Л.Л.Вагущенко, А.Л.Вагущенко
ПОДДЕРЖКА РЕШЕНИЙ ПО РАСХОЖДЕНИЮ
С СУДАМИ
1
1
2 |
0 |
Вагущенко Л.Л., Вагущенко А.Л.
ПОДДЕРЖКА РЕШЕНИЙ
ПО РАСХОЖДЕНИЮ С СУДАМИ
Одесса 2010
Вагущенко Л.Л., Вагущенко А.Л. Поддержка решений по расхождению с судами: Фенікс, 2010. – 229 c.
УДК 656.61.052
Приводятся общие сведения о выполняемой на судах задаче предупреждения столкновений. Характеризуется информация, на которой основывается принятие решений по расхождению. Рассматриваются изобразительные модели, предназначенные для обеспечения высокого уровня понимания обстановки в районе плавания, освещается выбор с их помощью маневров для предотвращения чрезмерного сближения с другими судами.
Предназначена для научных работников и учащихся судоводительской специальности морских академий, может быть полезной для штурманского персонала транспортных, рыбопромысловых и научно-исследовательских судов.
Ил. 83, табл.40, библиогр. 60 назв.
Рассмотрено и одобрено ученым советом факультета морского судовождения Одесской национальной морской академии.
Протокол №5 от 22.02.2010
Рецензенты: к.т.н., профессор Алексейчук М.С. д.т.н., профессор Цымбал Н.Н.
© – Л.Л.Вагущенко, А.Л.Вагущенко
2
ВВЕДЕНИЕ
Одной из главных задач судовождения является безопасное расхождение судов в море. Основная причина столкновений – субъективный фактор, связанный с необходимостью быстрой обработки информации, оценки обстановки и принятия правильного решения. Эти трудности усугубляются растущей интенсивностью судоходства на морских путях и увеличением скоростей судов. Только благодаря принимаемым организационным, техническим мерам и ужесточением требований к подготовке специалистов удается не допускать повышения количества столкновений. Однако, несмотря на принимаемые меры, проблема расхождения судов остается актуальной и требует обеспечения возможности лучшего понимания ситуаций, повышения качества принимаемых для предупреждения столкновений мер.
Изучение названной проблемы интенсивно проводится с начала внедрения на судах компьютеров для решения задач на мостике, т.е. порядка сорока лет назад. За это время были предложены различные варианты математического описания образуемых судами и границами судоходной акватории ситуаций, формализации Международных правил предупреждения столкновений судов (МППСС-72), синтеза стратегий расхождения, имеющие научное и практическое значение. Существенный вклад в решение этих задач внесли ученые-моряки Родионов А.И. [28, 29], Жерлаков А.В. [15], Лихачев А.В. [22], Алексейчук М.С. [1], Мальцев А.С. [23, 24], Цымбал Н.Н. [35].
Основное внимание в большинстве выполненных работ по направлению предупреждения столкновений судов уделено созданию математического описания этой проблемы и гораздо меньше – разработке изобразительных моделей, обеспечивающих высокий уровень понимания ситуаций и облегчающих выбор маневров расхождения. Такие модели чрезвычайно важны в системах, где обязанность принятия решений и ответственность за них возложена на человека, и в которых такие решения должны приниматься в короткий срок из-за дефицита времени. К таким системам относится и совокупность бортовых средств, предназначенных для устранения угрозы столкновений со встречными судами – система предупреждения столкновений (СПС).
Данная книга посвящена вопросам, связанным с компьютерной поддержкой решений капитана или вахтенного помощника, принимаемым для безопасного расхождения с судами. Основное внимание уделено изобразительным моделям ситуаций сближения судов, которые способствуют лучшему пониманию обстановки и облегчают определение эффективных действий по предупреждению столкновений.
В первой главе книги приведены общие сведения о выполняемой на судах задаче расхождения с мобильными объектами.
Во втором разделе рассматриваются средства, облегчающие судоводителю выбор мер для предотвращения столкновений судов и обеспечения безопасного плавания.
3
В третьей и четвертой главах анализируется информация основных датчиков, на которой основывается принятие решений по устранению угрозы столкновений.
Пятый раздел включает вопросы оценки ситуаций. В нем представлена одна из математических моделей ситуаций, образуемых судами, и предложена изобразительная модель, позволяющая оперативно оценить опасность столкновения.
Главы, начиная с шестой, в основном посвящены выбору маневров расхождения с помощью изобразительных моделей ситуаций.
Авторы глубоко признательны М.С.Алексейчуку, Н.Н.Цымбалу за труд по просмотру рукописи книги и за ценные советы, которые способствовали ее улучшению. Все замечания и пожелания по совершенствованию книги, которые возникнут при анализе ее содержания, будут приняты с благодарностью.
4
ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
А) Список сокращений
АИС – автоматическая идентификационная система; В-маневр – смещение судна на параллельную линию пути; ГКК – гирокомпасный курс; ГЦ – главная «цель»; ДП – диаметральная плоскость;
ЗИ – зондирующий импульс;
ЗОJ – зона опасных позиций судна оператора по отношению к «цели» J; МОМJ – метка ограничения маневра судна оператора «целью» J; МППСС-72 – международные правила предупреждения столкновений судов; МТКСJ – метка точки кратчайшего сближения «цели» J с судном оператора; МЭК – Международная электротехническая комиссия; РЛС – навигационная радиолокационная станция; ОДМ – область движения и маневра судна оператора; СВМ – система вождения судна по заданному маршруту;
САРП – средства автоматической радиолокационной прокладки; САС – средства автосопровождения; СО – судно оператора (собственное судно), т.е. судно, на котором
рассматривается задача расхождения; СППР – система поддержки принятия решений;
СПС – бортовая система предупреждения столкновений; ССП – средства автосопровождения «целей» и прокладки их пути; ССЦ – система судов-целей; СУ – система управления;
СЦ или «цель» – судно, с которым расходится судно оператора; СЭП – средства электронной прокладки; УКВ – ультракороткие волны; ЦМ – центр массы;
ЭДЦ – элементы движения «цели» (ее координаты, курс, скорость); ЭНК – электронная навигационная карта.
CPA – Closest Point of Approach (точка кратчайшего сближения); DCPA – Distance at Closest Point of Approach (дистанция кратчайшего
сближения);
GPS – Global Positioning System (Глобальная спутниковая навигационная позиционная система);
ECDIS – Electronic Chart Display and Information System (электронно-
картографическая навигационно-информационная система); TCPA – Time to Closest Point of Approach (время до точки кратчайшего
сближения).
5
Б) Перечень условных обозначений
Если не оговорено иное, в книге обозначено: D – дистанция;
d , t , st – дистанция кратчайшего сближения, оставшееся время и расстояние до момента такого сближения;
d s , t s – границы безопасных значений дистанции и времени кратчайшего сближения;
K , V – курс и скорость относительно грунта (путевые угол и скорость);
~
K – курс относительно воды;
K – истинный курс (направление диаметральной плоскости судна); k , u – относительные курс и скорость судна (его курс и скорость по
отношению к другому судну); q – курсовой угол;
θ – угол поворота.
Примечание: При использовании в нижнем индексе обозначения параметра двух символов, указывающих на два объекта, считается, что этот параметр – характеристика второго объекта по отношению к первому. Например, для судов, которым присвоены
номера J и H , символ kJH означает курс судна H относительно судна J .
6