Розвиток теорії та методів попередження зіткнень суден - Автореферат

Одеська національна морська академія УДК 656.61.052.484 дисертації на здобуття наукового ступеня доктора технічних наукРобота виконана в Одеській національній морській академії Міністерства освіти і науки України. Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор Воробйов Юрій Леонідович, Одеський національний морський університет, радник ректора, завідуючий кафедрою теорії та проектування корабля доктор технічних наук, професор Блінцов Володимир Степанович, директор інституту автоматики і електротехніки Національного університету кораблебудування ім. адм. Миколаїв. доктор технічних наук, професор Кушнір Володимир Мойсейович, головний науковий співробітник Морського гідрофізичного інституту Національної Академії наук України, м. Захист відбудеться 20 березня 2008 р. о 10.00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 41.106.01 в Одеській національній морській академії за адресою: 65029, м. З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Одеської національної морської академії за адресою: 65029, м.Поява аналітичного апарату теорії позиційних диференціальних ігор викликала формування нового підходу до попередження зіткнення суден, заснованого на методах теорії ігор. Проте існуюча координація у вигляді Міжнародних Правил Попередження Зіткнень Суден (МППЗС-72), яка регламентує взаємодію суден в процесі розходження, суперечить ігровій постановці задачі, що може бути подолано лише виходом за рамки ігрових моделей. Тому подальший розвиток теорії і методів попередження зіткнень суден, розробка адекватних моделей, що повною мірою описують складний процес розходження суден і дозволяють вживати ефективні заходи в умовах небезпечного зближення і виникнення загрози зіткнення, визначають актуальність і перспективність дисертаційної тематики. Головна задача дослідження полягає в синтезі алгоритму вибору стратегії попередження зіткнень суден, яка враховує істотні чинники і забезпечує максимальну безпеку. теорії динамічних nкерованих систем, що дозволяють описати процес розходження суден, керований декількома незалежними учасниками, як динамічну систему, що може знаходитися в одному з трьох станів залежно від значень параметрів, що характеризують процес розходження;В свою чергу, проблема безпеки судноводіння в стислих умовах розвязується за декількома основними напрямками: підвищення точності контролю місця судна при плаванні в стислих умовах, застосуванням сучасних інформаційно-управляючих технологій і засобів, вдосконаленням методів управління судном в прибережному плаванні; устаткуванням вузькостей системами управління рухом суден (СУРС), прогнозуванням руху судна та його маневрів в стислих умовах, попередженням зіткнень суден. Концепція формалізації процесу розходження суден і вибору оптимальних стратегій, запропонована співробітниками університету Томська, містить неявне допущення про відсутність взаємодії суден при розходженні. Вибір теми дисертаційної роботи обумовлений актуальністю рішення проблеми попередження зіткнень суден, що потребує розвитку теорії і методів, які описують складний процес розходження суден, і розробки адекватних математичних моделей, які дозволяють вживати ефективні заходи по безпечному управлінню суднами в умовах їх небезпечного зближення. При ситуативному збуренні () зявляється взаємодія між суднами, і виникає задача компенсації цього збурення вибором відповідної стратегії розходження. У випадку, якщо взаємодіють тільки ізольовані пари суден, тобто жодне із суден не взаємодіє більше, ніж з одним партнером, то ситуативне збурення переводить динамічну систему у другий системний стан.В загальному випадку для розрахунку поправок по урахуванню інерційних характеристик судна при виборі маневру розходження зміною курсу можна скористатися рядом динамічних моделей обертального руху судна.Для вибору адекватної моделі обертального руху, яка може бути застосована в рішенні задач розходження суден, було проведене імітаційне моделювання траєкторій повороту за допомогою експериментального матеріалу, одержаного в реальних умовах експлуатації, який послужив для розрахунку чисельних значень інерційних характеристик суден. Виявилося, що найбільш прийнятною для рішення задач розходження є математична модель поворотності судна, яка описується диференціальним рівнянням третього порядку: , (48) де і - постійні часу, які характеризують інерційні властивості судна; - величина, яка пропорційна куту кладки керма. В ситуаціях, коли неможливо попередити зіткнення суден зміною курсу належить використати маневр швидкістю судна, причому необхідно переконатися, що він існує. В дисертації розроблена процедура такої перевірки і виявлення маневру, який забезпечує максимальну дистанцію найкоротшого зближення, причому таким маневром може бути або повна зупинка судна, або його рух з максимальною швидкістю.

2. ОСНОВНИЙ ЗМІСТ