АЛГОРИТМІЧНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ІНТЕГРОВАНИХ НАВІГАЦІЙНО-ІНФОРМАЦІЙНИХ СИСТЕМ КОНТЕЙНЕРОВОЗІВ ДЛЯ ПІДВИЩЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ ЕКСПЛУАТАЦІЇ
Ключові слова:
ефективність експлуатації, контейнеровози, ULCV, навігаційно-інформаційні системи, GNSS, гідроакустичні системи, метеорологічні дані, математичне моделювання руху судна, алгоритми підтримки прийняття рішень, штучний інтелектАнотація
Зростання масштабів трансоокеанських перевезень і впровадження контейнеровозів великої та надвеликої місткості ULCV обумовлюють підвищені вимоги до точності навігації, енергоефективності та обґрунтованості управлінських рішень в умовах невизначеності морського середовища. Традиційні підходи до навігації, що базуються на використанні ізольованих джерел даних та детермінованих моделей, не забезпечують належного рівня адаптивності до змінних зовнішніх впливів і обмежують можливості оптимізації експлуатаційних параметрів суден. Метою роботи є розробка алгоритмічного забезпечення інтегрованих навігаційно-інформаційних систем контейнеровозів на основі обробки великих обсягів даних, математичного моделювання руху судна та методів інтелектуальної обробки інформації. У дослідженні запропоновано підхід, що поєднує дані глобальних навігаційних супутникових систем GNSS, гідроакустичних засобів вимірювання та метеорологічних спостережень із використанням методів адаптивної фільтрації, зокрема фільтрів Калмана, для формування узгодженого вектору стану судна. Уточнено математичну модель руху судна на основі 3DOF-підходу з урахуванням впливу хвиль, вітру та течій, доповнену коригуючими членами, що формуються на основі асиміляції даних у реальному часі. Запропоновано алгоритм інтегрованої обробки навігаційних даних і підтримки прийняття рішень, який забезпечує прогнозування траєкторії руху судна та оптимізацію маршруту за багатокритеріальними показниками, такими як витрати палива, тривалість переходу та рівень навігаційної безпеки. Отримані результати свідчать про підвищення точності оцінки параметрів руху та прогнозування траєкторії, а також про зниження експлуатаційних витрат за рахунок більш раціонального вибору режимів руху. Показано, що запропонований підхід є універсальним і може бути застосований для контейнеровозів різних класів, зокрема ULCV, з урахуванням їх інерційних характеристик. Практична цінність роботи полягає у можливості інтеграції розробленого алгоритмічного забезпечення в сучасні навігаційні системи та цифрові платформи управління морським транспортом, що створює передумови для подальшого розвитку інтелектуальних і автономних судноплавних технологій
