ECDIS TEORÍA

ECDIS

1.1. Introducción y familiarización. 1.1.1. Términos y definiciones relacionados con el uso de las cartas electrónicas. 1.1.2. Sistema de carta electrónica: SIVCE/ECDIS, ECS. 1.1.3. Tipos de cartas electrónicas: raster y vectorizadas.

Términos y definiciones relacionados con el uso de las cartas electrónicas

¿Qué es una carta náutica?   Las cartas náuticas son mapas útiles para la navegación marítima segura, e incluyen sondas, naturaleza del fondo, elevaciones, configuración y características de la costa, peligros y ayudas a la navegación. Las cartas náuticas se pueden distribuir en formato analógico, como cartas de papel, o digital, y se pueden conseguir de diversas fuentes, oficiales y privadas. Los requisitos de llevar cartas náuticas se establecen en el Capítulo V de SOLAS.  

Capítulo V de SOLAS. Las reglas relevantes son: la Regla 2, que define la carta náutica; Y la Regla 19, especifica el equipo que deben llevar

¿Qué es una carta oficial? Las cartas publicadas por un Gobierno o bajo su autoridad, un Servicio Hidrográfico autorizado o cualquier otra institución estatal pertinente son oficiales y se pueden utilizar para cumplir con el requisito de llevar cartas (siempre que se mantengan actualizadas). Por definición, todas las demás cartas náuticas no son oficiales y a menudo se las denomina cartas comerciales. Estas cartas no son admitidas, en conformidad con el Convenio SOLAS, como base para la navegación.

CARTAS OFICIALES

¿Qué tipos de cartas electrónicas hay disponibles?

Cartas Náuticas Electrónicas (ENC)

Cartas Náuticas Raster (RNC)

• Una carta vectorial proviene de un análisis digital por objetos (puntos, líneas, áreas etc.)

• Una carta raster es una imagen escaneada y pasiva de una carta de papel.

¿Qué es una ENC? ENC significa Electronic Navigational Chart Por definición de la OMI, las ENCs solamente se pueden producir por, o bajo la autoridad de, un Servicio Hidrográfico autorizado por un gobierno o por otra institución gubernamental pertinente. Cualquier otro dato vectorial no es oficial y no cumple con el requisito de llevar cartas.

Las ENCs tienen los atributos siguientes:

• El contenido de una ENC se basa en datos fuentes o cartas oficiales del Servicio Hidrográfico responsable;
• Las ENCs están compiladas y codificadas de acuerdo a estándares internacionales;
• Las ENCs están referenciadas al datum World Geodetic System 1984 (WGS84);
• El contenido de las ENCs está bajo responsabilidad legal del Servicio Hidrográfico emisor;
• Cada ENC es publicada exclusivamente por el Servicio Hidrográfico responsable; y
• Las ENCs son actualizadas regularmente con información oficial de actualización distribuida digitalmente.

¿Qué es una RNC? RNC significa “Raster Navigational Chart” Las RNCs oficiales son copias raster digitales de cartas de papel oficiales, según la Especificación de Producto RNC (S-61) de la OHI. ORGANIZACIÓN HIDROGRÁFICA INTERNACIONAL Por definición, las RNCs solamente pueden ser publicadas por o bajo la autoridad de un Servicio Hidrográfico nacional.

Las RNCs oficiales tienen los atributos siguientes:  

• Las RNCs son un facsímil de cartas de papel oficiales;
• Las RNCs se producen de acuerdo con estándares internacionales;
• El contenido de las RNCs está bajo responsabilidad gubernamental;
• Las RNCs se actualizan regularmente con información de actualización oficial distribuida digitalmente.

RNC - Raster Navigational Chart Las normas de funcionamiento de la OMI sobre ECDIS estipulan que cuando no haya ENCs disponibles, se podrán usar RNCs en un ECDIS para poder cumplir el requisito de llevar cartas. Sin embargo, cuando el ECDIS utilice RNCs, se debería usar junto con las cartas de papel actualizadas apropiadas. Por su propia naturaleza, el uso de cartas RNC en un ECDIS no proporciona el mismo nivel de funcionalidad que se consigue con las ENCs. Entre las limitaciones del funcionamiento con RNC se destacan:

• las desviaciones del datum (si no usa WGS-84), aunque en este caso deberán disponer de metadatos(datos adicionales),
• no producen alarmas automáticas
• Una orientación diferente a la carta podría afectar a la lectura de las leyendas y símbolos de la carta

¿Cómo se actualizan las ENCs y las RNCs? Para cumplir con el requisito de llevar cartas, es necesario actualizar las cartas oficiales mediante los Avisos a los Navegantes emitidos por los Servicios Hidrográficos. Las ENCs y RNCs se mantienen actualizadas mediante la aplicación de información de actualización periódica semanal a los datos cartográficos, por medio de un fichero de datos. Este fichero de actualización puede transferirse mediante transmisión por radio o en un soporte adecuado, por ejemplo en CD. La actualización en sí la aplica el ECDIS automáticamente a su base de datos cartográficos.

¿Cómo se actualizan las ENCs y las RNCs?  Actualmente, la mayoría de las actualizaciones de ENCs y RNCs se suministran a los buques en CD, pero cada vez se generaliza más la “actualización remota” usando telecomunicaciones por satélite. Varios proveedores de servicios ENC tienen ya servicios de actualización usando e-mail, web y otros medios; los detalles se pueden obtener consultando a los distribuidores de ENC.

VENTAJAS e INCOVENIENTES DE AMBOS SISTEMAS: ENC Y RNC:

• POSIBILIDAD DE ACTUALIZACIÓN AUTOMÁTICA
• INTEGRACIÓN AUTOMÁTICA Y VISUALIZACIÓN DE DATOS PROCEDENTES DE OTROS SISTEMAS DE NAVEGACIÓN
• Las ENC (vectoriales) son más flexibles al poder incorporar información adicional, pero su producción es más cara. Aún no existe un catálogo de cartas con cobertura mundial.
• Las RNC (raster) con copia exacta de la carta de papel que reproduce. Es más fácil su producción y más barata. El Almirantazgo ofrece catálogo de cartas con cobertura mundial. Pero ofrecen poca flexibilidad, no pudiendo mostrar información adicional a la que aparece en la carta.

CONCLUYENDO: Cumpliendo el requisito de llevar cartas mediante un ECDIS

Solamente un ECDIS homologado funcionando con ENCs actualizadas, y con un respaldo apropiado, puede ser utilizado como sustituto de todas las cartas de papel en un barco. Si aún no hay ENCs disponibles, las reglas de la OMI permiten a los Estados de Abanderamiento el autorizar el uso de RNCs, junto con un conjunto apropiado de cartas de papel. Cabe destacar que en todos los demás casos, el barco debe llevar todas las cartas de papel necesarias para la travesía prevista.

• IMPORTANTE:

Para reemplazar a las cartas de papel se debe satisfacer considerables requisitos técnicos de acuerdo con las Especificaciones de Funcionamiento de ECDIS:

• Debe usar datos cartográficos oficiales.
• La presentación gráfica en pantalla debe cumplir con las especificaciones con independencia del equipo usado.
• El equipo debe soportar todas las funciones de navegación que se pueden realizar con las cartas de papel tradicionales.

Hay dos opciones que se suelen aceptar:  

• Un segundo ECDIS conectado a una fuente de alimentación independiente y con una entrada de posición por GPS independiente;
• Una carpeta adecuada de cartas de papel oficiales actualizadas para el viaje previsto.

¿Qué es un ECDIS? (Resolución MSC.232 (82)) El Sistema de Información y Visualización de la Carta Electrónica (ECDIS) se refiere a un sistema de información náutica que, con los medios auxiliares adecuados, se puede aceptar como equivalencia de las cartas actualizadas según las reglas V/19 y V/27 del Convenio SOLAS 1974, dado que presenta información seleccionada extraída de un SENC con información relativa a la situación procedente de los sensores de navegación, para ayudar al navegante a planificar y verificar la derrota y si es necesario presentando información complementaria relacionada con la navegación.

SENC (SYSTEM ELECTRONIC NAVIGATIONAL CHART: Base de datos, en el formato interno del fabricante ECDIS, resulta de transformar los datos ENC para que sean usados por el equipo ECDIS para su representación cartográfica.

AIS - GPS Radar/ARPA Piloto automático Girocompás Corredora Sondador

ORDENADOR

ECDIS

ACTUALIZACIONES

ECDIS es un dispositivo náutico de a bordo, y como tal es responsabilidad de la OMI Debe soportar todo el abanico de funciones de navegación haciendo uso de las características de los datos cartográficos y su presentación específica. Además, para ser un ECDIS, el equipo debe demostrar que cumple con todos los requisitos de los estándares de funcionamiento de la OMI (Resolución MSC.232(82)) y debe ofrecer no solamente la presentación gráfica de la carta sino además información adicional sobre las características de los elementos presentados.

Diagrama de Interfaz del ECDISEl ECDIS es un sistema de información de navegación que se integra de acuerdo con las necesidades de los barcos, pero debe tener comunicación con los estos tres sensores mandatorios: GiroscopiO, SpeeDLOG, GPS.

Adicionalmente y de manera opcional se pueden conectar con los sensores de: EcosonDA, Anemómetro, VDR, RADAR, RIO/RIO, AIS, AUTOPILOT

En asociación a las normas de funcionamiento de la OMI, la IHO establece las siguientes publicaciones:

• Publicación IHO S-52 establece normas y especificaciones para el contenido de la carta y aspectos de visualización de ECDIS.
• Publicación IHO S-57 recoge normas y especificaciones referidas a los formatos para la codificación e intercambio de datos hidrográficos digitales, adoptándose el sistema vectorial como formato para digitalizar las cartas. ENC. Como debe ser confeccionada.
• PERO dada la escasez de cartas ENC llevó al sistema a evolucionar a un sistema que usa las cartas ‘raster’ RNC y se llama “dual-fuel”, que permite que el sistema ECDIS las use cuando no dispone de ENC.

¿Por quién y cómo se acredita un equipo ECDIS? Para asegurar que un determinado equipo ECDIS diseñado para su uso a bordo está en condiciones de ser usado para la navegación, debe superar unos procedimientos de homologación y comprobación, desarrollados por la Comisión Electrotécnica Internacional basándose en los Estándares de funcionamiento de la OMI y aplicando los requisitos de la OHI, en particular S-52 y S-57.

La acreditación de tipo ECDIS es el proceso de certificación que debe pasar el equipo ECDIS antes de que la comunidad marítima internacional considere que cumple con los Estándares de funcionamiento ECDIS de la OMI.

REQUISITOS DEL SISTEMA La forma en que deben de representarse las ENCs oficiales en pantalla se detalla en otro estándar de la OHI, S-52: “Especificaciones de Símbolos y Colores para ECDIS ”, en su Apéndice 2, titulado “Biblioteca de Presentación para ECDIS”. Esta forma de presentación es obligatoria. El uso de ENCs oficiales en un ECDIS comprobado, aprobado y certificado con los dispositivos de respaldo apropiados, es la única opción para la navegación sin cartas de papel.  

Requisitos de respaldo

Los Estándares de funcionamiento de la OMI requieren que el “sistema completo” incluya tanto un ECDIS principal como un medio de apoyo adecuado independiente, que provea de:  

• Capacidad autónoma que permita sustituir con seguridad las funciones del ECDIS, asegurando que un fallo del sistema no cause una situación crítica; y
• Medios para garantizar la seguridad de la navegación durante la parte que quede del viaje en caso de fallo del ECDIS.

¿Qué hacer en las áreas en las que no haya ENC?

Al no disponer de cobertura mundial con ENCs y la OMI enmendó sus Estándares de funcionamiento ECDIS añadiendo un nuevo modo de funcionamiento opcional para ECDIS: el modo Sistema de Visualización de Cartas Raster (RCDS). En esta forma de funcionamiento se permite el uso de RNCs en ECDIS como cumplimiento del requisito de llevar cartas náuticas según el SOLAS. Sin embargo, esto sólo está autorizado si ha sido aprobado por el Estado de Abanderamiento. El objetivo de esas enmiendas era permitir el funcionamiento del ECDIS con datos cartográficos oficiales hasta donde fuera posible; ENCs cuando las hubiera disponibles y RNCs para cubrir los huecos.

Exceso de confianza en el ECDIS

Existe cierta tendencia en tener demasiada confianza en los sistemas informáticos y creerse todo lo que salga por la pantalla. Es esencial que los oficiales recuerden verificar la información presentada por cualquier otro medio disponible; ¡especialmente mirando al exterior y consultando el radar! Para mitigar estos aspectos, se deben adaptar adecuadamente los protocolos del puente y se deben realizar adiestramientos en el uso de ENC.

TIPOS DE PRESENTACIONES ECDIS

• Básica (DB: Display Basic), en el nivel de información SENC que no puede eliminarse por ser información precisa; líneas de costa, veril de seguridad del buque (safety contour*), peligro aislado o no sumergidos, escala, distancia, norte, profundidad, altura y modalidad de presentación.

* El operador de ECDIS determina este parámetro de seguridad en función de la sonda de seguridad (Safety Depth) y la categoría ZOC.

Símbolos de Zonas de Confianza ENCs

Hay dos validaciones de Zonas de Confianza: Evaluada y No evaluada Las áreas evaluadas se representan en el símbolo mediante el número de estrellas. Las áreas que no se han evaluado reciben el símbolo de la letra U. El número de estrellas indica el valor CATZOC:

• 6 estrellas = A1 (dentro de un triángulo)
• 5 estrellas = A2 (dentro de un triángulo)
• 4 estrellas = B (dentro de un triángulo)
• 3 estrellas = C (dentro de una barra horizontal)
• 2 estrellas = D (dentro de una barra horizontal)

EN LAS ÁREAS: ZOC A1 y A2. Existe confianza para poder navegar con seguridad. ZOC B. Es poco probable que existan peligros que afectan a la navegación de superficie sin cartografiar en las áreas. ZOC C. Los navegantes deberían tomar precauciones pudiendo existir elementos peligrosos no cartografiados, en particular en o cerca de áreas de rocas y arrecifes. ZOC D. Requieren un muy alto grado de precaución, ya que contienen datos muy escasos o puede que ni se hayan levantado. Es una buena práctica aplicar las mismas precauciones a las áreas ZOC U que a las áreas ZOC D.

TIPOS DE PRESENTACIONES ECDIS

• Básica (DB: Display Basic), en el nivel de información SENC que no puede eliminarse por ser información precisa; líneas de costa, veril de seguridad del buque (safety contour*), peligro aislado o no sumergidos, escala, distancia, norte, profundidad, altura y modalidad de presentación.

* El operador de ECDIS determina este parámetro de seguridad en función de la sonda de seguridad (Safety Depth) y la categoría ZOC.

TIPOS DE PRESENTACIONES ECDIS

• ESTANDAR (SD: Standard Display): Es la presentación mínima que se hace necesaria para planificar, verificar y controlar una derrota;
• Línea de bajamar, boyas, balizas y ayudas a la navegación
• Estructuras fijas, límites de pasos, canales, advertencias (warnings)
• Sistemas de organización del tráfico y derrotas de líneas regulares,
• Zonas restringidas y prohibidas

TIPOS DE PRESENTACIONES ECDIS

• A PETICIÓN (Custom Display): información que se va representando a demanda del piloto;
• Sondas
• Tuberías y cables submarinos
• Detalles de las ayudas a la navegación, contenido de warnings
• Declinación magnética
• Fecha publicación y última actualización de la carta,…

PROPOSITOS DE LA NAVEGACIÓNcomo en las cartas impresas, cada carta enc se produce en una escala determinada, denominada escala de compilación

Escalas cartas de papel

Denominación de las celdas enc

• Las primeras son dos letras que indica el país productor
• El siguiente un dígito que indica la escala de complicación
• Las 5 últimas corresponde a la ordenación de las celdas que haga cada país.

Aplicaciones prácticas del ecdis

Teniendo en cuenta que la primera función del ECDIS es contribuir con la seguridad de la navegación, su modo de presentación consiste en obtener información de la posición del barco (GPS), rumbo (compás giroscópico), velocidad (corredera). También puede integrar un sistema de AIS, radar o ARPA, presentándolos junto la información geográfica existente en la ENC. Además una vez realizada la planificación de la derrota, durante la travesía (verificación) se controla teniendo la situación del buque que sigue la derrota planificada en los márgenes seleccionados lejos de los peligros en sus proximidades.

ROUTE EDITOR: Se puede modificar durante la travesía los WP y las ‘legs’, línas que conectan WayPoint

Planificar derrota

VERIFICAR LA DERROTA

COMPROBAR QUE CUMPLE CON TODOS LO CRITERIOS DE SEGURIDAD PARA QUE NO VARE EL BUQUE, NO COLISIONE CON OBJETOS FIJOS O FLOTANTES. Parámetros de seguridad:

• Sonda de seguridad (safety depth),
• Isobata o veril de seguridad (Safety contour, CATZOC),
• Distancia de seguridad / Cross-Track Distance (XTD) distancia transversal a la derrota, por ambas bandas como límite de la aplicación de la derrota planificada.

Control de la derrota

Es fundamental que, a lo largo de la travesía, la situación del buque proporcionada por los sistemas de navegación (GPS, Giro, Corredera, etc.) conectados al sistema ECDIS, se contraste con la derrota prevista y los peligros en sus proximidades. Por razones de seguridad, es muy importante que esta situación sea verificada mediante otros medios. Para ello, también se pueden configurar parámetros de seguridad, alarmas o áreas de vigilancia (safety frame o vector watch) para que las alarmas se generen con anticipación, antes de que el buque se encuentre en una situación de peligro.

bibliografía

• ITSASO IBAÑEZ. LIBRO DE NAVEGACIÓN. Servicio Editorial, S.L. 2020.
• Guía de los Navegantes sobre la Exactitud de las Cartas Náuticas Electrónicas (ENC)
• Las Cartas Electrónicas de Navegación y las Prescripciones de Transporte: Hechos. Publicación S-66 de la OHI - Edición 1.0.0. Enero 2010.
• Catálogo de Cartas Electrónicas Uruguay. SOHMA URUGUAY. 2016.
• Apuntes de la Prof. Dña. María Ortiz Lombillla.