第一章 电子海图与电子海图系统
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2.2 系统电子航海图SENC
系统电子航海图（SENC）系指一个数 据库，以制造商内部ECDIS格式由整个 ENC内容及其各次更新的无损转换而成。 该数据库由ECDIS用于显示生成的海图 和其他导航功能，等同于一张最新的纸 质海图。SENC还可包含航海人员增加 的信息和其他来源的信息。
17
2.2 系统电子航海图SENC
有人把矢量海图称为 “ 智能化电子海图 ” 。
3
1.1.2 光栅海图Raster Chart
光栅电子海图是指以栅格形式（也就是通常所说的图像方式）表示 的数字海图，国际标准的栅格电子海图被称为“Raster Navigational Chart（RNC）”目前世界上主要的RNC产品有：英国海道 测量局（UKHO）生产的ARCS和美国国家海洋及大气管理局（NOAA） 生产的RNC。 (1)光栅海图“忠实地”反映出纸海图上面所有的信息(如岸线、 等高线、水深点、障碍物等)，并且色彩、符号与传统纸海图保 持一致。航海人员对这种海图很有熟悉感，对他们进行培训较 容易，能较快掌握这种系统的使用方法。 (2)具有同纸海图一样的精度和可靠性，能完成标准导航任务， 而且信息更多。
现行版 Edition 1.1.1 – April 2012
28
2.4 IHO制定的其他标准
（1）S-61《光栅航海图产品规范》（Product Specifications for Raster Navigational Charts）： 是RNC制作的主要标准，现行版为1999年1月第1版。
现行版Edition 3.1 - November 2000
27
2.3 S-63《IHO 数据保护方案 》
该标准用于规范电子海图数据的分发与服务， 包括防盗版、防伪造、选择性存取、数据制 作者一致性和原型设备制造商一致性等条款， 是安全结构与操作规程的推荐性标准，使用 对象为数据生产者（海道测量部门）、 ECDIS/ECS设备制造商和最终用户。
14
第二节 电子海图应用系统
2.1 电子海图显示与信息系统 2.2 系统电子航海图 2.3 电子海图系统 2.4 光栅海图显示系统
15
2.1 电子海图显示与信息系统ECDIS
电子海图显示和信息系统（ECDIS）系指一 种有足够后备布置，能视为符合经修正的 1974年SOLAS公约第V/19条和第V/27条 要求的最新海图的航行信息系统，可有选择 地显示系统电子航海图（SENC）信息及航 行传感器的位置信息来帮助航海人员计划航 线和监控航线，如有要求，还可显示其他关 于航行的信息。
IHO S-52规定了电子航海图的内容和ECDIS显示方面的标
准。该标准规范了ECDIS显示ENC信息时的方式，包括颜色、 符号样式、线型等一系列问题。
26
2.2 S-57《IHO数字海道测量数据传输标准》
IHO S-57是IHO关于数字化水道测量数据即电子海图数 据的传输标准，该标准描述了用于各国航道部门之间的 数字化海道测量数据的交换以及向航海人员、ECDIS的 生产商发布这类数据的标准。它包括三章：一般性介绍、 理论数据模型(海图信息描述的理论模型)、数据结构(电 子航海图的数据格式S-57)，以及两个附件：IHO物标目 录(物标分类和编码系统)、ENC产品规范(电子航海图产 品规范、IHO物标目录数据字典产品规范)。该标准是具 有法律效力的矢量形式的电子航海图的数据传输标准。
12
官方海图
13
1.2.2 电子航海图ENC
非标准电子海图相对标准电子海图（ENC）存 在着明显的缺陷，主要有： （1）不是官方海道测量机构制作的，不能 保证数据的权威性。 （2）不直接从事海道测量，数据的现势性 不能得到保证。 （3）通用性较差。 在航海领域常用的非标准电子海图主要有 CMap 公司的 CM93 数据、Transas公司的 TX97 数据和美国国家地理空间情报局（NGA）生产 的数字航海图（Digital Nautical Chart 简称 DNC）。
1.1 矢量海图与光栅海图 1.2 ENC与RNC
8
1.2 标准电子海图
随着电子海图的发展，相关国际组织通 过指定标准规范和统一电子海图的数据 格式，随之产生了标准的光栅电子海图 和矢量电子海图，即光栅扫描航海图和 电子航海图。
9
1.2.1 光栅航海图RNC
IMO MSC 232（82）性能标准对RNC的定义为： “光栅航海图（RNC）系指由政府授权的航道测量 机构发出或经其授权分发的纸质海图的复制品。”
IMO ECDIS性能标准给出了ECDIS的定义， 规定了信息显示、海图改正、航线设计、航 路监视、航行记录等性能要求。该标准有7 个附件。
24
2.IHO关于ECDIS的相关标准
2.2.1 S-52《电子海图显示与信 息系统海图内容与显示规范》
2.2.2 S-57《IHO数字海道测量 数据传输标准》
电子海图 显示设备
电子航海图 ENC
转换
系统电子海图 SENC
ECDIS
ECDIS显示SENC
改正信息 其他信息
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2.3 电子海图系统ECS
电子海图系统ECS是一个航行信息系统，能在 屏幕上显示船位、海图及其他信息。但是不能 全部满足IMO有关ECDIS的性能要求，也不能 满足SOLAS公约有关海图配备的要求。
32
第四节 电子海图显示与信息系统
1.系统硬件组成 2.系统软件组成 3. ECDIS替代纸质海图的条件
34
第四节 电子海图显示与信息系统
35
ECDIS的系统组成结构组成
36
1.硬件部分
ECDIS实质上是一个具有高性能的内、外部接口符合S52标准 要求的船用计算机系统。系统的中心是高速中央处理器和大容 量的内部和外部存储器。外部存储器的容量应保证能够容纳整 个ENC 、ENC改正数据和SENC。中央处理器、内存和显存 容量应保证显示一幅电子海图所需时间不超过5秒。
是
ECDIS
是
主管机关
颁发的证书
否
ECS
是
官方数据
更新服务
是
主管机关采纳
否
的备份设备
ECS
电子海图 应用系统
符合国际标准
否
ECS 20
2.4 光栅海图显示系统
光栅海图显示系统RCDS是一种航 行信息系统，可显示航行传感器提 供的位置信息来帮助用户计划航线 和监控航线，也可显示其他相关航 行信息。
内部接口应包括图形卡、语音卡、硬盘和光盘控制卡等。以光 盘或软盘为载体的ENC及其改正数据，以及用于测试ECDIS 性能的测试数据集可通过内部接口直接录入硬盘，船舶驾驶员 在电子海图上所进行的一些手工标绘、注记，以及电子海图的 手工改正数据的输入等可通过键盘和游标实现。同喇叭相连接 的语音卡，以实现语音报警。
11
1.2.2 电子航海图ENC
ENC的属性： （1）ENC为矢量海图； （2）内容基于主管水道测量局的原始数据或官方 海图； （3）根据S-57标准进行编码和编制，根据S-63标 准加密； （4）ENC采用WGS84大地坐标系； （5）内容的保证由发行机构的水道测量局负责； （6）由主管水道测量局负责发行； （7）根据数字化分发的官方改正数据进行定期改 正。
ECS也是一种船用电子海图系统，但是它不必 符合 IMO、IHO 和 IEC 的有关国际标准，主 要用于小型船舶导航。ECS的基本功能与 ECDIS 类似，但在硬件和软件方面可根据用户 的需要灵活设计。
ECS不能替代纸质海图。换言之，配备ECS系 统的船舶，必须配备足够的纸质海图。
19
ECDIS与ECS的比较
29
3. IEC制定的标准规范
IEC 61174《电子海图显示及信息系统操作与 性能需求、测试方法和应达到的测试结果》
它是相对于ECDIS测试的操作方式和 所需测试结果进行认证的基础。因此， 海上安全监督部门把它作为符合IMO 标准ECDIS的认证基础。
符合该标准的ECDIS得到型式认可 （Type-Approved），从而合法的成 为船用设备。
5
光栅海图VS矢量海图
优点 缺点 作用和地位
光栅电子海图
矢量电子海图
制作工艺简单、成本低
存储量小、显示速度快、精度高、 能够支持多种智能化功能
是纸质海图的翻版，不具有智能化
制作工艺复杂、成本高
辅助地位，在没有矢量电子海图的海域作为 补充使用
主导地位
6
光栅海图和矢量海图放大比较
7
第一节 电子海图与标准电子海图
4
1.1.2 光栅海图Raster Chart
(3)光栅海图的数字信息文件是一种图像文件， 形成过程简单、可行。这些信息未经分门别类， 因此不能对光栅海图进行查询式操作(如查询本 船周围某一个距离内的危险物情况，本船周围 水深情况等)。 (4)当加入其他信息时，图像变得杂乱无章。 (5)不能任意旋转海图方向，不能提供自动深度 报警。 (6)一般比矢量海图占用空间大。
电子海图系统理论
第一章 电子海图与电子海图系统
1
第一节 电子海图与标准电子海图 1.1 矢量海图与光栅海图 1.2 ENC与RNC
2
1.1.1 矢量海图Vector Chart
矢量电子海图Vector chart是指以矢量形式（也就 是通常所说的图形方式）表示的数字海图。 数字化的海图信息分类存储， 可以查询任意图标的细节（如灯标的位置、颜色、 周期等）， 海图要素分层显示，使用者可以根据需求选择不 同层次的信息量（例如只显示小于10米 的水 深）， 能设置警戒区、危险区的自动报警，还可以查询 其他航海信息（如港口设施、潮汐变化、海流矢 量等）。
RNC的属性： （1）由官方纸质海图复制而成； （2）根据国际标准（ S-61 ）制作； （3）内容的保证由发行数据的水道测量局负责； （4）根据数字化分发的官方改正数据进行定期 改正。
10
1.2.2 电子航海图ENC
IMO MSC 232（82）性能标准对ENC的定义 为：“电子航海图（ENC）系指由政府，或政 府授权的航道测量机构或其他相关政府机构发 布的与ECDIS一起使用的数据库，其内容、结 构和格式都已标准化，并符合IHO标准。ENC 包含安全航行所需的所有海图信息，并可包含 纸质海图上没有但可视为安全航行所需的补充 信息（例如航行指南）。”
30
4. ECDIS相关三大国际组织的关系图
31
二、我国相关规定
《国内航行船舶船载电子海图系统（ECS）功能、性能和测 试要求（暂行）》。 本要求规定了ECS的最低性能标准和测试要求。ECS可作 为中国国内航行船舶的主要导航手段。当ECS作为主要的 导航手段时，为确保ECS失效时的航行安全,船舶应有足 够的后备布置。 “A”类 ECS,可作为国内航行船舶的主要导航手段，也 可作为 ECDIS 设备的备用装置，但需符合 MSC.232(82)附录 6 和 IEC 61174。 “B”类 ECS，可用于未要求配备“A”类 ECS 的国内 航行船舶，并可作为其主要的导航手段。 “C”类 ECS，适用于辅助导航，用于船位标绘和监视。
2.2.3 S-63《IHO 数据保护方 案》
2.2.4 IHO制定的其他标准
25
2.1 S-52《电子海图显示与信息系统海图 内容与显示规范》
该标准源的草案由IHO1986年成立的ECDIS委员会（COE） 开发，1988年4月正式形成第1版，以IHO第52号特殊出版 物的方式出版，简称S-52。此后历经多次修改，目前是 2010年3月出版的第6版。
1. IMO ECDIS性能标准
在2009年1月1日或以后安装的ECDIS设备， 符合不低于MSC.232(82)所规定的性能标 准；
在1996年1月1日或以后但于2009年1月1 日以前安装的ECDIS设备，符合不低于经 MSC.64(67)决议和MSC.86(70)决议修正 的A.817(19)决议附件所规定的性能标准。
“系统光栅航海图数据库（SRNC） 系指RCDS转换RNC以通过适当方 式对RNC进行更新而产生的数据 库。”
21
第三节 电子海图系统相关标准
一、ECDIS相关国际标准
1. IMO制定的公约规范 2. IHO制定的公约规范
IHO S-52、S-57、S-63 3. IEC制定的公约规范
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2.2 系统电子航海图SENC
系统电子航海图（SENC）系指一个数 据库，以制造商内部ECDIS格式由整个 ENC内容及其各次更新的无损转换而成。 该数据库由ECDIS用于显示生成的海图 和其他导航功能，等同于一张最新的纸 质海图。SENC还可包含航海人员增加 的信息和其他来源的信息。
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2.2 系统电子航海图SENC
有人把矢量海图称为 “ 智能化电子海图 ” 。
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1.1.2 光栅海图Raster Chart
光栅电子海图是指以栅格形式（也就是通常所说的图像方式）表示 的数字海图，国际标准的栅格电子海图被称为“Raster Navigational Chart（RNC）”目前世界上主要的RNC产品有：英国海道 测量局（UKHO）生产的ARCS和美国国家海洋及大气管理局（NOAA） 生产的RNC。 (1)光栅海图“忠实地”反映出纸海图上面所有的信息(如岸线、 等高线、水深点、障碍物等)，并且色彩、符号与传统纸海图保 持一致。航海人员对这种海图很有熟悉感，对他们进行培训较 容易，能较快掌握这种系统的使用方法。 (2)具有同纸海图一样的精度和可靠性，能完成标准导航任务， 而且信息更多。
现行版 Edition 1.1.1 – April 2012
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2.4 IHO制定的其他标准
（1）S-61《光栅航海图产品规范》（Product Specifications for Raster Navigational Charts）： 是RNC制作的主要标准，现行版为1999年1月第1版。
现行版Edition 3.1 - November 2000
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2.3 S-63《IHO 数据保护方案 》
该标准用于规范电子海图数据的分发与服务， 包括防盗版、防伪造、选择性存取、数据制 作者一致性和原型设备制造商一致性等条款， 是安全结构与操作规程的推荐性标准，使用 对象为数据生产者（海道测量部门）、 ECDIS/ECS设备制造商和最终用户。
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第二节 电子海图应用系统
2.1 电子海图显示与信息系统 2.2 系统电子航海图 2.3 电子海图系统 2.4 光栅海图显示系统
15
2.1 电子海图显示与信息系统ECDIS
电子海图显示和信息系统（ECDIS）系指一 种有足够后备布置，能视为符合经修正的 1974年SOLAS公约第V/19条和第V/27条 要求的最新海图的航行信息系统，可有选择 地显示系统电子航海图（SENC）信息及航 行传感器的位置信息来帮助航海人员计划航 线和监控航线，如有要求，还可显示其他关 于航行的信息。
IHO S-52规定了电子航海图的内容和ECDIS显示方面的标
准。该标准规范了ECDIS显示ENC信息时的方式，包括颜色、 符号样式、线型等一系列问题。
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2.2 S-57《IHO数字海道测量数据传输标准》
IHO S-57是IHO关于数字化水道测量数据即电子海图数 据的传输标准，该标准描述了用于各国航道部门之间的 数字化海道测量数据的交换以及向航海人员、ECDIS的 生产商发布这类数据的标准。它包括三章：一般性介绍、 理论数据模型(海图信息描述的理论模型)、数据结构(电 子航海图的数据格式S-57)，以及两个附件：IHO物标目 录(物标分类和编码系统)、ENC产品规范(电子航海图产 品规范、IHO物标目录数据字典产品规范)。该标准是具 有法律效力的矢量形式的电子航海图的数据传输标准。
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官方海图
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1.2.2 电子航海图ENC
非标准电子海图相对标准电子海图（ENC）存 在着明显的缺陷，主要有： （1）不是官方海道测量机构制作的，不能 保证数据的权威性。 （2）不直接从事海道测量，数据的现势性 不能得到保证。 （3）通用性较差。 在航海领域常用的非标准电子海图主要有 CMap 公司的 CM93 数据、Transas公司的 TX97 数据和美国国家地理空间情报局（NGA）生产 的数字航海图（Digital Nautical Chart 简称 DNC）。
1.1 矢量海图与光栅海图 1.2 ENC与RNC
8
1.2 标准电子海图
随着电子海图的发展，相关国际组织通 过指定标准规范和统一电子海图的数据 格式，随之产生了标准的光栅电子海图 和矢量电子海图，即光栅扫描航海图和 电子航海图。
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1.2.1 光栅航海图RNC
IMO MSC 232（82）性能标准对RNC的定义为： “光栅航海图（RNC）系指由政府授权的航道测量 机构发出或经其授权分发的纸质海图的复制品。”
IMO ECDIS性能标准给出了ECDIS的定义， 规定了信息显示、海图改正、航线设计、航 路监视、航行记录等性能要求。该标准有7 个附件。
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2.IHO关于ECDIS的相关标准
2.2.1 S-52《电子海图显示与信 息系统海图内容与显示规范》
2.2.2 S-57《IHO数字海道测量 数据传输标准》
电子海图 显示设备
电子航海图 ENC
转换
系统电子海图 SENC
ECDIS
ECDIS显示SENC
改正信息 其他信息
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2.3 电子海图系统ECS
电子海图系统ECS是一个航行信息系统，能在 屏幕上显示船位、海图及其他信息。但是不能 全部满足IMO有关ECDIS的性能要求，也不能 满足SOLAS公约有关海图配备的要求。
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第四节 电子海图显示与信息系统
1.系统硬件组成 2.系统软件组成 3. ECDIS替代纸质海图的条件
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第四节 电子海图显示与信息系统
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ECDIS的系统组成结构组成
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1.硬件部分
ECDIS实质上是一个具有高性能的内、外部接口符合S52标准 要求的船用计算机系统。系统的中心是高速中央处理器和大容 量的内部和外部存储器。外部存储器的容量应保证能够容纳整 个ENC 、ENC改正数据和SENC。中央处理器、内存和显存 容量应保证显示一幅电子海图所需时间不超过5秒。
是
ECDIS
是
主管机关
颁发的证书
否
ECS
是
官方数据
更新服务
是
主管机关采纳
否
的备份设备
ECS
电子海图 应用系统
符合国际标准
否
ECS 20
2.4 光栅海图显示系统
光栅海图显示系统RCDS是一种航 行信息系统，可显示航行传感器提 供的位置信息来帮助用户计划航线 和监控航线，也可显示其他相关航 行信息。
内部接口应包括图形卡、语音卡、硬盘和光盘控制卡等。以光 盘或软盘为载体的ENC及其改正数据，以及用于测试ECDIS 性能的测试数据集可通过内部接口直接录入硬盘，船舶驾驶员 在电子海图上所进行的一些手工标绘、注记，以及电子海图的 手工改正数据的输入等可通过键盘和游标实现。同喇叭相连接 的语音卡，以实现语音报警。
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1.2.2 电子航海图ENC
ENC的属性： （1）ENC为矢量海图； （2）内容基于主管水道测量局的原始数据或官方 海图； （3）根据S-57标准进行编码和编制，根据S-63标 准加密； （4）ENC采用WGS84大地坐标系； （5）内容的保证由发行机构的水道测量局负责； （6）由主管水道测量局负责发行； （7）根据数字化分发的官方改正数据进行定期改 正。
ECS也是一种船用电子海图系统，但是它不必 符合 IMO、IHO 和 IEC 的有关国际标准，主 要用于小型船舶导航。ECS的基本功能与 ECDIS 类似，但在硬件和软件方面可根据用户 的需要灵活设计。
ECS不能替代纸质海图。换言之，配备ECS系 统的船舶，必须配备足够的纸质海图。
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ECDIS与ECS的比较
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3. IEC制定的标准规范
IEC 61174《电子海图显示及信息系统操作与 性能需求、测试方法和应达到的测试结果》
它是相对于ECDIS测试的操作方式和 所需测试结果进行认证的基础。因此， 海上安全监督部门把它作为符合IMO 标准ECDIS的认证基础。
符合该标准的ECDIS得到型式认可 （Type-Approved），从而合法的成 为船用设备。
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光栅海图VS矢量海图
优点 缺点 作用和地位
光栅电子海图
矢量电子海图
制作工艺简单、成本低
存储量小、显示速度快、精度高、 能够支持多种智能化功能
是纸质海图的翻版，不具有智能化
制作工艺复杂、成本高
辅助地位，在没有矢量电子海图的海域作为 补充使用
主导地位
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光栅海图和矢量海图放大比较
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第一节 电子海图与标准电子海图
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1.1.2 光栅海图Raster Chart
(3)光栅海图的数字信息文件是一种图像文件， 形成过程简单、可行。这些信息未经分门别类， 因此不能对光栅海图进行查询式操作(如查询本 船周围某一个距离内的危险物情况，本船周围 水深情况等)。 (4)当加入其他信息时，图像变得杂乱无章。 (5)不能任意旋转海图方向，不能提供自动深度 报警。 (6)一般比矢量海图占用空间大。
电子海图系统理论
第一章 电子海图与电子海图系统
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第一节 电子海图与标准电子海图 1.1 矢量海图与光栅海图 1.2 ENC与RNC
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1.1.1 矢量海图Vector Chart
矢量电子海图Vector chart是指以矢量形式（也就 是通常所说的图形方式）表示的数字海图。 数字化的海图信息分类存储， 可以查询任意图标的细节（如灯标的位置、颜色、 周期等）， 海图要素分层显示，使用者可以根据需求选择不 同层次的信息量（例如只显示小于10米 的水 深）， 能设置警戒区、危险区的自动报警，还可以查询 其他航海信息（如港口设施、潮汐变化、海流矢 量等）。
RNC的属性： （1）由官方纸质海图复制而成； （2）根据国际标准（ S-61 ）制作； （3）内容的保证由发行数据的水道测量局负责； （4）根据数字化分发的官方改正数据进行定期 改正。
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1.2.2 电子航海图ENC
IMO MSC 232（82）性能标准对ENC的定义 为：“电子航海图（ENC）系指由政府，或政 府授权的航道测量机构或其他相关政府机构发 布的与ECDIS一起使用的数据库，其内容、结 构和格式都已标准化，并符合IHO标准。ENC 包含安全航行所需的所有海图信息，并可包含 纸质海图上没有但可视为安全航行所需的补充 信息（例如航行指南）。”
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4. ECDIS相关三大国际组织的关系图
31
二、我国相关规定
《国内航行船舶船载电子海图系统（ECS）功能、性能和测 试要求（暂行）》。 本要求规定了ECS的最低性能标准和测试要求。ECS可作 为中国国内航行船舶的主要导航手段。当ECS作为主要的 导航手段时，为确保ECS失效时的航行安全,船舶应有足 够的后备布置。 “A”类 ECS,可作为国内航行船舶的主要导航手段，也 可作为 ECDIS 设备的备用装置，但需符合 MSC.232(82)附录 6 和 IEC 61174。 “B”类 ECS，可用于未要求配备“A”类 ECS 的国内 航行船舶，并可作为其主要的导航手段。 “C”类 ECS，适用于辅助导航，用于船位标绘和监视。
2.2.3 S-63《IHO 数据保护方 案》
2.2.4 IHO制定的其他标准
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2.1 S-52《电子海图显示与信息系统海图 内容与显示规范》
该标准源的草案由IHO1986年成立的ECDIS委员会（COE） 开发，1988年4月正式形成第1版，以IHO第52号特殊出版 物的方式出版，简称S-52。此后历经多次修改，目前是 2010年3月出版的第6版。
1. IMO ECDIS性能标准
在2009年1月1日或以后安装的ECDIS设备， 符合不低于MSC.232(82)所规定的性能标 准；
在1996年1月1日或以后但于2009年1月1 日以前安装的ECDIS设备，符合不低于经 MSC.64(67)决议和MSC.86(70)决议修正 的A.817(19)决议附件所规定的性能标准。
“系统光栅航海图数据库（SRNC） 系指RCDS转换RNC以通过适当方 式对RNC进行更新而产生的数据 库。”
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第三节 电子海图系统相关标准
一、ECDIS相关国际标准
1. IMO制定的公约规范 2. IHO制定的公约规范
IHO S-52、S-57、S-63 3. IEC制定的公约规范
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