On the choice of a mathematical model for constructing the trajectory of the vessel in the decision support system by the boatmaster

  • Rustem E. Galeev Volga State University of Water Transport, Nizhny Novgorod, Russia

Abstract

The article shows that modeling the movement of ships allows you to build predictive trajectories of movement of both your own vessel and other vessels in the water area. The issues of modeling and software construction of the proposed dynamic trajectory of the vessel as part of the ship's decision support system in navigation (DSS) are considered. The analysis of mathematical models of vessel movement that have proven themselves positively in research and design practice is carried out. The adequacy of the mathematical model was assessed taking into account the definition of the limits of its applicability, i.e. identification of typical modes of movement and the design (type) of the vessel for which the selected model can be used. The analysis of theoretical calculations and oscillograms of full-scale tests of serial vessels is carried out, showing that the dynamics of river displacement vessels is characterized by a number of specific features. The method of choosing a mathematical model of ship movement in order to create a DSS when controlling movement at short distances in cramped navigation conditions is proposed.

Keywords: ship movement forecasting system, decision support system in navigation, mathematical modeling of ship movement, trajector

References

Галеев Р.Э. Программный комплекс моделирования и визуализации траектории движения судна «поворот» в системе поддержки принятия решений / Р.Э. Галеев, Ю.С. Федосенко, А.В. Соловьёв // Транспорт (XXI век), 2021. – № 3(99) – С. 37—38.

Дерябин В.В. Обзор исследований, посвященных использованию нейросетевых технологий в судовождении / В.В. Дерябин. – М.: Транспорт: наука, техника, управление. Научный информационный сборник, 2015, № 11, С. 52-60.

Каретников В.В. Перспективы внедрения безэкипажного судоходства на внутренних водных путях Российской Федерации / В.В. Каретников, И.В. Пащенко, А.И. Соколов – СПб.: Вестник ГУМРФ им. Адмирала Макарова 2017, Т9, №3, С. 619 – 627.

Балушкин Е.М. Автоматизация современного судна: перспективы / Е.М. Балушкин, С.С. Коротков – СПб.: Морской вестник, 2018, №3(67), С. 115-116.

Титов А.В. Системы управления безэкипажными судами/ А.В. Титов, Л.Баракат, В.А. Чанчиков, Г.А. Тактаров, О.Л. Ковалев – СПб.: Морские интеллектуальные технологии, 2019, №1-4(43), С. 109-120.

Кирилова М.А. Перспективы развития безэкипажных судов в Российской Федерации / М.А. Кириллова, А.И. Рожко – А.: Вестник Астраханского ГТУ, 2020, №3, С. 16-22. https://doi.org/10.24143/2073-1574-2020-3-16-22

Соловьёв А.В. Информационное обеспечение системы управления судном / А.В. Соловьёв, А.В. Чернышов, М.М. Чиркова, // Морские интеллектуальные технологии, 2021. – №1 том 1 – С.71-75. https://doi.org/10.37220/mit.2021.51.1.010

Abdel-latif S. Simulation of ship maneuvering behavior based on the modular mathematical model / S. Abdel-latif, M. Abdel-Geliel, E. E. Zakzouk // Control & Automation (MED), 2013 21st Mediterranean Conference on. — IEEE, 2013. — Pp. 94–99. https://doi.org/10.1109/med.2013.6608704

Тумашик А.П. Идентификация судна как объекта управления по данным модельных испытаний / А.П. Тумашик // Судостроение. – 1981. - №7. -C.9-13.

Чиркова М.М. Методика проведения испытаний для определения скрытых свойств подвижных объектов с одной неизмеряемой координатой состояния / М.М. Чиркова // Межвуз. сб. науч. тр.: Моделирование и оптимизация сложных систем. – Н.Новгород: ВГАВТ. - 1996. - вып. 273. - С.175-184.

Чиркова М.М. Разработка методов идентификации и управления движением неустойчивого на курсе объекта со скрытыми динамическими особенностями. дис. на соискание ученой степени доктора технических наук [текст] / М.М. Чиркова - Н.Новгород.1998. – C.207.

Фейгин М.И. Динамика неустойчивого на прямом курсе судна / М.И. Фейгин, М.М. Чиркова // Судостроение. – 1987. - №7. - С.23-25.

Чиркова, М.М. Исследование скрытых динамических свойств подвижных объектов с одной неизмеряемой координатой состояния / М.М. Чиркова // Нелинейные колебания механических систем. Тез. докл. IV Межд. конф. 17-19 сентебря 1996 г. – Н.Новгород, 1996. – С.161.

Мартюк Г.И. Учет мелководья в математической модели судна с целью оценки его влияния на маневренные характеристики / Г.И. Мартюк, Ю.И. Юдин, А.Ю. Юдин // Вестник МГТУ. Труды Мурманского государственного технического университета. 2004. Т. 7. № 3. С.390-397.

Author Biography

Rustem E. Galeev , Volga State University of Water Transport, Nizhny Novgorod, Russia

postgraduate student,  Volga State University of Water Transport, 603951, Nizhny Novgorod, Nesterova str., 5, e-mail: R.Galeev@volgaflot.com

Published
20-03-2023
How to Cite
Galeev, R. E. (2023). On the choice of a mathematical model for constructing the trajectory of the vessel in the decision support system by the boatmaster. Russian Journal of Water Transport, (74), 162-173. https://doi.org/10.37890/jwt.vi74.356
Section
Operation of water transport, navigation and safety of navigation