РАЗРАБОТКА ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ СИСТЕМ МОРСКИХ СУДОВ

Управление морскими судами – это транспортный процесс, связанный с высоким процентом вероятности возникновения аварийных ситуаций, которые приводя к повреждению корпуса судна, энергетических установок, оборудования и опасности здоровью и жизни членов экипажа. Потеря груза, наносит ущерб окружающей среде, морским и береговым объектам.

Развитие морской транспортной системы обусловлено интенсивной разработкой технологий и методов навигации, что обеспечивается оперативностью обработки информации за счет обслуживания комплекса берегового и судового оборудования.

Безопасность мореплавания является приоритетным направлением при оценке современного состояния морской транспортной системы с морскими судами значительного размера и интенсивностью движения.

Судно считается годным к плаванию, если должным образом обеспечено укомплектованным экипажем и удовлетворяет требованиям обеспечения безопасности судоходства, экологической, санитарной и пожарной безопасности, установленным законодательством в области внутреннего водного транспорта Российской Федерации. Судно не допускается к плаванию, если состав экипажа судна в день выхода судна в плавание по численности меньше, чем установлено положением о минимальном составе экипажей самоходных транспортных судов.

Проблема обеспечения безопасности судоходства является приоритетной, так как от ее успешного решения зависит охрана жизни и здоровья членов экипажей судов и пассажиров, сохранность самих транспортных средств и перевозимых на них грузов.

Безопасность мореплавания – это относительно стабильное состояние (положение), обеспечивающее сохранность человеческой жизни, судов и перевозимых грузов, регламентируемое системой международных и государственных мер технического, организационного, экономического, социального и правового характера.

Навигационные системы морских судов – это многочисленные комбинации различных средств в разных конфигурациях, для адаптации к разным типам судов: пассажирских, крупнотоннажных, для специального назначения (рыболовных, гидрографических), для прогулочных яхт и катеров.

Модуль предупреждения столкновения судов (ПСС) предназначен для содействия в принятии решений, при плавании судов на виду друг у друга, базируясь на правилах МППСС.

Разработка модуля предупреждения столкновения, как и любой информационной системы, опирается на ГОСТы по работе с автоматизированными системами и методологии построения и функционирования систем поддержки принятия решения [1−3].

Внешней составляющей модуля является экранная форма, которая отображает информацию о конкретной ситуации. Пользовательская форма содержит окна с элементами управления. Они нужны, когда требуется запросить информацию у пользователя. Разнообразные диалоги настроек, параметров и т. д. Механизм вывода содержит правила, по которым формируются рекомендации действий в той или иной ситуации.

Основная часть экрана – это карта, с отмеченными на ней точками положения судна и препятствия (мель, айсберг, другой судно). При подключении модуля к навигационной системе судна, карта станет динамичной, т.е. отражать текущее географическое положение судна.

Механизм ввода данных позволяет выбрать конкретное судно, технические характеристики которого показаны на экране. Характеристики необходимы для определения длины тормозного пути, с выбором состояния судна (в грузу, в балласте). Морские течения оказывают существенное воздействие на скорость и направления движения судна. В модуле рассчитывается сила действия волн по параметрам, введенным с экрана. Расстояние до цели, текущая скорость и скорость ветра вводятся в навигационную систему судна с бортового оборудования и датчиков. Т.к. модуль не подключен к НИС, то эти данные будут вводиться вручную. В том случае, модуль можно использовать как тренажер. Расстояние запрашивается в кабельтах, скорость – в морских узлах. В формулах значения переводятся в метры и метры в секунду.

Механизм вывода данных формирует одну из четырех рекомендаций к текущей ситуации на море:

1. Рекомендация на управления без изменений.

Согласно вводимым параметрам, у команды достаточно времени на анализ принимаемых решений и дальнейшего мониторинга внешних условий.

2. Рекомендация пассивного торможения судна.

Пассивное торможение предусматривает выключение двигателей и движение по инерции с вращающимся винтом. Длина дистанции пассивного торможение больше чем расстояние до цели, показанное на радаре. В случае возникновения дополнительных препятствий команды принимает решение об активном торможении. В случае, если скорость судна невелика или встречный объект неподвижен, у команды достаточно времени на анализ ситуации.

3. Рекомендация на активное торможение судна.

Система сообщает о необходимости активного торможения.

В случае активного торможения, необходимо выключить двигатель и двигаясь по инерции, развернуть винты на движение назад. Подтормаживая винтами, судна сокращает дистанцию торможения. Длина пути активного торможения меньше, чем пассивного.

4. Рекомендация на маневр уклонения судна.

База знаний содержит правила поведения судна на море при обнаружении морского объекта (судно, льдина, мель) по курсу. Эти правила определяют рекомендации, которые система выводит на экран модуля.

База данных представляет собой таблицы, из которых информация по техническим характеристикам судна и шкале Бофорта берется для расчета тормозного пути судна. При расчетах учитываются коэффициенты волнения только при диапазоне 5−8 баллов по шкале Бофорта. До 4 баллов волнение моря не существенно для сухогрузов большого тоннажа. При 9 баллах и выше судам рекомендуется обогнуть сейсмическую зону в море или зайти в порт.

База моделей в модуле - это формулы для расчета длины тормозного пути судна (активного и пассивного) и времени на каждом этапе торможения. Сравнение текущего расстояния до судна по эхолоту с расчетными данными позволяет сделать вывод о характере принимаемого решения о последующем движении судна.

Обязательной составляющей модуля является звуковое сопровождение. Оно необходимо в том случае, когда идет работа с большим количеством разнообразной информации и вахтенному даются рекомендации, не привлекая зрительное внимание к экрану.

Модуль предупреждения столкновения судов - программный комплекс, позволяющий отображать информацию от внешних датчиков, в соответствии с настройками пользователя. Эта система значительно облегчит работу вахтенных, постоянно предоставляя рекомендации о движении морского судна. В комбинации с другим оборудованием составляет высокоэффективную Интегрированную Навигационную Систему, особо востребованную в условиях ограниченного бюджета и свободного пространства.

Модуль является дополнительным к штатно устанавливаемой навигационной системе судна. Во время управления движением судна необходимо внимательно сравнивать показания модуля с показаниями других приборов, проводя визуальный анализ окружающей обстановки и учитывайте опыт по управлению морскими судами во избежание неверной оценки ситуации и состояния морского судна.

Модуль спроектирован и изготовлен так, чтобы удовлетворять жесткие требования к оборудованию, работающему в морских условиях. Однако никакой механизм или устройство, если оно не будет хорошо смонтировано, эксплуатироваться надлежащим образом и хорошо обслуживаться.