ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА СПЛАЙН-ФУНКЦИЙ ПРИ КОМПЬЮТЕРНОЙ ВИЗУАЛИЗАЦИИ ПОДВОДНОГО РЕЛЬЕФА

Аннотация

Предлагается рассматривать любое перемещение судна как движение в трехмерном навигационном пространстве и отождествлять батиметрическую навигацию с трехкоординатным позиционированием судна при визуальном трехмерном представлении маршрутизации с постоянной индикацией поля глубин под килем судна. Принимается во внимание третья координата в виде отметки глубины, игнорируемая при плавании в открытом море, но обязательная в прибрежном плавании для безаварийного транзита судна в стесненных навигационных условиях. Выдвигается научная гипотеза о перспективности математического оперирования батиметрической базой данных с позиций теории приближения функций. Предполагается, что математическое моделирование генезиса рельефа морского дна эффективным образом может быть осуществлено на основе адаптированной гибридной В-сплайновой модели при синхронном отображении подводной топографии в электронной картографической системе. Обоснована целесообразность применения в математическом обеспечении бортового компьютера сплайновых конструкций для создания реалистичности синтезируемого изображения цифровой модели дна. Апробируется виртуальное реконструирование подводной топографии на базе собственных программных разработок при фактическом отказе от апелляции к зарубежным прикладным проектам. Выполнена трехмерная компьютерная визуализация фрагмента батиметрической карты пролива Чатем методом сплайн-аппроксимации с целью демонстрации принципиальной работоспособности предлагаемого алгоритма. Сделан вывод о том, что при навигации с синхронным представлением данных батиметрии обеспечивается наглядное безопасное судовождение в условиях минимального запаса под килем на основе компьютерного визуального эффекта постоянного позиционирования глубины. Приводится сравнительная оценка методов создания батиметрических карт, рассматриваются преимущества и недостатки каждого математического подхода. Расширяются аспекты применения математического аппарата сплайн-функций в рамках исследования проблемы изучения природных катастроф Земли. Рассматривается вопрос применимости цифровой батиметрии для численного моделирования оперативного прогноза распространения цунами. Сделано предположение о том, что применение методов сплайн-функций в батиметрии позволит оптимальным образом актуализировать горизонт планирования по созданию нового поколения трехмерных электронных навигационных карт.

Ключевые слова

батиметрическая навигация, трёхмерное представление маршрутизации, гибридная В-сплайновой модель, подводная топография, цифровая модель дна, сплайн-аппроксимация, прогноз распространения цунами

Читать полный текст статьи:  PDF

Список литературы

Об авторах

Ююкин Игорь Викторович - кандидат технических наук, доцент

enigma_777@mail.ru. kaf_nav@gumrf.ru

ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова»