẢI ĐỒ ĐIỆN TỬ

Để hiển thị hải đồ điện tử ENC và RNC trên màn hình cần sử dụng một

hệ thống gọi là Hệ thống hải đồ điện tử (Electronic Chart System – ECS) hoặc

Hệ thống thông tin và hiển thị hải đồ điện tử(Electronic Chart Display and Information System – ECDIS)

1.3.1 Hệ thống hiển thị hải đồ và thông tin hàng hải (Electronic Chart Display and Information System-ECDIS)

1.3.1.1 Khái niệm hệ thống ECDIS

ECDIS là một hệ thống thông tin tổng hợp dựa trên cơ sở kỹ thuật máy vi tính sử dụng cơ sở dữ liệu hải đồ điện tử kết hợp với các phần cứng và phần mềm để hiển thị đồng thời hải đồ và vị trí tàu (lấy từ các bộ cảm biến GPS và các thiết bị hàng hải khác) để thực hiện các tác nghiệp hàng hải như: xác định vị trí, lập kế hoạch hải trình, kiểm soát đường đi, đo khoảng cách, phương vị trên hải đồ,… Nhờ có ECDIS mà công việc lập kế hoạch hải trình và kiểm soát đường đi, cảnh báo mắc cạn, lệch đường đi… được thực hiện một cách nhanh

chóng và thuận lợi ngay trên hải đồ điện tử ECDIS đã được IMO chính thức công nhận được sử dụng để thay thế hải đồ giấy

Hình 1.4 Sơ đồ khối của một thiết bị ECDIS

Hải đồ điện tử ENC sử dụng trên ECDIS được các cơ quan thủy văn hoặc các tổ chức được nhà nước cho phép phát hành chính thức, đó là loại hải đồ được chế tạo rất tỷ mỷ và kiểm soát nghiêm ngặt

Các loại hải đồ Vector thương mại không phải là ENC, không được IMO chấp nhận sử dụng trong ECDIS

ECDIS cung cấp cho người sử dụng các dữ liệu hàng hải được hiển thị trên màn hình độ phân giải cao với các thông tin chính xác và tin cậy về vị trí và chuyển động của tàu

ECDIS còn có thể phân tích các dữ liệu của hải đồ hàng hải điện tử ENC

về vị trí tàu và cung cấp các cảnh báo tiếp cận chướng ngại nguy hiểm

Tùy theo hoàn cảnh và điều kiện hàng hải, trên ECDIS người sử dụng có thể điều chỉnh mức độ chi tiết của hải đồ và màu sắc phù hợp với ánh sáng

ngày/đêm ECDIS còn có thể cho hiển thị các thông tin trợ giúp như hình ảnh các mục tiêu quan trọng, các thông báo hàng hải và cảnh báo hàng hải

Ngoài ra, ECDIS có thể cung cấp các thông tin hàng hải và an toàn khác bao gồm việc ghi chép thống kê liên tục các dữ liệu của hành trình có thể sử dụng cho máy tự ghi số liệu hành trình mà IMO đã phê chuẩn phải lắp đặt chính thức trên tàu biển

1.3.1.2 Cơ sở lý pháp lý xây dựng ECDIS

"Hệ thống hiển thị hải đồ điện tử và thông tin ECDIS là một ứng dụng của công nghệ thông tin trong hàng hải được xác định theo những tiêu chuẩn chính thức và mang tính pháp lý, hoàn toàn phù hợp với những yêu cầu theo Điều

khoản V/20 của SOLAS năm 1974 về trang bị hải đồ trên tàu (Năm 1995 IMO

đã chính thức tuyên bố ECDIS có thể được sử dụng trên tàu để thay thế cho hải

đồ giấy theo Nghị quyết A817[19])

Tiêu chuẩn của ECDIS hiện đang sử dụng được tổng hợp từ bốn tiêu chuẩn cơ bản sau đây:

- Tiêu chuẩn tính năng kỹ thuật của ECDIS được IMO phê chuẩn tháng 11-1995 trong Nghị quyết A671(19)

- IHO S57 – Tiêu chuẩn chuyển tiếp dữ liệu thủy văn số hóa Phiên bản 3

- IHO S52 – Chi tiết kỹ thuật về nội dung và hiển thị hải đồ trên ECDIS

- IEC C1174 – Yêu cầu vận hành và tính năng của ECDIS – Phương pháp thử nghiệm và yêu cầu kết quả thử nghiệm

Trong các tiêu chuẩn cơ bản trên thì “Tiêu chuẩn tính năng kỹ thuật của ECDIS” do IMO phê chuẩn có chức năng chi phối toàn bộ các tiêu chuẩn còn lại

và cung cấp khuôn khổ cơ bản cho ECDIS." [1]

1.3.2 Hải đồ hàng hải điện tử của hệ thống (System Electronic Navigational Chart – SENC)

Mặc dù ECDIS dựa vào hải đồ hàng hải điện tử ENC để thiết lập thông tin họa đồ, nhưng để đảm bảo tính nguyên vẹn của dữ liệu, tiêu chuẩn tính năng của ECDIS không cho phép người dùng trực tiếp truy cập và thay đổi nội dung trong

ENC Vì vậy, ECDIS phải tạo ra liên tục một cơ sở dữ liệu gọi là “Hải đồ hàng hải điện tử của hệ thống” (SENC), đó là những dữ liệu “sẵn sàng sử dụng” dùng

để hiển thị thông tin đồng thời cung cấp dữ liệu cho báo động và giám sát đường

1.3.3 Hệ thống hiển thị hải đồ RNC (Raster Chart Display System – RCDS)

Vì tính phức tạp và khắt khe trong việc chế tạo hải đồ Vector ENC nên cần có thời gian để chế tạo ENC đủ để bao phủ toàn cầu Để đáp ứng nhu cầu hiện tại, một số quốc gia đề nghị áp dụng một hệ thống bổ sung gọi là “Hệ thống hiển thị hải đồ RNC” thường được gọi là “ECDIS Dual-Fuelling” Nhờ có RCDS đã mở ra khả năng sử dụng hải đồ RNC trên ECDIS ở những khu vực chưa có hải đồ Vector chính thức Tuy nhiên, sử dụng hải đồ RNC trên RCDS chỉ khai thác được một phần chức năng của ECDIS mà thôi

1.3.4 Hệ thống hải đồ điện tử (Electronic Chart System-ECS)

ECS là hệ thống thông tin điện tử hàng hải hiển thị vị trí tàu và dữ liệu có liên quan hải đồ và thông tin hải đồ từ cơ sở dữ liệu ECS thể hiện trên màn ảnh, nhưng không đáp ứng tất cả yêu cầu của IMO về ECDIS và không thỏa mãn tất

cả các yêu cầu trong chương V của SOLAS về trang bị hải đồ Nó có thể sử dụng với các hải đồ Vector ENC hay các hải đồ RNC chính thức hoặc dữ liệu hải đồ khác được sản xuất riêng biệt và có chức năng tương tự ECDIS (ISO 19379)

Hệ thống ECS không nằm trong danh sách bắt buộc phải trang bị Tuy nhiên ECS cũng có các rất nhiều tiện ích trong việc hỗ trợ Hàng hải giống với ECDIS nên cũng được dùng rất phổ biến trên thế giới Để đáp ứng đầy đủ các yêu cầu của IMO đưa ra thì chi phí để trang bị ECDIS là rất đắt tiền Trong khi

đó ECS với các tính năng tương tự nhưng có chi phí rẻ hơn rất nhiều

Theo quy định của Việt Nam thì các tất cả các loại tàu vận tải tuyến nội địa chưa bắt buộc phải trang bị ECDIS hay ECS Tuy nhiên với các đặc điểm, tính năng ưu việt của ECDIS và ECS thì việc trang bị trên các tàu vận tải nội địa

là hết sức cần thiết nhằm giúp nâng cao an toàn hàng hải, và bảo vệ môi trường

Việc trang bị ECDIS trong tương lai sẽ phụ thuộc vào khả năng tài chính của mỗi chủ tàu và quy định của Quốc gia Tuy nhiên ngay từ bây giờ thuyền viên nên được làm quen và sử dụng các tiện ích mà hệ thống ECDIS mang lại

mà không nhất thiết phải làm việc trực tiếp với ECDIS mà có thể thông qua ECS

ECS có thể được xây dựng dựa trên các thiết bị có sẵn trên đội tàu vận tải nội địa kết hợp với các phần mềm miễn phí và máy tính cá nhân nên giá thành rất rẻ

1.4 Cập nhật và hiệu chỉnh hải đồ điện tử

Có hai phương pháp cơ bản để cập nhật, hiệu chỉnh hải đồ điện tử

1.4.1 Thay thế

Thay thế có nghĩa là toàn bộ thông tin cũ phải bỏ đi và cập nhật thông tin mới vào máy Khi thay thế đòi hỏi phải thay thế toàn bộ tập tin (file) thông tin của hải đồ Cũng có thể chia hải đồ ra nhiều phần và chỉ thay thế những phần phải cập nhật

1.4.2 Cập nhật bổ sung

Cập nhật bổ sung có nghĩa là cập nhật thực hiện trên cơ sở chỉ thay đổi đối tượng phải cập nhật Nói một cách khác, cách làm giống như công tác hiệu chỉnh hải đồ giấy theo “Thông báo hàng hải NM” truyền thống Cách làm này đương nhiên là tiết kiệm được lượng dữ liệu trong một lần cập nhật vì chỉ có một tập tin của đối tượng thay đổi trên hải đồ điện tử mà không phải là một mảng hải đồ Hải đồ được cập nhật vẫn là hải đồ gốc, thông tin cập nhật được viết đè lên và thay thế thông tin gốc

1.4.3 Cập nhật hàng tuần đối với hải đồ điện tử của Anh

Việc hiệu chỉnh hải đồ hàng hải điện tử ENC cũng như đối với hải đồ RNC của Anh (ARCS), được cơ quan thủy văn Anh ra thông báo hàng tuần về các hiệu chỉnh mới nhất thông qua các đại lý phân phối Nội dung cập nhật được cung cấp trên đĩa CD-ROM riêng biệt

1.4.4 Cập nhật từ xa