Математическое моделирование процесса перевода судна с поворота заданного радиуса на прямолинейную траекторию
Аннотация
Данная статья описывает математическую модель неустановившегося криволинейного движения судна на повороте реки. Основными компонентами модели являются безразмерные угловая и линейная скорости, угол дрейфа по центру масс судна, курс, продольное и поперечное смещение центра масс судна, угол крена. Предлагаемая математическая модель в сочетании с алгоритмом управления позволяют получить следующие параметры: угол перекладки рулевого органа на установившейся циркуляции (повороте), угол упреждения начала маневрирования, угол перекладки рулевого органа в сторону противоположную повороту, при необходимости время задержки руля на борту и угол одерживания. Эти параметры необходимы для перевода судна с криволинейной траектории заданного радиуса на прямолинейный участок пути. До начала расчётов с использованием предлагаемой модели и алгоритма управления подсчитываются параметры движения судна на установившейся циркуляции (повороте). К этим параметрам относятся безразмерные угловая и линейная скорости, угол перекладки средства управления, угол дрейфа, угол крена. Результаты, получаемые по итогам расчётов, могут закладываться в систему управления средствами навигации и маневрирования автономного судна, а также в судоводительские тренажёры.
Литература
Великанов П.Г., Артюхин Ю.П. Математическая модель движения колесного судна. Часть I //Экологический вестник научных центров черноморского экономического сотрудничества. 2025. №29. С. 18-28. DOI: https://doi.org/10.31429/vestnik-22-1-18-28.
Юдин Ю.И., Пашенцев С.В. Коррекция математической модели движения судна с помощью обученной нейросети //Морские интеллектуальные технологии. 2024. №4-1(66). С. 29-40. DOI: https://doi.org/10.37220/MIT.2024.66.4.003.
Ивановский Н.В. Новый способ построения математической модели маневрирования морского судна //Вестник керченского государственного морского технологического университета. Серия: морские технологии. 2024. №3. С. 49-57.
Амбросовская Е.Б. Упрощенные математические модели для судовых систем управления движением //Морские интеллектуальные технологии. 2024. №3-1(65). С. 156-165. DOI: https://doi.org/10.37220/MIT.2024.65.3.037.
Марьясов Г.В., Шарлай Г.Н. Математическая модель движения судна при предусмотренной посадке на мель //Вестник Государственного Университета Морского и Речного Флота им. Адмирала С.О. Макарова. 2024. №3. С. 363-369. DOI: https://doi.org/10.21821/2309-5180-2024-16-3-363-369.
Пашенцев С.В. Нейронные сети как инструмент совершенствования математической модели движения судна //Вестник МГТУ. Труды Мурманского Государственного Технического Университета. 2023. №4. С. 472-488. DOI: https://doi.org/10.21443/1560-9278-2023-26-4-472-488.
Оськин Д.А., Бочарова В.В., Осипов С.В. Математические модели динамики судов, оснащенных винторулевыми колонками //Вестник Астраханского Государственного Технического Университета. Серия: управление, вычислительная техника и информатика. 2023. №3. С. 124-132. DOI: https://doi.org/10.24143/2072-9502-2023-3-126-132.
Петрова А.М., Данилов К.Н., Гамс А.В.2, Бочарова В.В. Моделирование прямолинейного движения безэкипажного судна //Молодежь. Наука. Инновации. 2023. Том 1. С. 331-334.
Тихонов В.И. Основы теории динамической системы судно–жидкость. Н. Новгород: ФГОУ ВПО ВГАВТ, 2007. 262 с.
Хвостов Р.С. Методика обработки теоретического чертежа для определения характеристик эквивалентного аналога судового корпуса //Вестник ВГАВТ. 2011. №29. С. 47-51.
Тихонов В.И., Хвостов Р.С. Эквивалентный аналог судового корпуса и его характеристики //Вестник ВГАВТ. 2011. №29. С. 40-47.
Тихонов В.И., Бажанкин Ю.В., Осокин И.М., Мухин А.В. Способ оценки поперечных усилий, развиваемых движительно-рулевым комплексом, по результатам циркуляционных испытаний судна //Научные проблемы водного транспорта. 2023. №77(4). С. 252-263. DOI: https://doi.org/10.37890/jwt.vi77.440.
Бажанкин Ю.В. Метод аналитического определения скорости судна на установившейся циркуляции //Современные проблемы науки и образования. 2012. №1.
Тихонов В.И. Уравнения неустановившегося движения судна на повороте реки //Речной транспорт (XXI век). 2011. №3(51). С. 71-73.
Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. М.: Наука, 1973. 832 с.
Copyright (c) 2025 Научные проблемы водного транспорта
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
