Методика підвищення ефективності навігаційного обслуговування безпеки судноплавства в умовах підвищеного ризику плавання на внутрішніх водних шляхах

Размещено на http://www.allbest.ru/

Державне підприємство

«Центральний науково-дослідний інститут навігації і управління»

УДК 621.396:656.61.052

Методика підвищення ефективності навігаційного обслуговування безпеки судноплавства в умовах підвищеного ризику плавання на внутрішніх водних шляхах

Спеціальність 05.22.13 - навігація та управління рухом

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук

Тихонов Ілля Валентинович

Київ 2010

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Державному підприємстві «Центральний науково-дослідний інститут навігації і управління», Міністерство промислової політики України.

Науковий керівник: доктор технічних наук, професор Баранов Георгій Леонідович, Державне підприємство «Центральний науково-дослідний інститут навігації і управління», заступник директора з наукової роботи.

Офіційні опоненти:

доктор технічних наук, професор Бєляєвський Леонід Степанович, Національний транспортний університет, Міністерство освіти і науки України, професор кафедри «Інформаційні системи і технології»;

кандидат технічних наук, доцент Воробей Валерій Іванович, Київська державна академія водного транспорту ім. гетьмана Петра Конашевича-Сагайдачного, завідувач кафедрою технічних засобів судноводіння та радіозв'язку.

Захист відбудеться 27.04.2010 р. о ___14__ годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.876.01 в Державному підприємстві «Центральний науково-дослідний інститут навігації і управління», за адресою: 04073, м. Київ, вул. Фрунзе, 160/20.

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Державного підприємства «Центральний науково-дослідний інститут навігації і управління», за адресою: 04073, м. Київ, вул. Фрунзе, 160/20.

Автореферат розісланий 25.03. 2010 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради Д 26.876.01 С.Д. Ставицький

судноплавство навігаційний безпека

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Забезпечення безаварійного руху суден у зонах підвищеного ризику плавання (ЗПРП) та в цілому безпеки судноплавства на внутрішніх водних шляхах (ВВШ) України шляхом підвищення ефективності роботи підприємств, які приймають участь у забезпеченні плавання суден по ВВШ, залежить від наявності надійних засобів навігації та управління суднами. Досвід експлуатації показує, що кінцевий ефект досягається лише засобами інтегрування всіх компонентів системи навігації та управління (СНУ), включаючи методи та засоби автоматизації управління рухом водних транспортних засобів (ВТЗ) та їх потоків, з використанням відповідного математичного програмування підсистем збору, обробки, передачі та подання інформації. Такі інтегровані програмно-апаратні комплекси (ПАК) СНУ суден дозволяють забезпечувати безпеку їх плавання на ВВШ в будь-яких небезпечних гідрометеорологічних умовах.

Функціональна стійкість складної динамічної системи (СДС), в якій знаходиться судно за інтегрованим критерієм безпеки плавання на ВВШ може бути забезпечена за умов безперервної адаптації до небезпечних умов плавання, що змінюються. Динаміка змін взаємовідношень у СДС залежить від гідродинамічних характеристик судна як об'єкту управління, інших рухомих об'єктів та виникаючих перешкод, а також від суттєвого впливу навколишнього природно-соціального середовища у вигляді збурень. Тому потрібні спеціальні знання про рухомі об'єкти у ЗПРП, закономірності їх руху у процесах маневрування суден, ситуаційний стан оточуючого середовища, а також поточні технічні можливості засобів спостереження, зв'язку, управління та навігаційного обслуговування суден у зоні відповідальності.

Відсутність єдиного підходу до інтеграції методів та засобів дистанційного спостереження станів СДС, визначення закономірностей взаємозалежності навігаційних просторово-часових координат рухомих ВТЗ і законів управління їх рухом, а також організації раціональної циркуляції інформаційних потоків призводить до того, що рівень аварійності суден у ЗПРП до цього часу кардинально не знижується.

За цих обставин, незважаючи на чисельні дослідження закордонних та вітчизняних вчених, що спрямовані на створення більш ефективних навігаційних ПАК ВТЗ, для гарантування рівня безпеки плавання суден у ЗПРП на ВВШ пошук методики та методів підвищення ефективності цілісного навігаційного обслуговування є актуальним.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами ґрунтується на узагальнених результатах досліджень, виконаних автором у межах державної програми вдосконалення функціонування Державної системи забезпечення безпеки судноплавства на 2002-2006 роки (постанова Кабінету Міністрів України № 96 від 28.02.2002 року).

Робота пов'язана з результатами наступних наукових програм:

1. «Розробка структурно-функціональної схеми моніторингу доступності та цілісності системи EGNOS в Україні для навігаційного забезпечення міжнародних транспортних коридорів», № РК 0108U007659, Міністерство транспорту та зв'язку України.

2. «Розроблення програмних модулів та моделювання функцій прийому і передачі даних в напівнатурні моделі експериментальної дільниці супутникової високоточної навігації на внутрішніх водних шляхах України», № РК 0109U001879, Київська державна академія водного транспорту.

3. «Розробка технічних рішень для створення напівнатурної моделі супутникової високоточної навігації водного транспорту з забезпеченням якості прийому і передачі даних», № РК 0109U001878, Київська державна академія водного транспорту.

4. «Інформаційно-аналітичне забезпечення рухомих транспортних засобів», № 0107U002999), Національний транспортний університет, Міністерство освіти і науки України.

Мета і задачі дослідження.

Метою дисертаційних досліджень є розробка методики та моделей щодо програмно-алгоритмічних рішень забезпечення безпеки судноплавства на ВВШ України, які підтримують гарантований рівень функціональної стійкості навігаційного обслуговування автоматизованих засобів навігації та управління рухом у ЗПРП.

Для вирішення загального наукового завдання та досягнення поставленої мети в роботі були сформульовані наступні наукові завдання:

1. Провести аналіз сучасного стану побудови радіонавігаційних систем навігаційного обслуговування та управління рухом суден, а також дослідити існуючі принципи забезпечення ефективності навігаційних визначень в умовах динамічного маневрування ВТЗ в зоні з багатьма обмеженнями, які змінюються під час руху.

2. Розробити інформаційно-аналітичне забезпечення для досягнення необхідної точності навігації рухомих ВТЗ та прогнозування параметрів небезпечних траєкторій руху суден.

3. Розробити моделі аналітичного зв'язку навігаційних параметрів стану і закону адаптивного управління на програмних траєкторіях руху високошвидкісних суден.

4. Розробити концепцію побудови функціональної стійкості системи судноводіння та методику оцінювання ефективності операційного плану і динамічного маневрування у ЗПРП.

5. Провести експериментальні дослідження ефективності запропонованого навігаційного забезпечення в умовах напівнатурних випробувань і впровадження результатів роботи.

Об'єкт дослідження - процес судноводіння при виконанні транспортної роботи на заданому маршруті та за графіком руху ВТЗ у зоні з підвищеним ризиком плавання.

Предмет досліджень - моделі, методи та функціональні схеми підвищення ефективності навігаційного обслуговування безпеки плавання ВТЗ на водних шляхах.

Для вирішення поставлених в дисертації задач були застосовані наступні методи досліджень: системного аналізу для вибору теми та обґрунтування задач дослідження; операцій і алгебри матриць для декомпозиції функцій навігаційного обслуговування суден; аналізу динамічних систем для вирішення інформаційно-аналітичного забезпечення ефективності руху у ЗПРП; теорії диференціальних рівнянь та рядів для отримання аналітичних співвідношень; радіонавігації для підвищення ефективності роботи транспортних систем з метою узгодження точності навігації; теорії ймовірності, математичної статистики та моделювання для обробки експериментальних даних; оптимальної фільтрації та аналізу динамічних послідовностей для прогнозування параметрів траєкторії безпечного руху транспортних засобів на водних шляхах.

Наукова новизна отриманих результатів:

- уперше розроблено концепцію побудови функціонально стійкого навігаційного обслуговування об'єктів водного транспорту в ЗПРП, особливістю якої є оперативне визначення шляхів відновлення втрати певного ресурсу, що дозволяє здійснити своєчасну структурно-функціональну адаптацію СНУ до зовнішніх негативних факторів впливу;

- уперше розроблено методику оцінювання ефективності операційного плану та функціональної стійкості навігаційного обслуговування суден, особливістю яких є прискорене оцінювання «вузьких» місць та визначення нових схем застосування для СНУ ресурсоздатних інтелектуальних агентів системи з віртуальною організацією;

- удосконалено аналітичні моделі інформаційної технології узгодження точності навігації та прогнозування параметрів траєкторії руху суден на водних шляхах, особливістю яких є прогнозування в прискореному масштабі коригування плану СНУ і динамічного маневрування у зоні з підвищеним ризиком плавання;

- набув подальшого розвитку метод оперативного коригування операційного плану руху судна, особливістю якого є аналітичний зв'язок навігаційних параметрів термінальних станів і сигналів управління у ЗПРП ВТЗ при наближеннях до програмних траєкторій руху високошвидкісних ВТЗ.

Практичне значення отриманих результатів дослідження.

Практичне значення отриманих результатів полягає у можливості своєчасного підтримання рівня функціональної стійкості навігаційного обслуговування ВТЗ та СНУ в ЗПРП в умовах надзвичайних ситуацій.

Розроблено концепцію та методику оцінювання ефективності СНУ, операційного плану маневрування з забезпеченням функціональної стійкості навігаційного обслуговування суден в ЗПРП, яку впроваджено в роботах, що спрямовані на підвищення безпеки судноплавства на водних шляхах України за вимогами міжнародних та державних стандартів.

Розроблені аналітичні моделі визначення траєкторії безпечного електронного курсу у межах операційного плану маршруту руху були використані у науково-дослідних роботах:

1. «Інформаційно-аналітичне забезпечення рухомих транспортних засобів» (ДР № 53 0107U002999), 2007-2009 р.р., Міністерство освіти і науки України.

2. «Розроблення програмних модулів та моделювання функцій прийому і передачі даних в напівнатурній моделі експериментальної дільниці супутникової високоточної навігації на внутрішніх водних шляхах України» (ДР № 0109U001879), 2009 р., Міністерство промислової політики України.

Нове алгоритмічне забезпечення ПАК прогнозування параметрів траєкторії динамічного й керованого руху об'єктів водного транспорту в прискореному масштабі часу, яка підвищує адаптивність засобів навігації і управління рухом суден у складних небезпечних ситуаціях, було використано в організаціях:

1. Київська державна академія водного транспорту ім. гетьмана Петра Конашевича-Сагайдачного.

2. Державне підприємство «Центральний науково-дослідний інститут навігації та управління».

3. Головна державна інспекція України з безпеки судноплавства.

4. Виробник навігаційного та тренажерного обладнання ТОВ «Транзас Україна».

Особистий внесок здобувача.

Всі результати досліджень, які наведені у авторефераті і дисертації та виносяться на захист, одержані здобувачем самостійно. При цьому особистий вклад автора в спільних роботах полягає у наступному. У роботі [2] автором досліджені аналітичні моделі траєкторій руху суден на водних шляхах. У роботі [6] автором запропонована програмна реалізація аналітичних моделей траєкторії електронного курсу транспортного засобу у зонах з підвищеним ризиком плавання. У публікації [7] автором розроблена схема алгоритмізації по аналітичним моделям, які визначають двобічні алгебраїчні співвідношення між навігаційними параметрами та сигналами закону адаптивного управління на програмних траєкторіях руху суден. У роботі [8] автор дослідив особливості математичної моделі та властивості аналітичних співвідношень між навігаційними параметрами термінальних умов руху суден у ЗПРП. У публікаціях [9,10,13] автором запропоновані та обґрунтовані шляхи побудови функціонально стійкого навігаційного обслуговування суден, а також алгоритм оцінювання ефективності операційного плану, який гарантує функціональну стійкість навігації і управління рухом суден в умовах впливу внутрішнього та зовнішнього середовища на ЗПРП. У роботі [14] автором запропонована методика узгодження ролей ефективності обробки потоків даних в єдиній системі навігації і управління рухом ВТЗ.

Апробація результатів дисертації.

Отримані результати досліджень дисертаційної роботи доповідалися на: VІІІ науково-практичній конференції «Практичні проблеми розвитку радіозв'язку та радіонавігації в ГМЗЛБ, у системах АІС, СУРС і РІС» у м. Одеса 6-7 листопада 2007 року; ХV Міжнародній конференції з автоматичного управління «Автоматика - 2008» 23-26 вересня 2008 року; міжнародному науково-практичному семінарі «Економіка і менеджмент на транспорті» у м. Київ 15-16 травня 2008 р.; на науково-практичній конференції «Розвиток наукових досліджень «2009»» у м. Полтава 23-25 листопада 2009 р.

Публікації. Основні положення дисертаційної роботи відображені у 10 опублікованих статтях в збірниках наукових праць, які входять в перелік видань, що визначені ВАК України для публікацій результатів досліджень по технічним наукам, у 4 виступах наукових конференціях, які опубліковані в тезах доповідей. Матеріали роботи увійшли до одного звіту з науково-дослідної роботи.

Структура і об'єм дисертації. Робота складається з вступу, чотирьох розділів, висновків, додатків і списку використаних джерел. Загальний обсяг роботи складає 218 сторінок, у тому числі: 162 сторінки основного тексту, 18 рисунків (на 12 сторінках), 8 таблиць (на 9 сторінках), список використаних джерел на 14 сторінках (141 найменування) і 21 сторінка додатків.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ

У вступі на основі проведених досліджень і порівняльного аналізу відомих публікацій обґрунтовується актуальність вибраної теми і ставиться наукове завдання, показано зв'язок роботи з науковими програмами, планами і темами. Визначається предмет і об'єкт дослідження, визначаються методи їх рішення. Наводиться наукова новизна, практична значимість отриманих результатів та відомості про публікації і апробації результатів дослідження.

Перший розділ присвячений аналізу існуючих радіонавігаційних та супутникових систем, на сигналах яких базується робота суднового навігаційного обладнання та СНУ в цілому. Наведена статистика аварійності в ЗПРП за два роки. У розділі визначено основні напрями підвищення ефективності безпеки плавання ВТЗ.

Відмічено, що гідродинаміка суден та її роль у синтезі систем управління ними досліджена Воробйовим Ю.Л., Горбом С.Г., Міюсовим М.В., Некрасовим В.О., Сізовим В.Г., Сніжевським М.Б. та іншими. Питання підвищення рівня навігаційної безпеки вирішувались у роботах Алексійчука М.С., Алексішина В.Г., Бєляєвського Л.С., Бень А.П., Вагущенка Л.Л., Гладкіх І.І., Кошового А.А., Кошового В.М., Мальцева А.С., Машкова О.А., Машкова В.А., Цимбала М.М. Проблеми функціональної стійкості досліджені в роботах Барабаша О.В., Бєляєвського Л.С., Кононова О.А., Машкова О.А., Машкова В.А.

Статистика аварійності на ВВШ відмічає суттєвий вплив якості процесів навігації та управління рухом суден при їх маневруванні у ЗПРП на показник рівня навігаційної безпеки судноплавства.

У роботі проведено аналітичний огляд тенденцій розвитку основних наземних та супутникових радіонавігаційних систем (РНС), що використовуються у сучасному судноплавстві. У розділі розглянуті наземні РНС “ДЕККА”, “Лоран-С” та супутникові РНС - GNSS типу “ГЛОНАСС”, “NAVSTAR/GPS”, “Galileo”, а також здійснено їх порівняльний аналіз. Розглянуто можливість використання радіомаяків, опірних станцій, диференціальних систем для забезпечення функціонування СНУ з метою підвищення точності визначення місця рухомих ВТЗ.

Надано аналіз переваг та недоліків кожної з складових інтегрованої системи, що поєднує АІС, СУРС, РІС, ГМЗЛБ та ЕКНІС з метою забезпечення безпеки судноплавства та охорони життя людини на ВВШ та у Азово-Чорноморському басейні України, де дослідження та використання ресурсів регулюється відповідною національною програмою згідно Закону України «Про пріоритетні напрями інноваційної діяльності України». Визначено основні напрямки досліджень.

У другому розділі дані теоретичні засади з методики побудови аналітично-інформаційного забезпечення ефективності руху ВТЗ у ЗПРП, що дозволяють уникнути традиційних недоліків та підвищити ефективність роботи транспортних систем з метою погодження точностних характеристик навігації та прогнозування параметрів траєкторії руху ВТЗ на водних шляхах.

Кожна з означених оцінок комплексної ефективності відображає цільову сутність для прийняття рішення інтелектуальними агентами системи (IAS) та характеризує різні події СДС за час виконання рейсу на ВВШ. Але для кожної часткової оцінки головним фактором є точність координатно-часового позиціонування руху ВТЗ у межах програмної габаритної смуги руху (ГСР). Факти відхилень від нормативної ГСР ВТЗ спонукають IAS до своєчасного відкоригування безпечних траєкторій у межах адекватної технологічної електронної карти (АТЕК) у режимі гарантовано адаптивного управління діями СНУ для керування на час плавання ВТЗ у ЗПРП.

Методика підвищення ефективності навігаційного обслуговування та управління ВТЗ у ЗПРП, що пропонується, ґрунтується на новій інтегральній парадигмі координованої дії багатьох IAS СДС до забезпечення безпеки руху суден на ВВШ. Ця методика містить наступні головні етапи:

1. Прийняття своєчасного рішення з навігації і управління ВТЗ на ВВШ на базі інформаційно-аналітичних моделей динаміки подій у зоні плавання.

2. Визначення оперативних цілей, локалізація сфери уваги, уточнення кількості ВТЗ, як кола учасників конфліктної ситуації та меж ЗПРП на ВВШ.

3. Визначення виду технології вирішення конфліктної ситуації та запобігання зіткнень суден в ЗПРП.

4. Ідентифікація параметрів аналітичних моделей ВТЗ у реальному оперативному режимі спостереження означеної сфери підвищеної уваги.

5. Моделювання динаміки розвитку прогнозних подій у прискореному масштабі часу для визначення сутності майбутньої зони небезпеки для ВТЗ.

6. Пошук небезпечних траєкторій руху ВТЗ на базі аналітичних співвідношень між навігаційними параметрами термінальних умов руху кожного ВТЗ у локалізованій сфері подій.

7. Аналітичний синтез оптимальних законів адаптивного управління на обраних програмних траєкторіях руху кожного ВТЗ, що маневрує для запобігання навігаційної аварії або зіткнення з іншим судном.

Ефекти реалізації запропонованої методики базуються на аналітичних моделях, які формують базу знань. IAS з штучним інтелектом підвищують ефективність використання головного ресурсу управління, яким є ефективний інтервал часу Т_н на прийняття рішення та реалізації його шляхом керування кермом та іншими органами зміни швидкості і напряму руху ВТЗ. Роль затримки часу ?ф_з визначено для забезпечення безпеки руху ВТЗ у ЗПРП. Своєчасне переключення з попереднього S_i-1 небезпечного стану навігаційних та управлінських завдань до нового S_i стану початку раціонального маневру відповідно до задачі виходу з конфліктної ситуації (з врахуванням значної відносної швидкості наближення) обумовлює використання відповідних ПАК СНУ. Різні IAS з ПАК знаходиться як на борту судна, так й у диспетчерському центрі ТІУС навігаційного обслуговування, що дозволяє забезпечити застосування прискореного масштабу часу ?ф_м << ?ф_з на розв'язки типових задачних ситуацій.

Відповідно до таких жорстких вимог СДС надано обґрунтування розробки аналітичних моделей по кожному з вищеозначених етапів запропонованої методики.

Етап 1. Алгоритми розв'язку складних задач практики, орієнтовані на такі знання, що обов'язково мають логічні процедури прийняття рішень. Базова логічна операція або шаблон функції з обробки даних повідомлення виконується, якщо попередньо обґрунтовані: оціночні підготовчі процедури первинної обробки вхідних даних; системні логічні процедури прийняття рішення щодо переключення на різні маршрути подальшої обробки даних; процедури подальшої обробки даних за обраним напрямом логічного висновку.

Коли набуває значної кількості, доцільно вводити ієрархічні ранги декомпозиції. Тоді можливо використовувати шаблон як базову логічну операцію з трійкою вихідних рішень:

де - індекс процедури прийняття рішення на -ому рівні ПАК СНУ;

, , - відповідно три вихідні рішення, які отримуємо лише при виконанні конкретної умови порівняння вхідного вектору даних з пороговою множиною для даної конкретної процедури.

Вибір порогової множини , як особливої точки логічного висновку, обґрунтовується на етапах проектування СДС та верифікації точності алгоритму розбиття універсальної множини на три частки, кожна з яких має власні індивідуальні властивості СНУ.

Сутність конкретної задачі СНУ визначається особливостями вхідної множини , як векторного набору вхідних елементів послідовності, та вихідної множини , яка унаслідок логічної процедури визначає один з трьох варіантів подальшої дії згідно з логічною схемою алгоритму (ЛСА).

Знання сутності станів об'єкту дозволяє у випадку відхилень від нормованих значень фіксувати факти порушення у процесі функціонування об'єкту, що контролюється (рис.1, табл.1).

Рис. 1 Схема ПАК СНУ щодо технології реалізації процедурного багатошарового та ієрархічного прийняття рішення у задачах ситуаційного управління з безпеки руху ВТЗ у ЗПРП

Етап 2. Вихідні дані у наслідок прийняття рішень далі обробляються на базі логічних правил виду якщо{умова}тоді{визначення дії}інакше{уточнення, деталізація}. База правил дозволяє надати вихідні описи у вигляді переліку оперативних цілей, параметрів контуру сфери уваги до загрозливих подій, прогнозних точок зіткнень, переліку конфліктуючих учасників аварійних ситуацій.

Таблиця 1 Класифікація семи рівнів прийняття рішень при багатокритеріальній обробці даних

Область класифікації руху ВТЗ	Функціональна єдність	Поріг	Сутність множин вихідного рішення
	Оператор	Операнди		=<-1>	=<1>	=<+1>
Статичні об'єкти	1. адитивний	незалежні	Особлива точка	зменшити дію	стабілізувати	підвищити дію
	2. мультиплікативний	послідовні		повернутись	залишитись	продовжити
Траєкторії	3. стійкий	2D-параметри	Межи границі	попередні рухи	зона переключення	наступні рухи
Поля	4. нестійкий	3D-кути		наближення	зона перетворення	віддалення
Фазові переходи	5. автономний	моменти сил	критична відстань	менша	норма відстаней	більша
Динамічна ситуація	6. комплексний	структурні	співвідношення	неякісний спектр	гармонія відношень	більш якісний спектр
Функціональна стйкість	7. системний	компоненти	критеріальний стан	недоліки неповноти	цілісність організації	переваги надбудови

Етап 3. Вихідні дані попереднього етапу за принципами логічного висновку, які використовують інші таблиці параметризованих ситуацій СДС, дозволяють обрати раціональну (згідно досвіду і навчання, що накопичуються у базах знань та даних) технологію виходу з кризової зони і запобігання зіткнень ВТЗ.

Етап 4. Ідентифікація, або адекватне уточнення параметрів обраних робочих аналітичних моделей, найбільш відповідальна процедура (рис.2) за критеріями швидкої обробки динамічних рядів параметрів спостереження. Тому запропонована технологія аналітичного застосування алгебраїчних методів дослідження стану СНУ ВТЗ і процесів у просторі P - зображень цилочисельного аргументу k замість t часу.

Двобічні P-перетворення академіка Г.Є. Пухова мають функціональний вигляд:

де - оригінал, що являє собою безперервну, диференційовану нескінченне число разів, і обмежену разом із своїми похідними функцію дійсного аргументу ;

і - рівноцінні позначення P-зображення, що представляє дискретну (гратчасту) функцію цілочисельного аргументу ; (далі нижнє підкреслення позначає, що над даною функцією виконуються відповідні (2) P-перетворення);

- масштабна постійна, яка має розмірність аргументу t і часто обирається рівною відрізку =Т, на якому розглядається функція ;

Етап 5. Напрям аналітичного моделювання динамічних властивостей ВТЗ дозволяє створювати базові інтелектуальні інформаційно-аналітичні системи контролю та управління безпечним рухом ВТЗ. Для них бортові багатофункціональні комплекси (ББК) за допомогою РНС й GNSS супутникових засобів системи GPS реєструють фактичні параметри руху ВТЗ у реальному часі.

Відомо, що універсальних методів розв'язання нелінійних диференціальних рівнянь не існує. Але метод академіка Пухова Г.Є. дозволяє алгебраїзувати нелінійну задачу шляхом запропонованого P-перетворення. Метод передбачає перехід від початкових рівнянь в області оригіналу, що характеризують залежності від t-часу, до області зображень. Там усі параметри СДС та ВТЗ, що змінюються, залежать від k-цілочисельного аргументу дискретного простору зображень.

Кожна запропонована комплексна модель є основою для створення програмного забезпечення, яке дозволяє у реальному та прискореному часі управляти рухом ВТЗ. У подальшому доцільно у межах ПАК IAS реалізувати аналітичні моделі, що не вимагає високої продуктивності для переробки великих обсягів інформації в реальному часі, на звичайних засобах обчислювальної техніки.

Етап 6. Для навігації та навігаційних вимірів відповідно до існуючих РНС і глобальних навігаційних супутникових систем (GNSS: GPS/ГЛОНАС/GALILEO), які є чутливими до природних та штучних завад, характерна наявність змінних похибок. Значне обмеження такого роду похибок досягається методами цифрової фільтрації. Але для цього необхідно знати точні моделі руху ВТЗ.

Задача полягає у пошуку шаблону аналітичного зв'язку між навігаційними параметрами термінальних умов руху ВТЗ та змінними значеннями параметрів його стану на даному інтервалі часу СДС. Термінальні умови обираються таким чином, щоб забезпечити найвищу точність знань цих параметрів ГСР у сфері дії АТЕК.

Пошук небезпечних траєкторій руху ВТЗ проводимо згідно диференціального нелінійного рівняння:що має двобічний шаблонний для ПАК IAS вигляд:

Для динамічних ВТЗ з прямолінійною траєкторією руху фізиці процесу переходу відповідає точний баланс, коли у будь-яку мить об'єкт СДС знаходиться лише в одній точці стану на цій траєкторії. Тому дві рекурентні моделі та їх дискрети (табл. 2, табл. 3) дозволяють записувати балансні рівняння.

Таблиця 2 Перші дискрети первинної моделі при прямому напрямі зміни часу t [0,T]

	Дискрети	Дискрети
0
1
2
3

Якщо беремо лише чотири дискрети, тоді в кожній точці решітки дискретного простору , де у явному вигляді немає параметру , маємо наступну балансну тотожність:

Визначена тотожність відображає точність аналітичного розв'язку нелінійної задачі Коші (3) для СДС. На практиці можливо вимірювати результат зміни протягом інтервалу , якщо за даними навігаційних приладів СНУ.

Таблиця 3 Значення дискрет другої моделі при зворотному аргументі часу = T - t

	Дискрети	Дискрети
0
1
2
3

Етап 7. Аналітичний синтез оптимальних законів адаптивного управління на обраних програмних траєкторіях руху (3) кожного ВТЗ, що маневрує для запобігання зіткнень, розглянуто на нелінійній моделі рухомого ВТЗ зі швидкістю V:

, .

Оцінку якості руху у межах ГСР і перехідного процесу, що контролюється ПАК СНУ, виконуємо згідно з функціоналом за шаблоном:

.

Метод синтезу оптимального керування зі зворотним зв'язком полягає у покроковому алгоритмі виконання алгебраїчних перетворень та знаходження - адаптованого змінного коефіцієнту нелінійного підсилення. На кожному -кроці дискретного керування на інтервалі ББК ГАУ він розраховується згідно алгебраїчного виразу:

де при розрахунках робимо урахування чисельних значень:

,

,

,

у межах функціонування кадру АТЕК СНУ.

Запропонований метод формування ІАЗ та синтезу управління з метою оптимізації руху ВТЗ на програмній траєкторії, що задана у вигляді АТЕК-завдання, має переваги, коли відчувається значний вплив нелінійних факторів СДС.

У третьому розділі дана характеристика концепції (рис. 3) побудови функціональної стійкості навігаційного забезпечення (ФСНЗ) для ПАК ВТЗ і СНУ судноводіння.

Рис 2 Концептуально-семантична цільова модель функціонально стійкого навігаційно-інформаційного обслуговування ВТЗ

Базове поняття ФСНЗ характеризує синергетичну властивість єдиної СДС гарантувати у повному діапазоні експлуатаційних режимів нормований, інваріантний рівень результуючої ефективності технологічних процесів, за рахунок спеціалізованої підсистеми з багатьох IAS, що здатні оцінювати ефективність операційного плану й якість динамічного маневрування ВТЗ у ЗПРП, а також прискорювати процедури відновлення (компенсації) частково втрачених функцій у випадкових екстремальних умовах.

Внутрішню бортову навігаційну систему сучасного ВТЗ слід розглядати як відповідну відкриту інформаційну мережу, що пов'язує джерела вищенаведених даних від множини різних датчиків з інформаційно - обчислювальними ресурсами ББКН підвищеної стійкості до відповідного переліку збоїв та окремих помилок, що є у пам'яті ПАК IAS.

Запропонована модель на рис. 4 відображає реальну ієрархію засобів управління, які взаємопов'язані та взаємозалежні у СДС. Усі ці базові функції об'єднують єдину систему, яка перетворює наявні ресурси РЕІ (Речовина, Енергія, Інформація) IAS у цільові ефекти від роботи ФСНЗ ВТЗ у ЗПРП.

В нормальних експлуатаційних умовах реалізується ЛСА за традиційною технологією комплексування у вигляді послідовності процедур

S(t)>F2>F3>F1>E(t) .

В екстремальних умовах, що непередбачувані, не прогнозовані та параметрично невизначені, необхідна робота додаткових нових каналів відновлення (парірування втрати) ресурсів. Згідно рис.4 вже реалізувалися: значні природні збурення та ускладнення ситуації ; існують відмови в роботі навігаційного комплексу або комплексу управління , визначилися відхилення у прогнозних цільових ефектах СНУ. Не менш ніж двоканальна схема відновлення функцій (не обов'язково шляхом включення гарячого резерву) реалізується у більшості випадків шляхом самоорганізації СДС, реконфігурації, модифікації, модернізації внутрішніх РЕІ-ресурсів IAS, а також за рахунок застосування на короткий інтервал часу (0,ф) ресурсів зовнішніх відкритих глобальних систем з IAS, що об'єднані мережею Internet.

Нова розширена СДС із зовнішніми допоміжними ІAS за рахунок суто власних ресурсів знаходить адекватні та нетрадиційні конкретні форми допомоги, щоби ФСНЗ реалізовувалось за алгоритмічною схемою

де - знаки, які означають по схемі рис.4 впливи першого контуру та - другого контуру.

Запропонований підхід до гарантування властивості ФСНЗ в кризових екстремальних умовах для конкретнї ЗПРП конструктивно реалізуємо завдяки цифровим засобам високошвидкісної телекомунікації та залучення суперактивних кластерів за технологією GRID.

Навігаційне забезпечення рухомих ВТЗ для визначення місцеположення у координатно-часовому просторі їх керованих станів базується на наступних ключових поняттях.

Рис. 3 Схема концептуальної моделі ФСНЗ з двоканальним відновленням РЕІ-ресурсів для стабільної роботи базових операцій з оперативною їх витратою

1. Операційний план (ОП) маневрування, уникнення зіткнень, динамічних змін у зоні руху з ЗПРП складається з множини Р обґрунтованих етапів або відповідних послідовних кроків

Р= {p₁, p₂,…p_i… p_?},

де ? - загальна кількість кроків (steps) конкретного плану динамічного позиціонування (DP - dynamic positioning) за кожен визначений крок p_i, плану термінальні значення параметрів стану визначений Т інтервал часу або фрагмент плану (просторові, часові, фізичні, технологічні, технічні тощо) на майбутній прогнозний період роботи ВТЗ у визначеній АТЕК зоні руху.

2. Дії (динамічні функції), які необхідно виконувати для реалізації конкретного кроку, як переходу в множину D від попереднього стану ВТЗ до наступного, за інтервал часу ?ф << Ф перехідного процесу (watch keeping) згідно композиції DР-ОП, що в цілому складають ЛСА ПАК і наступний набір типових операцій

D = {d₁, d₂,… d_j, …d_m},

де m - загальна кількість операцій d_j, закону управління робочими органами ВТЗ у межах конкретного етапу ?T_j плану з отримання кінцевого термінального ефекту.

3. Ресурсоздатність виконавців (інтелектуальних агентів системи - IAS) та їх гарантована логістична забезпеченість, яка спроможна забезпечити множину операційних дій R за рахунок синергетичної взаємодії між наступними скоординованими IAS:

R= {r₁, r₂,…r_s,… r_n},



де n - кількість конкретних IAS з відповідними джерелами конкретних власних ресурсів, які разом здатні забезпечити якість (quality) спільної операційної дії (operation planning and watch keeping) у визначений Т інтервал часу обслуговування ЗПРП.

4. Ефективність оптимального маневрування ВТЗ - об'єкта з ББК у відомій ЗПРП, де працює СНУ, визначаються у порівнянні з варіантом не адаптивного навігаційного забезпечення за існуючими технологіями. Суттєве зменшення ризику зіткнень шляхом запобігання кризових подій у СДС дозволяє отримати наступну множину Е оцінок ефективності:

E= { e₁, e₂,…,e_r,…e_k},

де k - кількість позитивних ефектів, що є додатковими за рахунок багатомірного синергетичного real-time прогнозованого управління та мінімізації витрат PEI ресурсів IASs по кожному кроку або етапу ще не реалізованого плану відображеному на АТЕК ВТЗ.

Методика оцінювання ефективності будь-якого фрагменту або у цілому композиції OП-DP розглядається у вигляді алгебраїчних відношень між визначеними множинами. Методику визначено з 11 кроків. Загальна схема кожного кроку, наприклад кроку 1, полягає у перетворенні відношень якості взаємозв'язку між Р етапами OП-DP та відповідними діями D можливо за методом L.Zadeh у вигляді

F : P Ч D > [0,1],

де [0,1] універсальний інтервал для оцінювання у відносних одиницях ступеню належності між елементами цих (P Ч D) множин.

В матричній формі (? Ч m) відношення (13, 14) надаються у вигляді типових таблиць, де фіксовані базові структурні зв'язки, що відображені у пам'яті ПАК СНУ.

Значимість запропонованої методики побудови плану OП-DP розв'язку задач на базі чітких оцінок реальної динаміки взаємовідношень PЧDЧRЧF ключових множин полягає у формуванні знань та простору взаємодії IAS. Прийняття рішень у системах управління, навігації та зв'язку IAS з самоконтролем якості виконання процесів та операцій у межах єдиної СДС реалізують ФСНЗ. Без цілеспрямованого безперервного зняття об'єктивної невизначеності, яка придатна традиційним технічним комплексам отримуємо майже на стабільному рівні значні втрати ресурсів, про що свідчить міжнародна статистика аварійності. Для забезпечення упереджених швидких розрахунків прогнозних ризиків можливої втрати функціональної стійкості СДС необхідні IAS, які дозволять адекватно і скоординовано впливати на зниження втрат з людського фактору (62%) та техніко-технологічних причин (23%), які зафіксовано як причини аварійності ВТЗ на ВВШ протягом останніх років.

Запропонований методологічний підхід інтегрує процедури адаптації, навчання та розподілу функцій між людиною та машиною, що швидко рухається та маневрує. Необхідні технічні засоби ПАК СНУ реалізуються шляхом автоматизації нових технологічних процесів з автоматичним точним оцінюванням ключових градацій та системою прийняття ключових рішень в реальному часі руху на повному просторі можливих у майбутньому загрозливих ситуацій СДС у ЗПРП.

У четвертому розділі описані натурні випробування та результати імітаційних моделювань на комп'ютері з порівнянням оцінок ефективності руху судна у ЗПРП.

Обробка фактичних даних натурних випробувань і отриманих результатів моделювання дозволила отримати кількісні оцінки стосовно ефективності побудованого функціонально стійкого навігаційного обслуговування суден за умов використання моделей підвищення ефективності динамічного позиціювання у зонах з підвищеним ризиком плавання.

Комплексна методика підвищення ефективності навігаційного обслуговування суден у ЗПРП з метою запобігання зіткнень, аварій та інших негараздів, які об'єктивно мають прояв у наслідок порушення функціональної стійкості координатно-часового та навігаційного супроводження руху на запланованої траєкторії, характеризується надмірністю взаємозв'язків між багатьма ПАК IAS. Розширений простір станів радіонавігаційної системи зі значною кількістю IAS у наслідок зростання складності веде до неможливості повної експериментальної перевірки теоретичних результатів, які здатні гарантувати функціональну стійкість безпечного плавання в умовах об'єктивного існування щільності транспортного потоку. Кожна ЗПРП має нестаціонарності й певну невизначеність, а також прояв впливів збурених метеорологічних умов, наприклад породження сильних хвилевих процесів на межі мілководдя ВВШ. Тому перевірка запланованої методики зроблена за двома напрямками.

Перший напрям математичного комп'ютерного модулювання спрямований на перевірку точності запропонованих моделей та ефективності логічних схем алгоритмів (ЛСА), які визначають етапи підготовки даних та прийняття рішень щодо динамічного маневрування у наслідок виявлених загрозливих небезпечних обставин. На цьому етапі найбільш доказовим прийомом є порівняння результатів моделювання з точними аналітичними розв'язаннями задачі при тотожних вхідних даних. За таким критерієм аналітичні моделі, що запропоновані, забезпечують практично точне співпадання інтервальних графіків з перехідними процесами, а також точні часові і фазові точки переключення на наступний ланцюг ЛСА. При варіюванні статистичними законами стосовно зашумленних вхідних даних, на вихідних даних відбувається певна фільтрація шумів з середньоквадратичним відхиленням. Результат не перевищує відносну похибку порогу прийняття раціонального та ефективного рішення в таких умовах.

Другий напрям визначаємо як напівнатурне модулювання з реальними рейсами на р. Дніпро (рис. 5), з використанням навігаційної апаратури GPS, що мала можливість приймати диференційні поправки від контрольно-корегуючих станцій (ККС) з апаратурою цифрового радіозв'язку системи GSM.

Наголос на напівнатурне означає, що окремі модулі методики з ПАК IAS імітувались входо-вихідними (передатними) логіко-дінамічними процедурами замість поки що відсутньої структури навігаційного обслуговування ЗПРП ВВШ та її інформаційно-аналітичного забезпечення.

Врахування диференційних поправок від ККС дозволила підвищити точність визначення координат місцезнаходження судна в середньому на 3-7% по відношенню до звичайного режиму (рис. 6). В експерименті використовувалися реальні коригуючи диференційні поправки від ККС, що функціонували в ДП «ЦНДІ навігації і управління», Національному авіаційному університеті та ВАТ «НДІ Радіовимірювань» й були отримані з використанням мережі Internet.

Натурна частина експериментів визначила наступне:

- точність, цілісність та неперервність навігаційного обслуговування суден на ВВШ України суттєво залежить від особливостей станів зовнішнього середовища, швидка зміна яких може призвести до випадкової відмови роботи прийомоіндікаторів GPS та суттєвого підвищення значень похибок навігаційних вимірювань;

- контури просторово-часових зон, де сигнали GPS-навігації «блокуються» значним впливом локальних джерел індустріальних випромінювань, на даний час повністю не визначені для ВВШ України;

- диференціальна супутникова навігація з передачею контрольно-корегуючих сигналів у сантиметровому та міліметровому діапазонах частот має принципові обмеження на час збурень природних явищ у іоносфері, тропосфері та, безпосередньо, на підсилюючої поверхні водного шляху.

- накладання визначених обставин з відомими факторами ЗПРП потребує використання додаткових ПАК IAS, зо запропоновані даною комплексною методикою підвищення безпеки руху суден на ВВШ.

Рис. 4 Експериментальні дослідження у районі р. Дніпро

Рис. 5 Відхилення навігаційних визначень прийомоіндікаторів судна відносно геодезичного комплекту на борту судна.

ВИСНОВКИ

У результаті проведених у дисертаційній роботі досліджень вирішено науково-технічну задачу побудови методики функціонально стійкого навігаційного обслуговування суден і моделей підвищення ефективності плавання у ЗПРП.

Зокрема, отримано такі наукові і практичні результати:

1. Обґрунтовано на підставі аналізу існуючих технологій радіонавігаційного обслуговування суден доцільність підвищення їх ефективності шляхом розробки додаткових технічних програмно-апаратних комплексів для забезпечення необхідного рівня функціональної стійкості навігації і управління об'єктами водного транспорту в ЗПРП.

2. Вперше запропоновано нове інформаційно-аналітичне забезпечення для узгодження точності навігації рухомих ВТЗ та прогнозування параметрів небезпечних траєкторій руху судна, яке відрізняється від відомих застосуванням диференціальних перетворень, що прискорює розв'язки поточних задач в області зображень та забезпечує отримання ефективних рекурентних моделей для прогнозу динаміки в області оригінала.

3. Набув подальшого розвитку алгебраїчний метод моделювання аналітичного зв'язку навігаційних параметрів поточного стану і закону адаптивного управління на програмних траєкторіях безпечного руху ВТЗ, який відрізняється від відомих оптимізованим та адаптованим змінним коефіцієнтом нелінійного підсилення, що на кожному кроці дискретного керування виконавчими органами швидко розраховується за функцією, яка асимптотично залежить від інтервалу часу до наближення у термінальну точку з термінальним значенням часу прибуття до неї.

4. Вперше розроблено концепцію побудови функціональної стійкості системи навігації та методику оцінювання ефективності оперативного плану й динамічного маневрування у зоні навігаційного обслуговування, що відрізняється від відомих способів не менш ніж двоканальним відновленням ресурсів для стабільної роботи внутрішньої системи навігації й управління, яка опинилась у екстремальних умовах та раціонально уникає навігаційної аварії за рахунок функціонування зовнішньої поліергатичної кооперації IAS, які використовують для визначення власних дій, запропоновану методику оцінювання прогнозної ефективності взаємної координації у межах віртуальної кооперації.

5. Виконане імітаційне моделювання з використанням пакету Matlab Simulink за алгебраїчними виразами для блоків системо-аналогової моделі, що дозволило обґрунтувати ефективність запропонованого навігаційного забезпечення шляхом порівняння з результатами напівнатурних випробувань при плаванні судна по р. Дніпро.

Запропоновано комплексну методику підвищення ефективності навігаційного обслуговування безпеки плавання на ВВШ на основі упередженої координації синергетичної взаємодії бортових та наземних елементів програмно-апаратних комплексів СНУ, які разом здійснюють швидкий обмін повідомленнями по радіоканалам та мережі Internet, що значно підвищує можливість запобігання зіткнень та навігаційних аварій та, завдяки упередженим швидким розрахункам прогнозних ризиків можливої втрати функціональної стійкості СДС, впливати на зниження втрат з людського фактору та техніко-технологічних причин, які є причинами аварійності ВТЗ на ВВШ.

6. Практична цінність роботи полягає в тому, що застосування запропонованої методики та інформаційно-аналітичного забезпечення дозволяє гарантувати підвищення ефективності навігаційного обслуговування безпеки плавання на ВВШ. Відповідно до отриманих практичних результатів врахування диференційних поправок від ККС дозволила підвищити точність визначення координат місцезнаходження судна в середньому на 3-7% по відношенню до звичайного режиму. Теоретичні результати й розроблені моделі використані в ДП «ЦНДІ навігації і управління», Держфлотінспекції України, а також впроваджені в навчальний процес Київської академії водного транспорту та виробничий процес виробника суднового навігаційного та морського тренажерного обладнання компанії «Транзас-Україна».

Таким чином, можна зробити висновок, що в дисертаційній роботі на базі алгебраїчних рекурентних співвідношень здійснена розробка нових компонентів та моделей прогнозування конфліктних процесів на внутрішніх водних шляхах, які дозволяють підвищити рівень безпеки судноплавства на ВВШ, та при цьому знизити загальні витрати власників суден за рахунок економії часу та палива, що використовується суднами. Зазначені моделі прогнозування при впровадженні в програмне забезпечення навігаційних тренажерів можуть використовуватись під час практичної підготовки судноводіїв в навчально-тренажерних закладах.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ АВТОРОМ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Тихонов И.В. Анализ современного состояния наземных и спутниковых навигационных систем для решения задач управления речным флотом на внутренних водных путях / Тихонов И.В., Михайлов В.С. // «Водний транспорт». Збірник наукових праць Київської державної академії водного транспорту. - К: КДАВТ. - 2007. - Вип. 8 - С. 5-10.

2. Баранов Г.Л. Узгодження точності навігації та прогнозування параметрів траєкторії руху транспортних засобів на водних шляхах / Баранов Г.Л., Тихонов І.В. // «Системи управління, навігації та зв'язку». Наукове періодичне видання Центрального науково-дослідного інституту навігації і управління. - К: ЦНДІНіУ. - 2007. - Вип. 3. - С. 8-10.

3. Тихонов И.В. Прогнозирование параметров траектории движения объектов на внутренних водных путях / Тихонов И.В. // «Практичні проблеми розвитку радіозв'язку та радіонавігації в ГМЗЛБ, у системах АІС, СУКС і РІС». Матеріали VІІІ науково-практичної конференції 6-7 листопада 2007 року. - Одеса: ОНМА. - 2007. - С. 8-9.

4. Тихонов І.В. Аналітична модель інформаційної технології підвищення безпеки руху на внутрішніх водних шляхах / Тихонов І.В., Баранов Г.Л., Банішевський С.А. // «Автоматіка - 2008». Доклади ХV Міжнародної конференції з автоматичного управління 23-26 вересня 2008 року. - Одеса: ОНМА. - 2008. - С. 945-946.

5. Тихонов І.В. Удосконалення систем управління об'єктами водного транспорту з використання дискретних аналітичних моделей планової траєкторії руху / Тихонов І.В. // «Економіка і менеджмент на транспорті». Тези доповідей Міжнародного науково-практичного семінару. - К: КДАВТ. - 2008. - С. 73-74.

6. Баранов Г.Л. Аналітична модель траєкторії електронного курсу транспортного засобу у зонах з підвищеним ризиком плавання / Баранов Г.Л., Тихонов І.В. // «Системи управління, навігації та зв'язку». Наукове періодичне видання Центрального науково-дослідного інституту навігації і управління. - К: ЦНДІНіУ. - 2007. - Вип. 4. - С. 11-14.

7. Баранов Г.Л. Аналітичний зв'язок навігаційних параметрів стану і сигналів адаптивного управління на програмних траєкторіях руху високошвидкісних транспортних засобів / Баранов Г.Л., Тихонов І.В., Банішевський С.А. // «Системи управління, навігації та зв'язку». Наукове періодичне видання Центрального науково-дослідного інституту навігації і управління. - К: ЦНДІНіУ. - 2008. - Вип. 3(7). - С. 19-23.

8. Баранов Г.Л. Аналітичні співвідношення між навігаційними параметрами термінальних умов руху високошвидкісних транспортних суден / Баранов Г.Л., Тихонов І.В. // «Системи управління, навігації та зв'язку». Наукове періодичне видання Центрального науково-дослідного інституту навігації і управління. - К: ЦНДІНіУ. - 2008. - Вип. 4 - С. 8-11.

9. Баранов Г.Л. Концепція побудови функціонально стійкого навігаційного обслуговування об'єктів водного транспорту в зонах підвищеного ризику плавання / Баранов Г.Л., Тихонов І.В. // «Системи управління, навігації та зв'язку». Наукове періодичне видання Центрального науково-дослідного інституту навігації і управління. - К: ЦНДІНіУ. - 2009. - Вип. 2(10). - С. 17-21.

10. Баранов Г.Л. Методика оцінювання ефективності операційного плану та функціональної стійкості навігаційного обслуговування рухомих об'єктів / Баранов Г.Л., Тихонов І.В. // Наукове періодичне видання Центрального науково-дослідного інституту навігації і управління. - К: ЦНДІНіУ. - 2009. - Вип. 4(12). - С. 2-6.

11. Баранов Г.Л. Построение средств автокомпенсации помех контрольно-корректирующих станций спутниковой радионавигационной системы. / Баранов Г.Л., Тихонов І.В., Цулая А.В. і др. // Управління процесами, системний аналіз і логістика: науковий журнал. - К.: НТУ. - 2008. - Вип.5. - 440 с.: ил.- Бібліогр. в кінці ст.- укр., рос. - С. 33-35.

12. Тихонов І.В. Методика підвищення ефективності навігаційного забезпечення плавання на внутрішніх водних шляхах / Тихонов І.В. // Вісник Національного технічного університету України «КПІ». - Серія «Радіотехніка. Радіоапаратобудування» - К: НТУУ «КПІ». - 2010. - Вип. № 40. - С. 199-201.

13. Тихонов І.В. Оцінювання функціональної стійкості навігаційного обслуговування рухомих об'єктів в районах плавання з обмеженими габаритами / Тихонов И.В. // «Розвиток наукових досліджень 2009» Матеріали п'ятої міжнародної науково-практичної конференції. - м. Полтава, 23-25 листопада 2009 р.: - Полтава: Вид-во «ІнтерГрафіка». - 2009. - Т. 8. - С. 82-85.

14. Баранов Г.Л. Ефективність інтелектуалізації інтегрованих систем навігації і управління рухомими транспортними засобами / Баранов Г.Л., Тихонов І.В. // Наукове періодичне видання Центрального науково-дослідного інституту навігації і управління. - К: ЦНДІНіУ. - 2010. - Вип. 1 - С. 13-20.

АНОТАЦІЇ

Тихонов І.В. Методика підвищення ефективності навігаційного обслуговування безпеки судноплавства в умовах підвищеного ризику плавання на внутрішніх водних шляхах. Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.22.13 - навігація та управління рухом. Державне підприємство «Центральний науково-дослідний інститут навігації і управління», Київ, 2010.

Дисертаційна робота присвячена розробці методики підвищення ефективності навігаційного обслуговування безпеки плавання на внутрішніх водних шляхах. Доведено, що цілеспрямоване зниження навігаційної аварійності у зонах підвищеного ризику плавання досягається шляхом побудови додаткового віртуального навігаційного обслуговування безпеки плавання. Програмно-апаратні комплекси інтелектуальних агентів розширеної та інтегрованої системи використовують алгебраїчні двобічні процедури перетворень нелінійних диференціальних моделей руху в область зображень цілочисельного аргументу, де знаходять оптимальні закони оперативного управління та реалізації процесів керування у області оригінальних ситуаційних подій, включаючи процедури телекомунікаційних обліків повідомленнями. Розроблено інформаційно-аналітичне забезпечення методики підвищення ефективності навігаційного обслуговування безпеки руху об'єктів водного транспорту. Функціональна стійкість навігаційного обслуговування та управління безпечним рухом гарантована ієрархічними багатоконтурними процесами своєчасної структурно-функціональної адаптації. Закономірна дія інтелектуальних агентів здійснюється на базі аналітичних моделей, що координують поліергатичне реагування для відновлення визначеної втрати ресурсу у наслідок неперервної дії зовнішніх факторів оточуючого середовища на габаритних смугах руху водних шляхів.

...