Розробка методу формування зони безпечного руху судна (стр. 5 из 6)
, 
.Тут прийняті позначення:
, 
.Екстремальні значення пеленгів знаходяться за допомогою виразів:
= min{ 
, 
, 
, 
}, 
= max{ , , , }.Слід зазначити, що вибір безпечних курсів, за наявності нерухомих навігаційних перешкод, що заважають, проводиться аналогічно. При цьому слід враховувати, що задача розглядається в просторі істинного руху, і замість допустимих відносних розраховуються істинні курси.
Таким чином, визначено вплив інерційних характеристик судна на площу суднової безпечної зони в просторах відносного і істинного руху при активному і пасивному гальмуванні і використання зони безпечного руху судна при плаванні в стислих водах.
В п'ятому розділі вирішена головна задача дисертаційного дослідження – розроблено алгоритм формування безпечної суднової зони на базі рішень складових задач с використанням методу розробки моделей при створенні імітаційної моделі та здійснено імітаційне моделювання.
Для перевірки коректності одержаних процедур формування безпечної суднової зони (області
) і вибору безпечних курсів ухилення при небезпечному зближенні з рухомою ціллю і нерухомими навігаційними перешкодами в дисертаційній роботі розроблена імітаційна модель, що є комп'ютерною програмою, написаною на мові високого рівня (Delphi).Програма складається з декількох модулів, що дозволяють зробити перевірку достовірності і коректності одержаних математичних моделей, а також в графічному вигляді провести формування областей
, 
, 
, 
і загальну область 
, як для простору відносного, так і простору істинного руху. У імітаційній моделі передбачена процедура визначення безпечних курсів ухилення при небезпечному зближенні, як при відносному, так і при істинному русі. При цьому використана можливість графічного представлення безпечної суднової області і ліній, що відображають відносні і істинні курси.Перший модуль імітаційної програми моделює формування областей
і 
залежно від двовимірної щільності векторіальної похибки, габаритів судна і його курсу. Здійснюється графічний показ зон і 
згідно параметрам, що вводяться.Другий модуль програми призначений для перетворення області урахування інерційності судна
в просторі відносного руху в область 
в просторі істинного руху. Модуль забезпечує графічну індикацію областей і залежно від введених початкових даних.Формування області
виконується третім модулем, причому передбачені три типи області , як для відносного, так і для істинного руху. Здійснюється графічна ілюстрація області , за допомогою якої можна визначити безпечні істинні курси судна, що враховують попередження зіткнення судна з рухомим або нерухомим об'єктом.На рис. 8 приведена область
у вигляді кривої поворотності для відносного (жовтий колір) та істинного руху.В загальному випадку для імітаційного моделювання розглянуто три варіанти завдання границі області, що враховує інерційність судна: у вигляді круга, центр якого співпадає з центром судна; у вигляді еліпса, центр якого зміщений в ніс судна; у вигляді кривої, яка враховує радіус циркуляції судна. Кожний з трьох варіантів дозволяє аналітично задати границю області
в прямокутних або полярних координатах.У імітаційній моделі також передбачена процедура визначення безпечних курсів ухилення при небезпечному зближенні, як при істинному (рис.9), так і при відносному русі (рис. 10).
Імітаційне моделювання за допомогою описаної програми показало коректність і ефективність одержаних теоретичних результатів і їх практичної реалізації, які стосуються формування безпечної суднової зони і способу визначення безпечних курсів ухилення, незалежно від її форми.
При імітаційному моделюванні виявлено, що при контролі місця судна за допомогою сучасних супутникових навігаційних систем складова області, яка обумовлена точністю визначення місця судна, не перевищує габарити судна і може не братися до уваги. Цього не можна рекомендувати при інших менш точних способах обсервації судна.
Імітаційне моделювання показало, що скорочення стохастичної складової безпечної суднової зони складає в середньому 15% - 35% .
Таким чином вирішена головна задача дослідження - синтезу алгоритму, що дозволяє формувати зону безпечного руху судна при плаванні в стислих умовах.
ВИСНОВКИ
У дисертації одержано теоретичне узагальнення і нове рішення задачі розробки способу розрахунку параметрів зони безпечного руху судна, яке полягає в урахуванні двовимірної щільності вірогідностей розподілу місця судна, його габаритів, інерційно-гальмівних характеристик і параметрів навігаційної ситуації, що дозволяє оцінити поточну безпеку плавання судна і визначити істинні курси ухилення судна при зближенні з рухомою ціллю і нерухомими навігаційними перешкодами.
Головні наукові результати роботи:
- .підтверджена гіпотеза про те, що сукупність істотних параметрів навігаційної ситуації та інерційно-гальмівні характеристики судна можуть бути представлені у вигляді зони безпечного руху судна, яка характеризує поточну безпеку плавання.
- вперше одержано спосіб розрахунку параметрів і формування зони безпечного руху судна для різних ситуацій зближення судна з рухомою ціллю і нерухомими навігаційними перешкодами, причому ураховуються характеристики точності визначення місця судна, його динамічні властивості та габарити. Для одержання параметрів у явному вигляді приймається нормальний закон розподілу похибок навігаційних вимірів;
- одержала подальший розвиток модель відображення безпечної області судна з простору відносного руху в простір істинного руху. Встановлено, що суднова зона рухливої цілі змінює положення в просторі істинного руху;
- вдосконалена процедура використання зони безпечного руху судна при плаванні в стислих водах, яка забезпечує вибір граничних курсів ухилення судна. При цьому слід ураховувати параметри руху судна та цілі.
Практичне значення та цінність виконаної роботи визначається тим, що:
- одержаний в дисертації спосіб можна використовувати не тільки стосовно морських суден, але і для інших рухомих об'єктів, які володіють істотною інерційністю і переміщаються в стислих водах;
- алгоритми і програми, одержані в дисертації, доцільно використовувати на суднах для формування зон їх безпечного руху;
- запропонований в дисертації спосіб рекомендується використовувати в суднових інформаційних системах спільно з електронними картами, у навчальному процесі та при підвищенні кваліфікації судноводіїв. Одержаній спосіб може використовуватися при наявності декількох рухомих і нерухомих перешкод.
СПИСОК ОПУБЛИКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ
1. Алексишин А.В. Использование зоны безопасности судна для снижения аварийности // Судовождение. – 2005. - № 10. – С. 3 – 8.
2. Алексишин А.В. Учет динамики судна при формировании его безопасной зоны // Судовождение. – 2006. - № 11. – С. 3 – 8.