电子海图显示与信息系统（ＥｌｅｃｔｒｏｆｎｉｃＣｈａｒｔＤｉｓｐｌａｙａｎｄＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ，ＥＣＤＩＳ）是船舶航行信息化的标志、纸海图作业向屏幕图像作业转变的重要设备、船舶导航系统和辅助决策系统的综合体，具有显示信息全、缩放自如、海图更新方便、易操作等特点，不仅能在图上连续显示船舶航向和位置，而且能提供与航行有关的各种信息，有效防范航行中的险情。ＥＣＤＩＳ具有自动设计航线、监测航向航迹、自动存储本船航迹、回放历史航程等有关功能。航路线不仅供电子海图使用，而且还要送给雷达使用，这样便于通过雷达判断当前航向和潜在的危险。
在船舶导航操作中，驾驶员需要预先规划下个航次的航线。该操作基本上是在ＥＣＤＩＳ上完成的，然后发送给雷达（ＲＡＤＡＲ）或海图雷达（ＣＨＡＲＴＲＡＤＡＲ）使用，以方便驾驶员通过雷达检查航路并提前做好准备，确保航行安全。同时，规划好的航路线要在ＥＣＤＩＳ上模拟，通过了解航路、水深和水下障碍物等方面的情况，自动分析航线有无危险，进行调整后生成安全可靠的航路线。
尽管航路线的传递格式有国际标准（即ＩＥＣ６１１６２）进行规定，且相关数据使用串口来传递，但有些厂家使用了不同的格式和传递方式，如采用网线来传递其自定义的航路线文件，导致航路线无法通过电子海图与不同品牌雷达连接和传递。
在研究和分析ＫＨ雷达及ＪＲＣ电子海图的航路线后，设计了转换模型，完成软件编程及硬件连接电路，实现了ＪＲＣ电子海图到ＫＨ雷达的转换和传递。
１航路线格式分析在分析
输入ＫＨ雷达的航路线后，发现其只接收国际标准的ＷＰＬ和ＲＴＬ语句，而ＪＲＣＪＡＮ９０１Ｂ的航路线用网线传输，且格式为厂家自定义。符合ＩＥＣ－６１１６２－１标准的格式语句由ＷＰＬ转向点语句和ＲＴＥ航路线语句构成。
１．１数据协议
类型为ＩＥＣ－６１１６２－１，波特率为４８００Ｂｄ，数据字节为８ｂｉｔ，优先级为无，起始比特为１，终止比特为１，数据时序为１ｍｉｎ。
１．２ＲＴＥ语句
语句格式为：＄－－ＲＴＥ，ｘ．ｘ，ｘ．ｘ，ａ，ｃ—ｃ，ｃ—ｃ，……ｃ—ｃ＊ｈｈ＜ＣＲ＞＜ＬＦ＞。其中：开始字符＄为串行标准化语句标识；“－－”可以是任何字符；ＲＴＥ为航路线语句的标识字；第一个Ｘ．Ｘ为ＲＴＥ的总语句数；第二个Ｘ．Ｘ为ＲＴＥ语句序数；ａ消息字（如Ｃ）为完整的路径；第一个ｃ－－ｃ为路径识别字符；第二个到第八个ｃ—ｃ为转向点识别；ｈｈ为１６进制校验位。该语句实际上用来说明转向点的数量和排序，一个语句最多表示８个点的顺序，一旦超过就要增加语句数量，同时在语句中告知其在总语句数中的位置。
１．３ＷＰＬ语句
1语句格式为：＄－－ＷＰＬ，ｌｌｌｌ．ｌｌ，ａ，ｌｌｌｌｌ．ｌｌ，ａ，ｃ－－ｃ＊ｈｈ＜ＣＲ＞＜ＬＦ＞。
２语句组成为：ＷＰＬ语句标识字、纬度数值、经度数值、转向点的标识字、最后２个１６进制校验位。
１．４航路线的显示图
１航路线示意图航路线是以转向点为主要节点，然后直线连接这些转向点形成船舶航行所要执行的计划路径，船到转向点就转向，之后沿直线继续行进，直至终点。其中，转向点用ＷＰＬ语句描述，而线段用ＲＴＥ语句描述。图１为航路线示意图。
２ＵＳＢ到串口的转换分析
为确保数据有效传输，雷达通常使用串口输入，电子海图输出则有串口输出和ＵＳＢ输出两种方式。其中串口对串口的连接比较简单（直接连线即可），而ＵＳＢ要复杂些。这里采用ＵＳＢ转４８５串口的方式实现数据的传递，ＲＳ４８５接口使用了接线端子。
３方案实现
３．１转换模型
通过查找指定目录的航路线文档，获取ＪＲＣ电子海图中的当前航路线文档。航路线是连续转向点的集合，按顺序排列后就形成了航路线。标准的航路线格式仅含有转向点位置及其编号信息，而ＪＲＣ的航路线文档除包含转向点位置信息之外，还包含速度、航行模式、转向率、时区等信息，这些信息被叠加在所需位置信息的后边。此外，ＪＲＣ的航路线文档中转向点编号位置被放在了开始处，因此只有在完成ＪＲＣ航路线文档分析后，才能按需要对信息进行提取。提取出所需信息后进行分析调理，即将信息按照ＷＰＬ和ＲＴＥ格式重新格式化和重组，并加上重新计算出的校验位，形成雷达能识别的符合ＩＥＣ６１１６２－１格式的标准航路线语句，由串行ＵＳＢ接口输出，通过ＲＳ４８５串口协议向雷达传递。航路线采集及传递模型见图２。
日本ＪＲＣ出品的ＪＡＮ９０１电子海图中的航路线是放在ｄ：＼ＥＣＤＩＳ＿ＤＡＴＡ＼ｒｏｕｔｅ＼目录下的，文件名为ｏｕｔ．ｃｓｖ，该文件打开后见表１，从表１中提取出经纬度信息和位置编号，供转换用。
３．２航路线格式转换编程
航路线转换流程见图３，航路线格式转换软件使用ＬＡＢＶＩＥＷ编程，程序片段见图４。
转换软件的主要作用是提取出转向点数组，读出其中的经纬度部分，重新合成为不含校验位的ＷＰＬ格式语句并送至检验位算法程序。计算检验位后再次打包，合成为完整的ＷＰＬ语句，直接送至串行端口。
ＲＴＥ语句也是通过从转向点数组读出数据，计算出转换点的数量，按照８个一组排列成ＲＴＥ语句序列计算出校验位，形成完整的ＲＴＥ语句序列并送至串行端口。
４仿真实现
首先在电脑系统上安装串口模拟软件和串口测试软件，即可在同１台计算机中里实现转换程序的模拟运行。程序首先会检测到模拟串行端口，随后向这个模拟端口发送航路线语，最后在端口检测软件上看到从端口输入的航路线语句。具体模拟转换及传输架构见图４。
将串口检测软件模拟为雷达的输入，将配置过的本地子目录模拟为电子海图的发送目录。通过模拟可检测出编制的软件已成功转换航路线，在模拟端口可看到ＲＴＥ和ＷＰＬ语句及正确的排序。
５应用
在计算机上实现仿真的基础上，分以下２个步骤测试并应用到ＥＣＤＩＳ到雷达的传递中
１）将程序安装在笔记本上，后面的输出硬件接口同真实的相连接，即ＵＳＢ转４８５串口，然后用电缆接到导航雷达（ＫＨ雷达）接口板上（见图６）。
图５电脑内模拟转换及传输架构图６笔记本连接雷达连接后，在笔记本中任意改变航路线文件内容，在雷达上的端口测试窗口中可看到输入的航路线语句，在雷达回波屏幕上可看到叠加的以红色圈标记的航路点以及以红线连接的航路线，实现了笔记本到雷达的传递。
２）将软件安装到ＥＣＤＩＳ中（ＪＲＣ的电子海图型号为ＪＡＮ９０１Ｂ），然后从ＵＳＢ端口输出，加上ＵＳＢ转４８５串口转换器后连接ＫＨ雷达。启动程序，输出正常，雷达上航路线显示及ＥＣＤＩＳ使用均正常。当其在电子海图上生成航路线并保存后，该航路线就会显示在所连接的雷达上（见图７）。
程序运行可靠、稳定，可自动检测串口，进而方便地选择和定位串口。航路线数据从该串口送出，实现了将ＪＲＣ厂家的航路线文件转换为标准航路线语句，并在电子海图系统和雷达间成功转换，被实际应用于ＪＡＮ９０１Ｂ电子海图到ＫＨ雷达的传输中。图８为ＫＨ雷达上显示的电子海图航路线。
６结语通过对电子海图航路线进行采集、分析、调理、转换和传递，可看出航路线采集技术、转换技术及硬件接口技术对不同品牌设备间实现航路线传递的重要性，确保了雷达的性能可得到充分展示，同时也有利于航行安全、方便驾驶员观察。
· 该软件只是针对ＪＲＣ的电子海图，系统是Ｗｉｎｄｏｗｓ的ＸＰ系统，有一定的局限性。后期将进一步改进，以实现安装ｌｉｎｕｘ系统的古野电子海图到雷达的传输。该航路线转换集成了采集、转换及传递等技术，完全可以用于船舶物联网
