4. 传感器信号丢失报警的识别与处置

ECDIS 的定位与航行数据并非由设备自身产生,而是持续接收外部传感器输入。GPS(GNSS 定位)、陀螺罗经(航向)、计程仪(对地或对水速度)是最基本的三路输入,缺一不可。当其中任一路信号中断、超时或数据质量下降时,ECDIS 会触发传感器信号丢失报警,并在相应位置给出提示。能否在第一时间识别是哪一路信号出了问题、判断其对航行安全的影响程度、并迅速切换到备用传感器,是本节训练的核心能力。

一、三路传感器丢失时的报警表现

不同传感器丢失,ECDIS 的报警文字、图形表现和受影响功能并不相同,识别时要把"报警提示"与"画面变化"结合起来看。

GPS 信号丢失。典型报警为"Position Lost""GNSS Position Alert"或"EPFS 输入丢失"一类提示,报警栏出现定位相关告警条目。画面表现最为明显:本船位置符号停止更新,可能变为空心或带问号的符号,船位在一段时间后开始漂移或冻结在最后有效位置;依赖船位的功能随之失效——安全等深线/安全水深检查、搁浅与危险物告警、偏航报警、航迹记录都会停止或给出"位置无效"提示。若 ECDIS 同时接收两路 GNSS,主用丢失后应自动或手动切换至备用接收机。

罗经信号丢失。报警多为"Heading Lost""Gyro Input Failure"或航向数据超时提示。画面表现为本船船首向(Heading)停止转动,而 COG 仍随实际运动变化,两者出现明显不一致;雷达叠加、AIS 目标矢量、航向向上显示模式都会受影响。需要特别警惕的是:船首向冻结后,若操作者未察觉,仍按"船首向上"模式判读,容易对相对方位产生误判。

计程仪信号丢失。报警为"Speed Lost""Log Input Failure"或 STW/SOG 数据无效提示。画面表现为本船速度矢量消失或归零,SOG 若来自 GPS 仍可显示,但 STW 缺失会影响真运动显示、试操船(Predictor)计算、以及基于对水速度的避碰判断。部分 ECDIS 在速度丢失时会自动以 SOG 替代 STW,此时必须确认替代关系并记录。

传感器信号丢失:报警表现与备用切换 GPS / GNSS 主用定位接收机 陀螺罗经 航向 Heading 计程仪 STW / SOG 信号中断 信号中断 信号中断 ECDIS 报警与显示 · 报警栏条目 + 声响 · 船位符号冻结/漂移 · 船首向停止转动 · 速度矢量消失 · 安全等深线检查失效 · 偏航/搁浅告警停止 · COG 与 Heading 不一致 · 航迹记录中断 确认报警源 → 判断影响 备用 GNSS 接收机 切换数据源 / 端口 备用罗经 / 磁罗经 航向源切换并核对 SOG 替代 / 备用计程仪 确认替代关系并记录 切换 切换 切换 处置记录要素: 报警时间与类型 · 丢失传感器 · 影响功能 · 切换对象与时刻 · 恢复确认 · 值班驾驶员签名

二、识别报警的三个动作

听到报警声响后,不要急于消音,先完成"看、核、判"三个动作。

看报警栏。打开报警列表,读取报警名称、发生时间和当前状态(Active/Acknowledged)。ECDIS 报警通常按优先级排序,传感器丢失属于较高等级,应优先处理。注意区分"报警"与"提示":前者需要操作响应,后者只是状态说明。

核数据源。进入传感器状态或系统配置页面,查看各路输入的实际数值与更新时间。例如 GPS 丢失时,位置数据的时间戳会停止刷新;罗经丢失时,Heading 数值保持不变而 COG 仍在变化;计程仪丢失时,STW 显示为空白或"---"。这一步是把"报警文字"落到"具体哪一路、哪个端口"上。

判影响。结合当前航行环境判断风险:在开阔水域,短时 GPS 丢失影响有限;在狭水道或接近危险物时,安全等深线检查失效会直接威胁航行安全,必须立即降速、加强瞭望,并考虑切换备用源或改用其他定位手段(如雷达定位、目视方位)。

三、模拟信号中断场景下的切换练习

训练通常在 ECDIS 模拟器或培训软件中进行,通过断开某一路传感器输入来复现故障。以下为一个可复现的练习流程,参数为教学示例设定,非实测数据。

  1. 设置场景。在模拟器中设定船位处于狭水道进口,航速 10 kn,安全等深线设为 10 m,安全水深 8 m,开启偏航报警(XTD 0.05 NM)。
  2. 制造中断。由教员或软件在某一时刻断开 GPS 输入(例如模拟时刻 10:00:00),观察 ECDIS 的反应时间与报警内容。
  3. 识别与确认。记录报警出现时刻、报警文字、船位符号变化、哪些功能给出"位置无效"提示。确认后消音,但保留报警条目。
  4. 切换备用源。进入传感器配置,将定位源由主用 GNSS 切换至备用接收机(或切换端口),观察船位是否恢复更新、时间戳是否刷新。
  5. 恢复确认。核对切换后的船位与雷达/目视定位的一致性,确认安全等深线检查、偏航报警恢复正常,再解除降速等临时措施。
  6. 记录。按处置记录要素填写报警与切换过程。

罗经与计程仪的练习方法相同,但观察点不同:罗经中断要重点观察 Heading 与 COG 的背离,切换后要核对新航向源与磁罗经/备用罗经读数是否在允许误差内;计程仪中断要确认 STW 是否被 SOG 自动替代,若替代则需在记录中注明,并注意真运动显示与试操船计算的变化。

四、处置记录示例

记录的目的不是留痕,而是让接班人员和事后分析能还原"什么时候、哪一路、怎么处理、是否恢复"。下表为一条 GPS 丢失处置记录的教学示例。

项目记录内容(示例)
报警时刻10:00:06
报警类型Position Lost / GNSS 输入丢失
丢失传感器主用 GNSS 接收机(端口 COM3)
画面表现船位符号冻结,安全等深线检查提示"位置无效",偏航报警停止
影响判断处于狭水道进口,安全等深线检查失效,风险较高
临时措施降速至 6 kn,加强瞭望,改用雷达定位核对船位
切换操作10:02:30 切换至备用 GNSS 接收机(端口 COM4)
恢复确认10:02:45 船位恢复更新,与雷达定位偏差约 0.02 NM,功能恢复正常
记录人值班驾驶员(签名)

易错点提醒:一是只消音不处理,报警被确认后画面看似"正常",实际船位已冻结;二是切换后不核对,备用源本身可能存在偏差或未校准;三是罗经丢失后仍按船首向上模式判读,导致相对方位误判;四是计程仪丢失后未注意 STW 已被 SOG 替代,避碰判断依据悄然改变。处置完成后,务必回到报警栏确认所有相关报警均已转为非激活状态。

传感器信号丢失处置的关键,在于把"报警文字"迅速对应到"具体传感器与受影响功能",再依据航行环境决定切换的紧迫程度。日常训练中应反复练习三路传感器分别中断的场景,形成"看报警—核数据源—判影响—切备用—确认恢复—记录"的稳定动作序列,使真实故障发生时能够从容应对。