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Cosa è l’ECDIS?

L’ E.C.D.I.S. (Electronic Chart Display Information System) è un sistema elettronico di visualizzazione e di divulgazione istantanea di informazioni di sicurezza alla navigazione.

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In prima analisi, esso è un sistema utile a facilitare:

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Inoltre, esso permette il controllo costante dei più importanti parametri per la gestione della navigazione, secondo il tipo e le dimensioni dell’unità sulle quali è utilizzato.

Background

Addestramento

Armatori e Ship Manning

Rivoluzione Copernicana

Risparmio

Situational Awareness

Requisiti ISM

Standard ECDIS

Back-up

Affidabilità del sistema ECDIS

Errori ed Incidenti causati dall'ECDIS

Glossario ECDIS

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Background

Nel 2008, durante l’85.ma sessione del Maritime Safety Committee (MSC), l’IMO stabilì l’obbligo di adottare il nuovo strumento, organizzando l’obbligatorietà di tale tecnologia su vari livelli, con un calendario di “scadenze”, connesso alla tipologia ed alla stazza di nave.

Gli emendamenti IMO della convenzione internazionale per la SOLAS (Safety of Life at Sea) rendono obbligatorio l’adozione di un ECDIS sulla nave.

L’adeguamento della legislazione avverrà gradualmente secondo la tipologia e grandezza della nave, per applicarsi quindi a quasi tutte le grandi navi mercantili e passeggeri.

Lo “Strumento”, in realtà è un complesso sistema informatizzato che grazie ad un computer di navigazione conforme alle norme IMO può funzionare come alternativa alle classiche Carte nautiche.

Questo programma di adeguamento certifica che dopo diverse centinaia di anni di navigazione con le carte nautiche, le navi mercantili transiteranno verso il sistema digitale in un periodo poco più lungo di 20 anni.

Il sistema ECDIS potrà essere utilizzato come sistema primario di gestione delle fonti d’informazione sulla navigazione in luogo di carte nautiche.

In questo contesto, probabilmente il cambiamento più grande è costituito dalla presenza delle ENC’s utilizzate all'interno di un ECDIS, che rappresenta il nuovo approccio alla navigazione.

Al contrario di un documento di navigazione cartaceo di riferimento, un ENC è un elemento chiave per la navigazione ECDIS, quale strumento capace di assistere il responsabile della guardia in plancia durante le fasi di:

  • Decision-making (scelta delle decisioni ), e di
  • Situational-awareness (consapevolezza della situazione).

Questo è possibile perché il sistema è in grado di indicare continuamente la posizione della nave rispetto alla terra, ad oggetti, punti cospicui, pericoli, altre navi e molto altro ancora.

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Addestramento

Il Nautical Institute ha organizzato e coordinato un gruppo di lavoro di operatori internazionali leader del settore marittimo.

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Il risultato di tale lavoro ha prodotto un documento guida che raccoglie le Raccomandazioni per l’addestramento ECDIS.

L’intento era di definire e sviluppare una politica comune per affrontare la confusione creatasi in materia di formazione ECDIS.

La guida affronta temi di formazione e di competenza per l’ECDIS e aiuta ad interpretare le esigenze dell’IMO per la formazione ECDIS.

Dai lavori sono emerse alcune discrepanze sorte tra i regolamenti di formazione dei diversi Stati di bandiera, sviluppati per soddisfare i requisiti delle norme IMO.

Tali evidenti differenze hanno creato un evidente senso di preoccupazione a livello internazionale.

Infatti, la formazione potrebbe rischiare, di non essere conforme alle norme minime agli Standard di Addestramento STCW.

Questo comporta il motivo di grande preoccupazione per l'industria marittima, come previsto dagli Emendamenti di Manila.

Le organizzazioni internazionali a sostegno della guida auspicano che l’industria comprenda la vitale importanza della formazione ECDIS.

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Essa deve essere impostata in considerazione delle problematiche di navigazione, e non solo al funzionamento dell’apparato ECDIS.

L'Unione europea ha fornito le "Guidelines for Port State Control on Electronic Charts”, con il Memorandum d'intesa di Parigi (MOU PSC).

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Il Port State Control deve verificare che "il Comandante e gli Ufficiali di guardia siano in possesso della documentazione relativa al loro addestramento generico e di familiarizzazione specifica sul tipo di ECDIS utilizzato a bordo"

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Opportune Ispezioni potrebbero inoltre richiedere :

  • dimostrazioni pratiche di idoneità da parte dell'equipaggio, nonché
  • l’evidenza dell’inclusione delle procedure operative ECDIS nei sistemi di gestione della sicurezza a bordo.

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Gli schemi di Vetting di alcuni operatori commerciali hanno esigenze simili ed eventuali non conformità con le loro esigenze potrebbero escludere la nave dalle operazioni commerciali.

L’addestramento ECDIS può coinvolgere anche la responsabilità e l'assicurazione.

È utile parlare con la propria società di classificazione e assicurazione / P & I club per verificare la presenza di tali ulteriori requisiti.

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Armatori e Ship Manning

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Gli operatori dovranno assicurarsi che chi ha avuto una formazione generica sia in grado di dimostrare, in pieno, le competenze richieste dall’IMO.

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La guida fa anche raccomandazioni per garantire che tutti gli Ufficiali responsabili del servizio di guardia in navigazione siano competenti e che le altre parti interessate, come formatori, ispettori e valutatori siano in grado di valutare tali competenze.

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Rivoluzione Copernicana

Il concetto di ECDIS richiede un differente “approccio mentale” rispetto all’utilizzo delle carte nautiche tradizionali.

La transizione dalla carta nautica alla cartografia elettronica rappresenta una sfida per l'industria dei trasporti; in particolare per coloro che in questo momento non hanno alcuna esperienza di carte elettroniche.

Tuttavia, questa tecnologia sarà di scarsa utilità nel migliorare la sicurezza della navigazione, se l'ufficiale di guardia non è efficacemente addestrato e qualificato al suo utilizzo, anzi, l’utilizzo improprio e la superficiale conoscenza dello strumento, favoriscono errori grossolani e pericolosi.

È fondamentale intraprendere un adeguato corso di formazione generica secondo l’IMO Model Course 1.27 per comprendere la funzionalità dell'ECDIS.

L’IMO raccomanda che l’addestramento abbia una durata minima di 40 ore (5 giorni); tuttavia molti Centri di formazione, all’estero, hanno ridotto questo corso anche a 24 ore (3 giorni).

Domanda:

“E' questo il tempo necessario ad insegnare l’uso efficace di un ECDIS quale complesso strumento di navigazione strumentale?

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Valutazione oggettiva:

In tale periodo di tempo, nella migliore delle ipotesi si riesce ad apprendere solo la 'knobology' (conoscenza dei bottoni) delle apparecchiature, come accedere ai menu, aprire una carta a display, ecc.

Inoltre, è necessario fare attenzione agli addestramenti a bordo (non sempre l’ottimo meccanico è un buon pilota!!) ed anche alle organizzazioni che forniscono certificazione a seguito di una lettura di software “CBT stand-alone” (Computer Based Training) senza interazione alla navigazione ed il realismo del simulatore di navigazione.

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Il Codice ISM impone decisamente ad

  • armatori e
  • ship-management

di assicurare e garantire che sulle loro navi il personale sia competente a svolgere le funzioni che sono tenuti a svolgere.

Questo è stato inteso nel senso che gli operatori di apparecchiature pertinenti alla sicurezza, come ad esempio l’ECDIS, ricevano adeguata familiarizzazione con le procedure di bordo e sulle specifiche attrezzature esistenti su quella particolare nave (stesso Produttore e stesso Modello di ECDIS) prima di adoperarle in mare.

Questo include l’uso dei menu, dei layout e delle funzioni del particolare sistema in uso a bordo delle navi. 

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Risparmio

Grazie ad :

l’ECDIS risulta essere un investimento con un enorme potenziale di risparmio dei costi.

Allo stesso tempo, l’efficienza e la sicurezza della navigazione risultano aumentate.

I risparmi possono essere immediatamente visibili, tenuto conto delle grandi potenzialità dell’ECDIS in materia di:

La relazione del Det Norske Veritas (DNV) ‘Effect on ENC Coverage on ECDIS Risk Reduction’ del 2007 ha valutato come l’ECDIS sia una conveniente opzione di controllo dei rischi per le navi passeggeri di grandi dimensioni e di tutti i tipi di navi coinvolte nel commercio internazionale.

Questo conferisce un notevole potenziale di sicurezza della vita umana in mare grazie alla riduzione della frequenza delle collisioni ed incagli.

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Pacific Challenger” on an uncharted reef in April 2008 while en route to Oro Bay, Papua New Guinea, from Rabaul, New Britain.

La riduzione della frequenza degli incagli previsti con l’implementazione dell’ECDIS varia tra l'11% ed il 38% per le rotte selezionate; tale variazione è dovuta a variazioni nella copertura ENC.

Secondo DNV, l’ECDIS rappresenta un intrinseco beneficio economico.

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Situational Awareness

L’utilizzo dell’ECDIS ed il suo funzionamento sicuro richiede lo sviluppo di una nuova mentalità dell’ufficiale di guardia in plancia che, per molti versi, è completamente diversa da quella necessaria quando si utilizzano carte nautiche tradizionali.

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Gli ingredienti di questa nuova visione devono essere instillati negli ufficiali quale fondamentale componente della formazione di base ECDIS e non deve essere oscurata da un'enfasi eccessiva per l'apprendimento mnemonico delle operazione specifiche di ciascun particolare ECDIS.

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La comprensione dei concetti di base, non solo aiuta a trasmettere la giusta mentalità, ma permette di familiarizzare molto più facilmente trasferendosi tra navi aventi un diverso sistema ECDIS a bordo.

Il comandante, il primo Ufficiale e gli e altri ufficiali di guardia sul ponte dovrebbero, frequentare un corso generico di formazione ECDIS.

Inoltre, alcune autorità e/o Enti tecnici e di terza parte richiedono un corso specifico di ECDIS insieme ad un regolare corso di aggiornamento.

E’ un corso generico standardizzato, impostato sulle linee guida IMO (model Course IMO 1.27) composto da una serie di argomenti e competenze, impiego operativo di ECDIS.

E’ un corso di formazione realizzato su specifica del modello di ECDIS in uso a bordo. Tale corso specifico di familiarizzazione è necessario secondo il codice ISM.

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Requisiti ISM

Come anticipato, l'International Safety Management Code (ISM Code) ha come obiettivo il funzionamento sicuro delle navi e la prevenzione dell'inquinamento.

Alcuni degli elementi del Codice prevedono l’aggiornamento continuo di:

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  • Voyage Planning (pianificazione del Viaggio)
  • Pre-Arrival e Departure routine
  • Tenuta continuativa della guardia
  • Correzione continua delle carte
  • Assistenza continua ai servizi di navigazione
  • ecc.

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La tecnologia ECDIS prevede concetti e procedure totalmente diverse rispetto alle carte tradizionali,

La chiave per l'attuazione è l’addestramento in specifici ambienti di simulazione virtuale.

La prossima introduzione del ILO Maritime Labour Convention, in materia di “Fatigue” esclude ogni tipo di addestramento a bordo.

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Standard ECDIS

Un sistema E.C.D.I.S., per essere considerato completamente idoneo e utile alla navigazione, deve rispondere ai seguenti Standard internazionali:

Di seguito sono riportati i dettagli tecnici relativi alla composizione Hardware e Software inerenti alle normative SOLAS, IMO e IHO, cui un E.C.D.I.S. deve fare riferimento, i dati contenuti e soprattutto l’attendibilità e le legende relative alle carte elettroniche utilizzate.

Norme riferimento Oggetto

SOLAS

Chapt. 5, Regulation 2

  • Database Compilato appositamente per la Cartografia elettronica;
  • Database emesso da un istituto Idrografico;
  • Database emesso da un Ente Governativo Autorizzato.

SOLAS

Chapt. 5, Regulation 27

  • Carte adeguate e conformi alla navigazione
  • Carte aggiornate all’ultima revisione fornita dall’Istituto Idrografico.

IHO

Standard S-57

  • Descrive le caratteristiche cartografiche di tutti gli oggetti contenuti nella carta nautica.
  • Definisce la codifica di oltre 160 oggetti presenti sulle carte elettroniche oltre a 190 classi di attributi di tali oggetti.

IHO

Standard S-52

  • Descrive simboli e colori che rappresentano le differenti tipologie di oggetti figurati nelle carte ENC.
  • È inoltre definito che standard di rappresentazione degli aggiornamenti e della visualizzazione.

IHO

Standard S-63

  • Contiene algoritmi per criptare i dati presenti nelle ENC.

Ogni licenza può essere utilizzata solo da una macchina (ECDIS) e non può essere utilizzata su altre apparecchiature o altre macchine (ECDIS).

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Back-up

Il Back-up è la possibilità di utilizzare l’apparecchiatura E.C.D.I.S. come sistema primario di navigazione, e non come ausilio alla navigazione stessa.

IMO

Gli emendamenti IMO della convenzione internazionale per la SOLAS (Safety of Life at Sea) rendono obbligatorio l’adozione di un ECDIS sulla nave.

L’adeguamento della legislazione avverrà gradualmente secondo la tipologia e grandezza della nave, per applicarsi quindi a quasi tutte le grandi navi mercantili e passeggeri.

Back-up

il Back-up è la possibilità di utilizzare l’apparecchiatura E.C.D.I.S. come sistema primario di navigazione, e non come ausilio alla navigazione stessa.

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È fondamentale che siano rispettati alcuni requisiti:

Un unico apparato ECDIS normalmente non qualifica la necessaria corrispondenza di conformità per la navigazione paperless.

Un requisito fondamentale è quello di avere:

Una unità UPS deve essere disponibile in caso di possibili blackout durante la commutazione dell’alimentazione dalla rete di bordo ad una eventuale alimentazione di emergenza.

Un ECDIS, per soddisfare le specifiche IMO, deve essere collegato a sensori esterni, che forniscano le informazioni necessarie per la corretta gestione della navigazione.

Un apparato ECDIS per poter essere approvato deve come minimo essere connesso ai seguenti sensori:

A questi, l’industria aggiunge una serie sempre più numerosa di opportunità informative che lo rendono sempre più universale.

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Tutti i sensori devono essere connessi sia all’E.C.D.I.S. principale sia con l’E.C.D.I.S. di BACKUP

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Affidabilità del Sistema ECDIS

Considerata l’importanza vitale di questo sistema, è fondamentale che lo stesso possa garantire una grande affidabilità; pertanto taluni specifici accorgimenti tecnologici contribuiscono a questa importante caratteristica.

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In caso d’indisponibilità, a vario titolo, della girobussola, l’ECDIS riceve le adeguate informazioni grazie al collegamento al dispositivo THD che trasmette “la prua” della nave.

Sempre in relazione alla necessità di affidabilità, l’E.C.D.I.S. dispone di controlli e/o Test interni che ne garantiscono il corretto funzionamento e la tempestiva notifica di eventuali errori o disfunzioni.

Alcuni di questi test sono disponibili e vengono avviati in maniera autonoma direttamente dalle apparecchiature, al momento dell’accensione dello strumento stesso.

Altri controlli riguardano gli standard relativi a:

  • - rappresentazione delle carte,
  • - colori,
  • - legende utilizzate,
  • - requisiti stabiliti dall’IHO (Istituto Idrografico Internazionale)

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Di seguito sono elencati alcuni tra i principali Test d’integrità che la macchina deve superare per garantire un corretto e sicuro funzionamento.

Test o Standard di Controllo

Funzione

COM TRACE

Monitoraggio dei dati NMEA ricevuti da ogni sensore connesso all’E.C.D.I.S. – Traccia di ogni porta COM

Fault back

Controlla e riporta ognuno dei sensori (con aggiornamento dei dati ogni 5 secondi) e il loro corretto funzionamento

S-64

TEST DATA SET (DTS)

Elenco dettagliato dei tests e dei controlli da effettuare sull’apparecchiatura E.C.D.I.S.

IMO MSC.232 (82)

E.C.D.I.S. Performance Standard

Ogni produttore di carte ha un sistema di aggiornamento delle informazioni contenute nelle carte in modo da poter sempre fornire un servizio adeguatamente aggiornato alle necessità dell’acquirente.

Esistono, in ogni caso, due differenti metodi di aggiornamento, a seconda delle esigenze e disponibilità dell’armatore e/o dell’equipaggio a bordo dell’imbarcazione stessa:

Manuale:

Introduzione manuale di File, da parte di un operatore.

Automatico:

Processo di aggiornamento in cui le informazioni sono già compilate dal sistema e non richiedono l’intervento dell’operatore. L’ECDIS processerà automaticamente l’aggiornamento. Introduzione manuale di File, da parte di un operatore.

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Errori ed Incidenti causati dall’ecdis

L’errato uso del Sistema ECDIS è un serio rischio alla sicurezza della navigazione!

Nel passato recente, una serie d’incidenti ha coinvolto alcune navi sottolineando la rilevanza di tale problematica:

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L’allarme del “Safety Contour” era disattivato, perché la sua esistenza non era conosciuta dal comandante e degli ufficiali di guardia sul ponte. La nave ha subito danni allo scafo e fratture per circa tre metri alla cassa di zavorra.

Su questa nave, il sistema Primario di navigazione era quello classico con carte nautiche, ma usato solo su piccola scala.

La posizione di Tench Island era a 2,3 miglia dalla posizione tracciata sulla carta in uso e la posizione della nave era stata tracciata ogni due ore, l'isola quindi non è stata notata sul radar, ed il personale di guardia non si aspettava di incontrare un'isola.

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La Pianificazione del passaggio non verificò la vicina prossimità della rotta a Tench Island. Il Monitoraggio del passaggio fu effettuato su ECS e dotato solo di carte raster; di conseguenza, nessun allarme di “look ahead” ed “anti-grounding” erano stati generati.

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Navigava utilizzando carte nautiche classiche, con il passaggio monitorato sul ECS.

Non era stato eseguito alcun controllo incrociato del percorso pianificato.

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La nave era dotata di un ECDIS, ma siccome non aveva alcuna carta ufficiale in formato vettoriale (ENC), il sistema aveva solo lo status di ECS, non conforme ai requisiti di trasporto SOLAS.

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Sebbene il sistema fosse in grado di visualizzare le carte nautiche elettroniche d’informazione (ECDIS), esso era un ECS piuttosto che un ECDIS certificato per la modalità in cui era configurato e il tipo di carte elettroniche utilizzate a bordo .

Come ECS, il sistema era stato autorizzato ad essere usato solo come ausilio alla navigazione. Il sistema di navigazione primario certificato era quello riferito alle carte nautiche classiche.

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La Navigazione era condotta ad occhio e facendo riferimento a un indicatore di carta elettronica di navigazione (ENC).

Nessuno dei membri del team di ponte era stato addestrato all'uso delle ENC e le impostazioni erano inadeguate, tanto che i pericoli principali non sarebbero stati visualizzati.

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Glossario ECDIS

AIS - Automatic Identification System.

An automatic communication and identification system intended to improve the safety of navigation by assisting in the efficient operation of vessel traffic services (VTS), ship reporting, ship-to-ship and ship-to-shore operations.

ARCS - Admiralty Raster Chart Service.

The Admiralty Raster Chart Service (ARCS) provides direct digital facsimile reproduction of Admiralty charts for use in a wide range of electronic navigational systems both at sea and in shore-based applications. Updating is achieved with a minimum of effort.

ARCS is global - there are already more than 2900 charts covering the world's major ports and routes.

ARPA - Automated RADAR Plotting Aid.

A system wherein radar targets are automatically acquired and tracked and collision situations computer assessed and warnings given.

BA - British Admirality.

DGPS - Differential GPS

A form of GPS in which the reliability and accuracy are enhanced by broadcasting a time-varying correction message from a GPS monitoring receiver (Differential Mode) at a known position on shore. The corrections are fed automatically to the GPS receiver on board and used to compute an improved position.

ECDIS - Electronic Chart Display and Information System.

The navigation information system which is considered the equivalent of the nautical paper chart, displaying selected information from the chart data base (see ENC, SENC) integrated with data from positional and, optionally, other sensors. By displaying chart contents and optionally other chart related and navigational information ECDIS assists the mariner in route planning and with online position indication in route monitoring. An ECDIS can only be recognised as equivalent to the chart required by Regulation V/20 of SOLAS if it satisfies the yet provisional IMO and IHO specifications.

ECS - Electronic Chart System.

Generic term for equipment which displays chart data but which is not intended to comply with the IMO performance standard for ECDIS. ECS is intended for use in conjunction with a paper chart.

Electronic Chart

A very broad term to describe data, software and the electronic system capable of displaying chart information. An electronic chart may or may not be the equivalent of the paper chart required by SOLAS.

ENC - Electronic Navigational Chart.

The data base, standardised as to content, structure and format, issued for use with ECDIS. An ENC is equivalent to new Editions of paper charts and may contain supplementary nautical information additional to that contained in the paper chart (e.g. sailing Directions). The ENC is a subset of the ENC Data Base developed by the national Hydrographic Authorities.

GMDSS - Global Maritime Distress and Safety System.

A communication service coordinated worldwide for Distress alerting and promulgation of Maritime Safety Information (MSI).

GPS - Global Positioning System.

ENC:

S-57 data produced according to the IHO ENC Product Specification and issued officially by the authority of a Government authorized Hydrographic Office or other relevant government institution.

Derived Digital Chart:

S-57 (or other format) data compatible with the IHO ENC Product Specification and issued by the private sector but derived from an official source provided by authorized Hydrographic Offices or other relevant government institutions.

Private Digital Chart:

S-57 (or other format) data produced, issued and packaged by the private sector.

HO - Hydrographic Office.

A national authority producing the official navigational charts. Most of the maritime countries have got one.

IHO - International Hydrographic Organization.

Coordinates the activities of national hydrographic offices; promotes standards and provides advice for developing countries in the fields of hydrographic surveying and production of nautical charts and publications.

ISM-Code - International Safety Management.

The International Management Code for the Safe Operation of Ships and for Pollution Prevention (ISM Code) addresses the responsibilities of the people who manage and operate ships and provides an international standard for the safe management and operation of ships and for pollution prevention

MSI - Maritime Safety Information.

Navigational and meteorological warnings, meteorological forecasts, distress alerts and other urgent safety related messages broadcasted to ships. ECDIS update information is considered as MSI.

NMEA 0183 - National Marine Electronics Association.

The National Marine Electronics Association is a non-profit association composed of manufacturers, distributors, dealers, educational institutions and others interested in peripheral marine electronic occupations. An NMEA standard defines an electrical interface and data protocol for communications between marine instrumentation. The NMEA-0183 standard is 4800 baud and consists of several different ASCII sentences.

NMs - Admirality Notices to Mariners.

RADAR - Radio Detection And Ranging.

Raster Chart Format

Method of representing all or part of a chart digitally by a matrix-like scheme of pixels or grid points. Charts in raster format are scanned, geo-referenced paper charts. Contrary to the charts in vector format, no additional information may be given to the user

RENC - Regional ENC Coordinating Centre.

In the Worldwide Electronic Navigational Chart Data Base (WEND) it is the IHO network of Hydrographic Offices. It is the regional node being responsible as Issuing Authority for official ENCs and official updates compiled of national ENC data.

SENC - System Electronic Navigational Chart.

The data base which is transformed by ECDIS of the ENC for optimum use and updated by appropriate means. The SENC is the data base that is actually accessed for the display generation and other navigational functions. The SENC contains the equivalent of the up-to-date paper chart.

SOLAS - Safety of Life at Sea.

Safety of Life at Sea stands for the regulations relating to the safety on board of ships, as defined by the IMO.

STCW 95 - Standards of Training, Certification and Watchkeeping for Seafarers.

An essential criterion for safe navigation is an adequate manning of vessels with qualified seafarers. The International Convention on Standards of Training, Certification and Watchkeeping for Seafarers (1978) as amended on 7 July 1995 (STCW Convention) set minimum standards for the qualification of seafarers and the issue of Certificates of Competency.

UKHO - United Kingdom Hydrographic Office.

Vector Charts

A vector is a direct connection between two points, either given as two sets of coordinates (points) or as the direction and distance of one given set of coordinates or a point in a vector space defined by one set of coordinates relative to the origin of a coordinate system.

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