毕业设计论文电子海图在航线设计中的应用

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1、山东交通学院海运学院电子海图在航线设计中的应用专 业航 海 技 术 届 别08 级 学 号080615227 姓 名 指导教师 山东交通学院海运学院二一二年五月原 创 声 明本人冯龙龙郑重声明：所呈交的论文“电子海图在航线设计中的应用”，是本人在导师郭少义的指导下开展研究工作所取得的成果。除文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明，本人完全意识到本声明的法律后果，尊重知识产权，并愿为此承担一切法律责任。 论文作者(签字)：日期： 年 月 日山东交通学院毕业设计（论文）摘 要电子海图显示

2、与信息系统（ECDIS）被认为是继雷达/ARPA 之后在船舶导航方面 又一项伟大的技术革命。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。ECDIS使航海自动化迈上一个新台阶，其应用前景是十分可观的。本课题为优化船舶计划航线设计，提出了一种基于电子海图的自动设计方法。首先，本文对电子海图进行了一些适当的概述，以及电子海图的功能做了适当的分析，然后通过追踪安全等深线和处理障碍区，得到可航渡区域.在可航渡区域内，进行路径的可航渡性测试，自动搜索一条安全的最短计划航线，根据障碍区的动态变化，实时调整和优化航线。

3、并阐述了基于电子海图设计航线需要完善的事项。最后得出了电子海图在经济性、高效性和可靠性等方面都是具有明显的优势的结论。关键词：电子海图显示与信息系统，船舶航线，自动设计，障碍区，可航渡区域，最短航线AbstractElectronic chart display and information system ( ECDIS ) considered the radar / ARPA in ship navigation is a great technological revolution. ECDIS has developed into a new type of ship navigat

4、ion system and auxiliary decision system, it not only can continuously give position, can provide and integrated with navigational information, effectively prevent various dangers. ECDIS makes navigation automation to the last step, the application prospect is very considerable. The topic for the op

5、timization of ship design plan route, proposed one kind based on the electronic chart automatic design method. First of all, this article on electronic chart for some proper is outlined, as well as electronic chart functions to do the appropriate analysis, and then through the track safety contours

6、and obstacle areas, be navigable area. In navigable area, path navigable test, automatic search for a safe and shortest routes, according to the dynamic change of time zone, adjust and optimize routes. And it expounds on the electronic chart design routes need to improve matters. Finally the electro

7、nic chart in the economy, efficiency and reliability and so on are all has the obvious advantage of the conclusion.Key words: electronic chart display and information system，navigation， design， hazard;，navigable area， shortest route目 录前 言11电子海图的概述31.1电子海图的概念31.1.1电子海图的组成31.1.2电子海图各部分工作原理31.2各种电子海图系统

8、31.3电子海图的分类41.3.1按制作方法分类41.4 电子海图的优点51.5尚待解决的问题51.6国内现状61.7发展特点62基于电子海图自动设计航线82.1.1安全等深线的追踪82.1.2安全水域的提取92.1.3障碍区的扩充102.1.4障碍区的处理102.2最短航线的自动构建112.2.1可航渡路线的测试112.2.2可航渡路线的优化12结论16致谢17参考文献1817山东交通学院毕业设计（论文）前 言 航道拥挤程度的提高、船舶的大型化、以及超高速船舶的出现给船舶航行安全提出了严峻的挑战。解决这个问题的一种方式是集成式地把本船的位置、所处的静态环境、周围的动态目标信息显示在一个屏幕上

9、，使得船舶驾驶员能够迅速地获取所有这些信息，及时地做出操船决策。 海运船舶驾驶中使用各种现代化的导航设备和雷达设备，能够在很短的时间间隔内获取精确可靠的关于船位、船舶运动参数以及周围环境方面的信息。 使用电子海图，能够把驾驶员从海图作业这一事务性工作中解脱出来，使其把主要精力放在航行监视和及时制定操船决策上来。电子海图的发展历史1） 纸质海图等同物，1970年代末到1984年，人们主要是想减少体积和减轻海图作业的劳动强度，因此，仅仅是把纸质海图经数字化处理后存入计算机中。 2） 功能开拓阶段，到1986年，人们开始挖掘电子海图的各种潜能。如在电子海图上显示船位、航线设计，显示船速、航向等船舶参

10、数、报警等等。 3） 航行信息系统阶段，将电子海图作为航行信息核心，包括电子海图数据库的完善，与雷达、定位仪、计程仪、测深仪、 GPS、VTS、AIS等各种设备和系统的接口和组合等等。多功能船用电子海图系统对保证船舶航行安全所起的重要作用，得到了IMO和IHO(国际航道测量组织)以及众多航海专家的认可。1986年7月，IMO和IHO成立了ECDIS协调小组，ECDIS各类标准和规范不断地建立和完善，各种性能优良的 ECDIS产品也不断地推陈出新。 为了保证船舶在大海中航行安全的同时能在较短时间内完成航运任务，开航前必须拟定一条较为合理的计划航线，人工设计计划航线在航行中成为一项非常重要而且十分

11、复杂的工作，它直接影响到船舶在海上的航行安全，同时在很大程度上也影响着船舶的营运成本，但是人工设计航线非常复杂，费时费力，一般在短时间内难以完成，有时候船舶由于船期、卸货等问题，又需要在极短时间内设计好航线，这时候可以通过电子海图完成航线设计。 电子海图是海上活动的基础,自动化的航线设计是电子海图应用的重要内容.民用船只的航线通常较为固定,但选择较为经济的航线仍是船舶运营公司提高竞争力的重要因素，尤其在海上避难、搜救等应急行动中,更需要灵活多变地选择航线.而军事航海是一种更具特殊性的航海活动,海军舰船由于航渡任务多种多样,航行海区复杂多变,航线设计具有更大的复杂性、特殊性.因此,快速、可靠、优

12、化的计划航线设计已成为现代特种航海中至关重要的环节. 在航线设计时,主要依靠人工分析海图上的水深注记、等深线、障碍(碍航)物等信息,拟定航行的计划路线,在航线选定后,通过计算机辅助分析航线的可行性.在未来的海上活动中,可能要求根据航行安全区域的情况，快速设计出海图上的最短航线.在海底地形较复杂的海域,传统的航线设计方法已难以适应现代特种航海行动的需求.因此,研究电子海图平台下的计算机自动设计航线方法，在海图上任意两点之间自动地找出一条最短可行性航线,具有理论和现实意义。 电子海图和传统的传统的纸质海图相比，无论是海图上标志的获取还是计划航线的设计都具有无比的优越性，本文重讨论电子海图的概念、电

13、子海图的种类、电子海图的主要功能以及基于电子海图自动设计航行和基于电子海图设计航行需要完善的事项等.总而言之，在电子海图的帮助下，驾驶人员对即时的船舶动态和航区中存在任何危险都会一目了然，同时在雷达观测的帮助下对周围船舶的动态也做到心中有数，“知彼知己，百战不殆”，对自己和周围的情况都做到了清楚了解，航行的安全性就有了有力的保障。1电子海图的概述1.1电子海图的概念1.1.1电子海图的组成电子海图（ electronic chart )是在显示器上显示出海图信息和其它航行信息，所以也称为“屏幕海图”。电子海图主要由海图数据库、海图改正系统、附加功能设备、微处理机及显示器五部分组成。更确切地讲，

14、具有附加功能设备的电子海图应称为电子海图显示与信息系统(electronic chart display and information system , Ecdis )。电子海图的组成如图1所示 图1 电子海图的组成1.1.2电子海图各部分工作原理 电子海图所显示的海图信息来源于海图测量数据，或从原纸质海图经数字化处理后的数据，及由其它航海出版物所提供的某些信息。根据这些数据建立一个海图数据库。海图数据库的结构与存储系统是电子海图的一项关键技术，它直接影响电子海图数据库所需的容量、电子海图的精度及运行速度。1.2各种电子海图系统 （1）电子海图显示与信息系统（ECDIS-Electronic

15、 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）。ECDIS相关的国际标准有S57IHO水道测量数据交换标准、S52电子海图显示标准 、IEC61174ECDIS硬件检测标准等。ECDIS还可以与船舶自动控制系统连接，实现船舶的自动驾驶。 （2）电子航海图（ENC）:ENC(Electric Nautical /Navigational Char

16、t)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。 矢量电子海图:它具有存储量小、显示速度快、精度高、能够支持多种智能化功能等优点，但由于其交换格式S57格式公开，不易保密，并且制作较繁琐。目前覆盖范围最大的是挪威C-MAP公司的C93格式电子海图。交互编辑,形成矢量海图底图。 （3）电子海图（EC）：EC(Electric Chart)是指各种非标准的数字式海

17、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。例如，我们设计的航标维护系统所用的电子海图。 （4）电子海图系统（ECS）：与EC类似，ECS(ElectricChart 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。1.3电子海图的分类电子海图所显示的海图信息来源于海图测量数据，或从原纸质海图经数字化处理后的数据，及由其他航海出版物所提供的某些信息。根据这些数据建立一个海图数据库，海图数据库的结构与存储系

18、统是电子海图的一项关键技术，它直接影响电子海图数据库所需的容量、电子海图的精度及运行速度。电子海图按不同的制作方式分为不同的种类，以下作一简单说明：1.3.1按制作方法分类 （1）按制作方法分类 光栅扫描海图（Raster chart）：通过对纸质海图的光学扫描形成的数据信息文件，可以看作是纸质海图的复制品。因此，不能提供选择性的查询和显示功能。 矢量化海图（Vector Charts）：是将数字化的海图信息分类存储的数据库，使用者可以选择性的查询、显示和使用数据，并可以和其他船舶系统相结合，提供诸如警戒区、危险区的自动报警等功能。 (2) 按数据库结构分类 有边界的电子海图：有边界海图数据库

19、是一张纸质海图通过数字化处理后建立的数据库，这种海图数据库的建立方法比较简单，但其显示的海图是与纸质海图一样有界的。 无边界的电子海图：在目前还没有统一的全球性的或大范围的数据库的情况下，无边界海图还是通过多张相连海图的数字化处理得到的。多张海图的拼接需要进行坐标变换，解决这种拼接中的坐标变换方法，叫做拼接技术。对小比例尺海图来说，拼接技术简单，比例尺很小的甚至无须拼接技术但是对于大比例尺海图来说，拼接技术就复杂得多。如图2电子海图的比例尺反映了电子海图的精度，由纸质海图经过数字化处理形成的电子海图的比例尺不能大于原纸质海图的比例尺。图2 无边界的电子海图1.4 电子海图的优点电子海图的主要优

20、点电子海图之所以引起高度重视，是因为它具有传统纸海图无法比拟的优点。电子海图系统可以进行自动航线设计、航向航迹监测、自动存储本船航迹、历史航程重新演示、航行自动警报(如偏航、误入危险区等)、快速查询各种信息(如水文、港口、潮汐、海流等)、船舶动态实时显示(如每秒刷新船位、航速、航向等)，将雷达/ARPA的回波图像叠显在海图上，数千幅海图的自动更正只需几分钟。1.5尚待解决的问题 电子海图目前仅在一些渔船与为数不多的商船上使用。电子海图既有吸引人的优点，也有不少问题，这些问题既有技术性的，也有法律性的。 目前，已有一些国家的许多公司自行研制出电子海图。但是.从安全出发，在法律上如何对待电子海图的

21、制作与使用还需研究。较普遍的看法是:与纸质海图管理一样，应由国家航道测量机构提供资料，进行质量与安全方面的监督，并对产品负有责任。 电子海图的性能标准化，硬件设备环境的通用性标准及使用软件的规范，都应有一个国际标准化的问题，都是需要国际间研究、协商、解决的。 电子海图的改正，直接影响航行安全，关系重大。如前面所述，这也是需要认真研究解决的。1.6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子海图系统应用与军舰的导航，大连海事大学等几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

22、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，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，已可以批量生产S-57标准的ENC。已经对外发布符合S-57标准的电子海图. 1.7发展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

23、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。 至于电子海图与纸质海图的关系是并行还是替代，现在仍众说纷纭。从安全角度出发，电子海图虽然优点甚多，但它还需依赖子电源正常与设备的可靠性，所以，认为纸质海图不能完全被替代的论点是有道理的。随着计算机技术的发展，通过世界各国及国际组织的努力与协作，这些问题是可以一步一步解决的。电子海图必将迅速发展。有人认为，电子海图是21世纪的主要海图。2基于

24、电子海图自动设计航线电子海图是海上活动的基础，自动化的航线设计是电子海图应用的重要内容。民用船只的航线通常较为固定，但选择较为经济的航线仍是船舶运营公司提高竞争力的重要因素，因此，快速、可靠、优化的计划航线设计已成为现代航海中至关重要的环节。 但目前航线设计的模式基本上还是根据个人经验，用手工方式在执行任务前事先完成。在航线设计时，主要依靠人工分析海图上的水深注记、等深线、障碍(碍航)物等信息，拟定航行的计划路线，在航线选定后，通过计算机辅助分析航线的可行性。在未来的海上活动中，可能要求根据航行安全区域的情况，快速设计出海图上的最短航线。在海底地形较台下的计算机自动设计航线方法，在海图上任意两

25、点之间自动地找出一条最短的可行性航线，具有理论和现实意义。下文通过追踪安全等深线，处理障碍区，得到可航渡区域。在可航渡区域内，进行航路的可航渡性测试，自动地生成最短计划航线的方法。复杂的海域，传统的航线设计方法已难以适应现代特种航海行动的需求。因此，研究电子海图在航线设计中的应用十分重要。2.1可航渡区域的确定2.1.1安全等深线的追踪自动化航线设计，首先应求出可以安全航行的水域。在矢量电子海图平台下，根据数字水深模型，由计算机自动追踪出安全等深线。同时考虑航行障碍物的影响，确定障碍区的范围。当前用于舰船导航的海图水深为不规则的离散点数据，本文采用三角网法追踪等深线。图3是利用某海区的水深数据

26、构建的三角网和绘制10 m安全等深线后，从原图中截取的一部分。在图3中，左侧为浅水区，右侧为深水区。箭头方向为等深线的正向；反之，浅水区在右、深水区在左的方向为等深线的负向。内部为浅水区的闭合等深线(图3中的c1)为第类等深线；内部为深水区的闭合等深线(图3中的c2)为第II类等深线；非闭合等深线(图3中的c3)为第类等深线。对于闭合等深线与非闭合等深线，在追踪时可根据起点是否与终点重合来区分。第类和第类等深线都是闭合的多边形，区分这两种等深线还需进一步判断等深线的节点是顺时针还是逆时针排列。 图3 三角网及等深线 2.1.2安全水域的提取安全等深线是舰船航行的安全区域与危险区域的分界线。第I

27、类安全等深线的内部区域，通常是岛礁、浅地等地理要素，称为自然障碍区。第类不封闭安 图4 障碍区全等深线，为安全水深区与危险水深区的边界线。沿这类等深线的正向，将其与研究区域外边界形成一封闭区域，其内部为浅水区域，也是自然障碍区。第类等深线，尽管内域深于安全水深，但其位于更大障碍区的内部，航线分析时只需考虑外围障碍区。除从安全等深线提取的自然障碍区外，还有沉船、养殖区等点、线、面障碍物，称为人工障碍物。考虑这些障碍物影响域，即为点、线、面目标的缓冲区域，是一种人工障碍区，如图4中的方框内区域A1。所有这些不可航渡的区域统称为障碍区。很显然，障碍区是危险水域，是不可航渡的区域。而除了障碍区的其他水

28、域，电子海图就会将这些区域认为是可航渡区域。因此，安全水域的提取步骤即刻完成。当然，安全水域的提取并不完全是电子海图自己的功劳。电子海图和电子海图显示及信息系统一起为航海人员提供一个海面信息平台，要真正完成这项工作，需要高度的设备集成、信息集成和功能集成。 2.1.3障碍区的扩充障碍物位置的不确定性、碍航物的安全距离、风(流、浪)对安全性的影响、舰船的回旋半径、导航定位系统精度等因素,都会对可行性航线设计存在一定的影响.考虑这些不确定性因素的影响,出于对安全可靠性的考虑,将原有障碍区的范围进行一定的扩充,以便留有余地.此过程类同目标的缓冲区求取,本文中采用角平分线的方法求扩充影响区,被扩充的不

29、确定性区域如图5所示. 2.1.4障碍区的处理 障碍区的处理需要考虑的因素很多。因此，为了保证航行的安全，我们需要按照一下标准确定适当的距离：沿岸航行的离岸距离确定标准是:在能见度良好的情况下，距陡峭无危 图5 可航渡区域险的海岸，可在2海里以上通过，这样可以保证清楚辨认岸上物标。沿较平坦倾斜的海岸航行，大船应以20m等深线为警戒；小船可以以10m等深线为警戒线，并且至少都应在2倍于本船吃水的水深以外航行。夜间航行，如果定位条件不好或者能见度不良，应在离岸10海里以外航行，以策安全。危险物区航行的安全距离确定标准是：从最后一个实测船位至危险物的航程和所需要的航行时间：在一般情况下，这段航程越远

30、、航行时间越长，通过时的概率航迹区距离该危险物的距离越近，航线距离危险物的距离也就应该大些；危险物附近海图测量的精度：通过粗测区比通过精测区的距离应该远些；危险物附近 有无显著的可供定位和避险的物标；通过时的能见度情况，白天还是晚上；风流对航行的影响。通常，能见度良好的情况下，航线与附近有显著物标可供定位和避险的精测危险物之间的距离应至少保持1海里。某些障碍物进行扩充后，两个障碍物之间可能相互相交，如图5中的障碍区A2、A3。对于相交的障碍物多边形，应进一步进行多边形求并的操作。经过合并处理后，形成如图3所示的障碍区A4（A2和A3经过障碍区的处理后，形成一个A4区域）。某些障碍区进行扩充，多

31、边形的边还可能自相交，都需要进行相应的处理。经过一系列相应的处理后，障碍区、航行安全性不确定区域和可航渡区域如图5所示。2.2最短航线的自动构建2.2.1可航渡路线的测试求得安全的可航渡区域后，就要建立一条最短的安全航线。如图6所示，当舰船需要从出发点S航行到目的点D，其可行性航线建立步骤如下：(1)先建立一条从S到D的可航渡性测试线图6(a)。如果测试线不经过障碍区，则两点之间可以直线航行。如果仅从航海要求考虑，则从S到D的直线段就为海图上的最短设计航线。(2)如果经过障碍区，则求出测试线穿越且离S最近的障碍区O1,O1的顶点必定分布于测试线的左右两侧。(3)计算S到O1各个顶点的方位，计算

32、的公式如下：=arc sin(b/c)其中，b为指最近障碍区O1的各个顶点到SD的距离；c为S到最近障碍区各个顶点的距离。然后，在测试线两侧，分别求出与测试线SD方位之差的最大值max1、max2。对应的两个顶点分别是两侧能绕过障碍区的两个航路点。比较的大小，取其中较小的一个夹角相对应的顶点为航线的下一个航路点如图6(a)中，max1max2，相对应的顶点P1为下一个航路点。当每次遇到新障碍物时，需同时记录左右两条路径，其相应处理见后面部分的详细介绍。(4)继续测试P1与D是否可直线航渡。如果可直线航渡，建立P1到D的航段，航线设计完成。如果不可直线航渡，则重新计算到障碍区O1各顶点的两侧极值

33、方位差max1、max2(计算时，应排P1到P1的方位计算)，取夹角较小者所对应的顶点P2为下一个航路点。不断进行可航渡性测试，直到航路点与终点可直线航行，则此条可航性航线建立完成。 图6 可航渡区域 在建立航路点到极值方位差所对顶点的航段中，中间可能碰到障碍物，所以应对建立的每一航段都进行可航渡性测试。如图6(b)所示，建立测试线SD，求出测试线穿越且离S最近的障碍区O1,根据可航渡路线中方位相差最小原则，下一个航路点应为P2。在建立S到P2的航段中，发现SP2经过障碍区。同样，从S到P2处建立一条可航性航线，即建立航段SP2，同样进行可航渡性测试，具原理和具体方法在上文已经介绍，最后形成的

34、结果应先增加航路点P1，形成SP1、P1P2两个航段。2.2.2可航渡路线的优化如图7(a)所示,建立测试线SD,由于SD经过最近的障碍物O1，根据方位相差最小原则，建立下一个航路点P1，依次得到下一个航路点P2。可是在图7(a)中发现，从S可直航到P2，P1成为了一个冗余的航路点。所以需要对建立的可航渡段进行优化，删除冗余的航路点，保证最大的直线航段。在航线生成过程中，当遇到新障碍物时，不进行方位差比较，分别记录两侧的两条可能性路径。如图7(b)所示，在点S遇到新障碍物O1，需要同时建立两条路径SP1和SP3，沿障碍物O1绕行时，从P1或P3分别测试路径时，可采用方位相差最小原则使接下来的各

35、自测试路径唯一。但遇到新障碍物O2，又需重新从测试点再次建立两条路径，从P2分别到P5P7(在P2到P5的可航渡性测试中，用前面方法自动增加必要的航路点)，从P4分别到P6和P7，形成4条路径。不断循环，直到测试点与D可视，当有n个航行障碍物时，需要建立2n条路径，最后从中选取最短者为最后结果。 图7 多路径的优化 失事平台的残骸、危险沉船、淤泥区和不断人为设置的航行障碍等，都可能对可航渡的区域和最优航线构成一种动态的影响。因此，在航线自动设计方法中，还应考虑这种障碍区的动态检测及实时更新，当障碍区发生变化后,采用前面所述的方法，重新自动搜索最短航线。2.3实验与分析图8安全水深10 m的最短

36、航线图9障碍物变化后的最短航线图10安全水深12 m的最短航线图11安全水深7 m的最短航线表2.3两种方法在设计耗时、距离航线及可靠率方面的比较为了验证算法的有效性,本文进行了相关实验.图8中的折线是为安全水深10 m的舰船所设计的航线,是在可航渡区域提取的基础上,自动生成的一条最短计划航线.图9是舰船从起点航行到点P后,人工障碍区发生变化,自动地进行最短航线调整.图10是为安全水深12 m的舰船自动生成的最短航线,图11是为安全水深要求7 m的舰船所生成的最短航线. 采用本文的航线自动设计方法,可以方便地根据不同舰船的吃水要求。随意地选定安全水深。只要输入起点和终点的位置,即能显示最短计划

37、航线.表2.3是在某航线的设计中,计算机自动设计与使用手工作业方法在设计耗时、航线距离及可靠率(不穿越扩充后障碍区的设计航线占所有设计航线的比率)方面的比较。结论电子海图越来越广泛的使用在商船和渔船上，随着电子海图使用上的普及，越来越多的人对电子海图感到并不陌生。以电子海图为基础实现航线自动设计的方法，所设计航线的可靠性、经济性、高效性，符合现实性与航线库的完备性紧密相关。采用本文的航线自动设计方法,可以方便地根据不同舰船的吃水要求。随意地选定安全水深。只要输入起点和终点的位置,即能显示最短计划航线。若推荐航线库完备，按此方法找寻出来的航线就比较符合现实情况。但是，船舶驾驶人员应经常对电子海图

38、系统的实际精度和可靠性保持警惕，对系统及其组件的缺点或风险有所了解，确保正确的使用电子海图，保证航行的安全。我认为电子海图会飞速发展，将成为21世纪的主要海图。致谢在本论文即将完成之际，要特别对我的导师郭绍义致以最诚挚的谢意。四年的大学学习生活中，郭老师在学业的指导上都做到精益求精、认真负责、诲人不倦。郭老师知识渊博、治学严谨、爱护学生，使我在今后的工作中受益匪浅。他在本论文的选题及完成上给予了我悉心的指导与大力的帮助。同时感谢学长学弟们在学习和实践过程中给了我许多的帮助和有用的建议。最后，向百忙之中抽出宝贵时间的给予我指导与鼓励的师长们致以诚挚的谢意! 参考文献1王安国、吴炳占，ECDIS的

39、现状及其发展趋势J，航海技术，1999，(3):29一312郭禹主编，杨守仁主审，航海学，2005年8月第一版，大连海事大学出版社3朱世立、李宏利，电子海图及其应用系统国际规范和标准，19974栾法敏电子海图的种类和使用J中国海运，2007年01月第01期5张立华,朱庆,刘雁春,李树军电子海图平台下的航线自动设计方法N大连海事大学学报，2007年08月第03期6 RAFAL S. A new method of ship routing on raster grids, with turn penalties and collision avoidanceJ.The Journal of Na

40、vigation, 2006,59(1):371-384.7王科.基于电子海图的航线设计研究D.大连:海军大连舰艇学院,20048李丽娜主编，金一丞主审，航海自动化，2000年8月第一版，人民交通出版社9刘加钊电子海图导航的潜在风险J航海技术，2008年第3期10CHANG K Y, JAN G E. PARBERRY I. A method for searching optimal routes with collision avoidance on raster chartsJ. The Journal of Navigation, 2003,56(3):371-384.11 朱世立.电子海图应用系统设计M.北京:国防工业出版社, 1997