ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК МАНЕВРИРОВАНИЯ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ДВИЖЕНИЯ СУДОВ В УЗКОСТЯХ

Аннотация

В настоящей статье предлагается способ учета параметров маневрирования судна при решении задач обеспечения безопасности судов в узкостях. Этот способ может быть использован в развитии судовой навигационной техники, в том числе предназначенной для контроля безопасности движения и решения задач расхождения судов (БРЛС, САРП, РЛС и др.), в частности для судов, управляемых без участия человека. В общем случае предлагаемое понятие «зона безопасного маневрирования» (ЗБМ) судна может определяться как часть акватории, внутри которой судно может избежать непосредственной опасности только своим маневром. Другое понятие «зона безопасного движения» (ЗБД) судна может быть определено как зона, в пределах которой судно может осуществлять безопасное движение, сохраняя свои курс и скорость. В настоящей статье предлагается использование зон движения судна и зон безопасного маневрирования для решения проблем обеспечения безопасности движения судов в узкостях и задач о расхождения судов. Предлагаемый способ использования ЗБМ и ЗБД судна позволяет учитывать не только текущее движение судна, но и его возможное маневрирование в течение определенного промежутка времени, который можно принять равным промежутку вектора движения судна, используемого в современных САРП и РЛС для прогнозирования движения судна и решения задач расхождения. Дополнение этого вектора движения судна параметрами ЗБД и ЗБМ может быть использовано для более точной оценки опасности движения судна в узкости и опасности столкновения, а также для развития навигационной техники и использования в перспективных навигационных средствах (САРП, РЛС, БРЛС). В статье предложены способы определения параметров ЗБД и ЗБМ в течение определенного промежутка времени, а также рекомендовано на первом этапе внедрения использовать параметры зоны экстремального маневрирования, входящего в информацию о маневренных характеристиках каждого судна (Таблицу маневренных элементов), далее в тексте - Таблица маневренных характеристик в соответствии с требованиями Резолюции ИМО А.601(15). По мере накопления информации о других судах могут рассчитываться конкретные ЗБМ и ЗБД каждого судна для использования в перспективных навигационных средствах (САРП, РЛС, БРЛС и др.) при оценке безопасности движения судов в узкостях и при решении задач расхождения судов. Предлагаемый способ использования маневренных характеристик судна для оценки безопасности движения судов в узкостях может быть использован, в том числе для перспективных «беспилотных» судов, управляемых без участия человека.

Ключевые слова

учет маневрирования судна, развитие навигационной техники, обеспечение безопасности судов в узкостях

Читать полный текст статьи:  PDF

Список литературы

Кондратьев С. И. Полифакторный анализ процесса предупреждения столкновения судов / С. И. Кондратьев, А. Л. Боран-Кешишьян // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2013. - № 2 (21). - С. 7-13.
Некрасов С. Н. Определение навигационных рисков при имитационном моделировании управления судном при проходе узкости / С. Н. Некрасов, К. И. Ефимов, Д. В. Трененков // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2014. - № 1 (23). - С. 34-36.
Бурмака И. А. Управление группой судов в ситуации опасного сближения / И. А. Бурмака, А. Ю. Булгаков // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2014. - № 6 (28). - С. 1-13.
Некрасов С. Н. Вычисление гарантированного курса расхождения при опасности сближения вплотную / С. Н. Некрасов, Д. В. Трененков, К. И. Ефимов // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2015. - № 1 (29). - С. 1-15. DOI: 10.21821/2309-5180-2015-7-1-1-15.
Некрасов С. Н. Навигационные риски буксировки судна в стесненных навигационных условиях / С. Н. Некрасов, К. И. Ефимов, Д. В. Трененков // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2014. - № 6 (28). - С. 13-19.
Ершов А. А. Использование зон безопасного расхождения для движения судов на подходах к портам и внутренних водных путях // Сб. науч. тр. проф.-преп. сост. ГУМРФ им. адм. С. О. Макарова. - СПб.: Изд-во ГУМРФ им. адм. С. О. Макарова, 2014. - С. 6-13.
Паринов П. П. Новые способы обеспечения безопасного движения судов в Большом порту Санкт-Петербург и на подходах к порту: дис. … канд. техн. наук: 05.22.19; защищена 21.12.2010; утв. 12.06.2011 / Петр Петрович Паринов. - СПб., 2010. - 120 с.
Ершов А. А. Разработка системы интеллектуальной поддержки судоводителя для снижения опасности столкновений судов: дис. … д-ра техн. наук: 05.22.19; защищена 19.11.2012; утв. 20.05.2013 / Андрей Александрович Ершов. - СПб., 2012. - 366 с.
Hasegawa K. On harbor maneuvering and neural control system for berthing with tug operation / Hasegawa, T. Fukutomi // Proc. 3rd International Conference on Manoeuvring and Control of Marine Craft. - 1994. - Pp. 197-210.
Kijima K. A. Ship Manoeuvring Motion in the Proximity of Pier / K. Kijima, Y. Furukawa // Manoeuvring and Control of Marine Craft (MCMC’94). 3rd International Conference. - Southampton, UK, 1994. - Pp. 211- 222.
Zubova A. A. Methodology for the Ship to Ship Hydrodynamic interaction Investigation Applying the CFD Methods / A. A. Zubova, D. V. Nikushchenko // Proceedings of the 11th International Conference on Hydrodynamics (ICHD 2014). - Singapore, 2014. - Pp. 328-340.
Zubova A. A. Hydrodynamic interaction phenomena investigations during the ship overtaking maneuver for marine related simulators with the use of CFD methods / A. A. Zubova, D. V. Nikushchenko // Proceedings of International Conference on Marine Simulation and Ship Manoeuvrability 2015 (MARSIM 2015). - Curran Associates, Inc., 2016. - Pp. 672-684.
Guliyev N. J. On the approximation by single hidden layer feedforward neural networks with fixed weights / N. J. Guliyev, V. E. Ismailov // Neural Networks. - 2018. - Vol. 98. - Pp. 296-304. DOI: 10.1016/j.neunet.2017.12.007.
Haykin S. S. Neural Networks and Learning Machines / S. S. Haykin. - Third Edition. - Upper Saddle River, NJ, USA: Pearson, 2009. - 906 p.
Дерябин В. В. Нейро-нечёткая модель счисления пути судна / В. В. Дерябин, А. Е. Сазонов // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2015. - № 4 (32). - C. 1-16.
Дерябин В. В. Нейронная сеть как алгоритм прогноза скорости дрейфа судна // Вестник компьютерных и информационных технологий / В. В. Дерябин. - 2015. - № 6 (132). - С. 11-17. DOI: 10.14489/vkit.2015.06.pp.011-017.

Об авторах

Ершов Андрей Александрович - доктор технических наук, доцент

ershov_63@mail.ru. kaf_mus@gumrf.ru

ФГБОУ ВО «ГУМРФ имениадмирала С. О. Макарова»

Михневич Андрей Викторович - аспирант

kaf_mus@gumrf.ru

ФГБОУ ВО «ГУМРФ имениадмирала С. О. Макарова»