Випуск №34

Для ситуацій з кількома суднами розроблені, засновані на методі перебору представницької дискретної множини рішень, процедури знаходження та корекції ζ-маневру для повернення на маршрут переходу після відхилення від нього за допомогою комбінованого ζ-маневру для уникнення зіткнення. Ефективним для виконання цього завдання, при необхідному бічному зміщенні та куту приходу на маршрут, вважався не супроводжуваний загрозою зіткнення ζ-маневр, початок якого знаходиться на мінімальній відстані від власного судна. Запропоновано алгоритм, який дозволяє автоматично знаходити такий маневр у ситуаціях з кількома цілями за умови, що вони не будуть маневрувати, або зміни їх параметрів руху, що намічаються, відомі. Другий випадок зводився до першого шляхом введення додаткових віртуальних цілей. Розроблено також алгоритм розрахунку двовимірної матриці з координатами кут приходу до маршруту та відстань від власного судна до початку маневру, при яких бічне усунення дорівнює заданій величині. Значення матриці відповідають достатнім, допустимим і неприпустимим за величиною найкоротшої відстані до цілей варіантів ζ-маневру. Ця матриця представляється діаграмою з виділеними кольором областями названих варіантів ζ-маневру. По діаграмі легко вибрати маневр, що підходить для повернення на маршрут із забезпеченням необхідного зміщення від лінії шляху. При знаходженні оптимального маневру та розрахунку матриці динаміка власного судна враховувалася спрощено. Вважалося, що зміни курсу виконуватимуться із заданим радіусом. Для перевірки працездатності запропонованих алгоритмів мовою програмування «Делфі» було складено реалізуючу їх програму. Використання цієї програми для вибору ζ-маневрів повернення на маршрут переходу в різних ситуаціях із кількома цілями підтвердило достовірність отриманих результатів.
Ключові слова: уникнення зіткнень, ζ-маневр, метод перебору, діаграма для вибору маневру.

1. Huang Y., Chen L., Chen P., Negenborn R.R., P.H.A.J.M. van Gelder, “Ship collision avoidance methods: State-of-the-art,” Safety Science, vol. 121, doi: https://doi.org/10.1016/j.ssci.2019.09.018, pp. 451–473, 2020.
2. Tam C., Bucknall R., Greig A., “Review of collision avoidance and path planning methods for ships in close range encounters,” The Journal of Navigation, vol. 62 (3), doi: https://doi.org/10.1017/S0373463308005134, pp. 455-476, 2009.
3. Бурмака И.А., Теория и методы внешнего оптимального управления судами в ситуации опасного сближения: монография. Одесса: НУ “ОМА”, 2019.
4. Мальцев А.С., Тюпиков Е.Е., Ворохобин И.И., Маневрирование судов при расхождении. 3-е изд., перераб. и доп. Одесса: Морской тренажерный центр, 2013.
5. Цымбал Н.Н., Бурмака И.А., Тюпиков Е.Е., Гибкие стратегии расхождения судов. Одесса: КП ОГТ, 2007.
6. Kim, D.G., Hirayama K., Park G.K., “Collision Avoidance in Multiple-Ship Situations by Distributed Local Search,” Journal of Advanced Computational Intelligence and Intelligent Informatics, vol. 18(5), doi: 10.20965/jaciii. 2014.p0839, pp. 839-848, 2014.
7. Smierzchalski, R., Michalewicz Z., “Modeling of ship trajectory in collision situations by an evolutionary algorithm,” IEEE Transactions on evolutionary computation, vol. 4(3), doi: 10.1109/4235.873234, pp. 227-241, 2000.
8. Lazarowska, A., “Ship’s Trajectory Planning for Collision Avoidance at Sea Based on Ant Colony Optimisation,” Journal of Navigation, vol. 68(02), doi: https://doi.org/10.1017/S0373463314000708, pp. 291-307, 2014.
9. Tsou M.C., Hsueh C.K., “The Study of Ship Collision Avoidance Route Planning by Ant Colony Algorithm,” Journal of Marine Science and Technology – Taiwan, vol. 18(5), doi: 10.51400/2709-6998.1929, pp. 746-756, 2010.
10. Kang, Y.T., Chen W.J., Zhu D.Q., Wang J.H., Xie Q.M., “Collision Avoidance Path Planning for Ships by Particle Swarm Optimization,” Journal of Marine Science and Technology – Taiwan, vol. 26(6), doi: 10.6119/JMST.201812_26(6).0003, pp 777-786, 2018.
11. Savkin, A.V., Wang C., “A simple biologically inspired algorithm for collision-free navigation of a unicycle-like robot in dynamic environments with moving obstacles,” Robotica, vol. 31(06), doi: https://doi.org/10.1017/S0263574713000313, pp. 993-1001, 2013.
12. Zhang, J.F., Zhang D., Yan X.P., Haugen S., Soares C.G., “A distributed anti-collision decision support formulation in multi-ship encounter situations under COLREGs,” Ocean Engineering, vol. 105, doi: https://doi.org/10.1016/j.oceaneng.2015.06.054, pp. 336-348, 2015.
13. Zaccone R.A., “COLREG-Compliant Optimal Path Planning for Real-Time Guidance and Control of Autonomous Ships,”Journal of Marine Science and Engineering, vol 9 (4), doi: https://doi.org/10.3390/jmse9040405, pp. 405, 2021.
14. Вагущенко А.А., Вагущенко Л.Л., “Численный метод выбора маневров расхождения с несколькими судами,” Science and Education a New Dimension. Natural and Technical Sciences, VIII(27), issue: 224, doi: https://doi.org/10.31174/SEND-NT2020-224VIII27-19, c. 74-80, 2020.

Розвиток нових технологій, спрямованих на підвищення автоматизації судноплавства, є однією з ключових тенденцій сучасного світу. Однак, використання таких термінів, як віддалене керування (remote operation), автоматизація (automation), автономність (autonomy), штучний інтелект «розумні технології» (intelligence), безпілотні кораблі (unmanned ships), автономні кораблі (autonomous ships), кіберсумісні кораблі (cyber-enabled ships) та розумні кораблі (smart ships) створило значну термінологічну плутанину. Ця стаття присвячена узагальненій концепції автономних суден та їх потенційних ризиках. Це може призвести до непорозумінь і неузгодженості в цій сфері, що, в свою чергу, може створити загрозу безпеці мореплавства. Існує необхідність визначити та роз’яснити більш широко певні ключові концепції, пов’язані з автономним судноплавством, і описати регуляторні проблеми. В роботі для концептуальної основи використовується не тільки ідентифікація трьох різних елементів автоматизації корабля, але й розглядається юридичний аспект від автономності під контролем оператора судна до автономності з обмеженнями. Ці аспекти включають юридичні, техніко-технологічні, навігаційні, безпекові, економічні, кіберфізичні та еколого-техногенні наслідки.
В роботі порушено питання взаємозв’язку обсягу автономності та скорочення бортового екіпажу. Через постійне скорочення екіпажу виникає необхідність все більш розширених технічних можливостей, оскільки тоді завдання повинні виконуватися або дистанційно, або шляхом підвищення рівня автономності. Крім того, зменшення чисельності екіпажу на борту до нуля тягне за собою нові вимоги до інтелектуальних технологій корабля, навіть якщо судно призначене для постійного дистанційного контролю. Аналіз узагальненої концепції автономного судна визначив ряд юридичних колізій, які в поточному стані, не дозволяють допустити функціонування повністю безпілотного автономного корабля. Однак, явище автономності судна це багатоаспектна комплексна проблема, яка потребує усестороннього вивчення та дослідження.

Ключові слова: автономні судна, автоматизація, автономність, кібер-сумісні судна, віддалене керування, дистанційне керування.

1. “Commercial Drones are Taking Off,” Statista, 2022. [Online]. Available: statista.com/chart/17201/commecial-drones-projected-growth.
2. “5 ways drones are saving lives and the planet,” World Economic Forum, 2022. [Online]. Available: cutt.ly/KCstzV6.
3. Commercial Drone Market Size, Share & Trends Analysis Report By Product (Fixed-wing, Rotary Blade, Hybrid), By Application, By End-use, By Region, And Segment Forecasts, 2021 – 2028. Grand View Research. 2022. [Online]. Available: grandviewresearch.com/industry-analysis/global-commercial-drones-market.
4. Global Military Drone Market Report 2022: Featuring Key Players Northrop Grumman, Lockheed Martin, Boeing, Raytheon & Others. Globe Newswire. 2022. [Online]. Available: cutt.ly/TCsyScs.
5. Mohammed M. N., “Personal Criminal Responsibility For Drone Crimes,” Polytechnic Journal of Humanities and Social Sciences, vol. 3(1), doi: doi.org/10.25156/ptjhss.v3n1y2022, pp. 189-195, 2022.
6. Hartmann J., [et al.], “Artificial Intelligence, Autonomous Drones and Legal Uncertainties,” European Journal of Risk Regulation, doi: doi.org/10.1017/err.2022.15, pp. 1-18, 2022.
7. Enemark C., “Armed drones and ethical policing: risk, perception, and the tele-present officer,” Criminal justice ethics, vol. 40(2), doi: doi.org/10.1080/0731129X.2021.1943844, pp. 124-144, 2021.
8. Deshayes P.H., “First electric autonomous cargo ship launched in Norway,” Science X Network, 2021. [Online]. Available: techxplore.com/news/2021-11-electric-autonomous-cargo-ship-norway.html.
9. Vardhan, H., “Orca AI-driven Autonomous Ship Sails 800 Km In Tokyo Bay Without Human Assistance,” Republicworld.com, 2022. [Online]. Available: cutt.ly/sVIPcE6.
10. “New Chinese large autonomous research ship hits the water,” Baird Maritime, 2022. [Online]. Available: cutt.ly/jVIAAu0.
11. Bao, J., [et al.], “A novel approach to risk analysis of automooring operations on autonomous vessels,” Maritime Transport Research, vol. 3, 100050, doi: doi.org/10.1016/j.martra.2022.100050, 2022.
12. Fan C., Montewka J., Zhang D., “A risk comparison framework for autonomous ships navigation,” Reliability Engineering & System Safety, vol. 226, 108709, doi: doi.org/10.1016/j.ress.2022.108709, 2022.
13. Kim T. E., [et al.], “Safety challenges related to autonomous ships in mixed navigational environments,” WMU Journal of Maritime Affairs, doi.org/10.1007/s13437-022-00277-z, pp. 1-18, 2022.
14. Nguyen G. T. H., [et al.], “Insights on the introduction of autonomous vessels to liner shipping networks,” Journal of Shipping and Trade, vol. 7(1), doi: doi.org/10.1186/s41072-022-00113-w, pp. 1-27, 2022.
15. Ringbom H., Røsæg E., Solvang T, Autonomous Ships and the Law. Routledge, 2021. [Online]. Available: cutt.ly/xVIVk8T.
16. Savić, I., “Are We Ready for Autonomous Vessels?,” In The Science and Development of Transport—ZIRP 2021, Springer, Cham, doi: doi.org/10.1007/978-3-030-97528-9_6, pp. 75-89, 2022.
17. Hannaford E., Maes P., Van Hassel E, “Autonomous ships and the collision avoidance regulations: a licensed deck officer survey,” WMU Journal of Maritime Affairs, doi: doi.org/10.1007/s13437-022-00269-z, pp. 1-34, 2022.
18. Li X., Yuen K. F., “Autonomous ships: A study of critical success factors,” Maritime Economics & Logistics, doi: doi.org/10.1057/s41278-022-00212-2, pp. 1-27, 2022.
19. Karatug C., Arslanoglu Y., Soares C. G., “Maintenance strategies for machinery systems of autonomous ships,” Trends in Maritime Technology and Engineering, vol. 1, pp. 517-523, 2022. [Online]. Available: cutt.ly/iVINbgK.
20. Munim Z. H., [et al.], “Autonomous ships for container shipping in the Arctic routes,” Journal of Marine Science and Technology, vol. 27(1), doi: doi.org/10.1007/s00773-021-00836-8, pp. 320-334, 2022.
21. Chou C. C., Wang C. N., Hsu H. P., “A novel quantitative and qualitative model for forecasting the navigational risks of Maritime Autonomous Surface Ships,” Ocean Engineering, vol. 248, 110852, doi: doi.org/10.1016/j.oceaneng.2022.110852, 2022.
22. Hoem Å. S., Veitch E., Vasstein K., “Human-centred risk assessment for a land-based control interface for an autonomous vessel,” WMU Journal of Maritime Affairs, vol. 21(2), doi: doi.org/10.1007/s13437-022-00278-y, pp. 179-211, 2022.
23. Kurt I., Aymelek M., “Operational and economic advantages of autonomous ships and their perceived impacts on port operations,” Maritime Economics & Logistics, doi: doi.org/10.1057/s41278-022-00213-1, pp. 1-25, 2022.
24. Tusher, H. M., [et al.], “Cyber security risk assessment in autonomous shipping,” Maritime Economics & Logistics, doi: doi.org/10.1057/s41278-022-00214-0, pp. 1-20, 2022.
25. Jovanović I., [et al.], “Effect of potential autonomous short-sea shipping in the Adriatic Sea on the maritime transportation safety,” Ocean Engineering, Elsevier, 2022. [Online]. Available: cutt.ly/9VOFW3E.

Досягнення науки і техніки в XX1 столітті якісно змінили традиційні способи і прийоми вивчення земної поверхні. На даний момент широко використовуються дистанційні методи, коли спостерігач або вимірювальний засіб знаходяться на деякій дистанції від об’єкта вивчення для того, щоб в кілька разів збільшити територію, охоплювану спостереженням. Ці матеріали збільшують кругозір дослідників, призводять до збільшення потоку отриманої цінної інформації про відомі об’єкти і явища Землі.
У представленому дослідженні наведені роз’яснення того, за допомогою яких механізмів можна використовувати природні процеси в напрямку складання прогнозу зміни рельєфу дна на мілководді в умовах судноплавства. Ключовим фактором є розробка програм, що дозволяють відстежувати зміни природних процесів з відображенням і фіксацією їх на електронних носіях будь-яке дослідження переважно проводити з урахуванням зміни стану об’єкта в часі і під впливом різних факторів одночасно і динамічно. У статті динамічні процеси діляться на “значущі” і “несуттєві”. Ця залежність визначається масштабом простору і часу, де і коли вони відбуваються. Поняття “масштабний фактор” вводиться з метою визначення ступеня значущості впливу динамічних процесів при проведенні досліджень. Наведений в роботі спосіб моделювання динамічної карти дає можливість складати прогноз замулювання морського / річкового дна на заданий період часу. Після порівняння прогнозу з фактичним результатом можна вводити поправки в підбирається функцію, т. ч. постійно вдосконалюючи модель.
В результаті проведених досліджень прийшли до таких висновків:
1. У процесі досліджень і складання динамічної навігаційної карти при використанні різномасштабних даних водної поверхні і рельєфу дна, слід вводити ваговий коефіцієнт “scale factor”;
2. В інформаційний блок навігаційних картографічних систем ECDIS і Inland ECDIS рекомендується вводити динамічну складову, що дозволяє судноводію бачити положення судна з урахуванням висоти хвилі, щодо дна в реальному режимі часу;
3. Розглянуті методи паралельного перенесення рельєфу дна, засновані лише на даних статистичних повторюваних спостережень з використанням ітерацій. Ці методи дають достовірний результат, як правило на піщаних і мулистих ґрунтах, де рельєф має яскраво виражені хвилеподібні форми, а також при порівняно часто повторюваних зовнішніх впливах при дотриманні загального генерального напрямку.

Ключові слова: РІС, динамічні процеси, “коефіцієнт масштабу”, “динамічна модель карти”, ЕКНІС.

1. Юдин Ю.И., Сотников И.И., “Математические модели плоскопараллельного движения судна. Классификация и критический анализ,” Вестник МГТУ, том 9, No2, стр.200-208, 2016.
2. Самонов В. Е., “Математическое моделирование движения тонкого слоя жидкости под действием поверхностных сил,” дисс. к.т.н. СГУ, Ставрополь, 2013.
3. Гладких И.И., Геодезические методы контроля динамики подводного рельефа на участках морских трубопроводов. Одесса: ОГМА, 1997.
4. Учитель И.Л., Ярошенко В.Н., Гладких И.И., Основы неогеодинамики. Одесса: Астропринт, 2000.
5. Дворецкий В. А., “Автоматизация учета радиолокационной девиации,” Судовождение: Сборник научных трудов, Одесская национальная морская академия, № 2, c. 47–49, 2000.
6. Raynov A., Kulakov M., Medvedeva I., Oleynik J., “Develoment of a digital RIS index in Ukraine’s inland water-ways in process of implementing the information portal of the European Union,” Proc. Of 24th Internanional Scientific Conference Transport Means, Scopus, pp. 785-789, 2020.
7. Bulgarian National Committee of Geodesy and Geophysics, “National Report on Geodetical and Geophysical Activities in Bulgaria 2007 – 2011,” Prepared for the XXVth IUGG General Assembly, Melbourne – Australia, 28 June – 7 July, 2011.
8. Romanian National Committee of Geodesy and Geophysics, “National Report on Geodetic and Geophysical Activities 2007-2010,” XXVth IUGG General Assembly, Melbourne, Programme 2007-2013, 28 June -7 July, 2011.
9. Dragomir P., Rus T., Avramiuc N., Dumitru P., “EVRF2007 as Realization of the European Vertical Reference System (EVRS) in Romania,” International Symposium GeoCAD08, Alba Iulia, Romania, 09-10 May, 2010.
10. Гладков Г.Л., Бекряшев В.А., Бродский Е.Л., Содержание внутренних водных путей. Навигационно – гидрографическое обеспечение судоходства. СПб.: Изд–во ГУМРФ им. адмирала С.О. Макарова, 2018.

У статті розглянуто проблеми, які виникають під час експлуатації великогабаритних суден-контейнеровозів. Проведено аналіз останніх досліджень та публікацій в яких висвітлено особливості експлуатації таких суден. Розглянуті випадки маневрування великогабаритних суден-контейнеровозів та вказано причини великої вітрильності, притаманної їм. Залежність вітрильності від розмірів та вантажопідйомності зведено в таблицю. Високий надводний борт, велика кількість палубного вантажу та висока надбудова, все це сприяє збільшенню вітрильності, що робить такі судна практично некерованими на маленьких швидкостях навіть при незначному вітру. Розглянуто особливості рушіїв та СЕУ суден цього класу, які полягають в тому, що мінімальна кількість обертів гвинта на самому малому ходу, в середньому, сягає 25 обертів за хвилину, що при величезних розмірах рушія навіть з такими обертами розганяють судно до досить високої початкової швидкості. Показано ступінь впливу стерна та гвинта на керованість суден-контейнеровозів, а також механізм дії бокової сили стерна та сили вітру, які разом утворюють пару сил з плечима від їх точок прикладення до полюсу повороту. Приведено математичну умову збереження керованості судна при впливі вітру на нього. Запропоновано деякі перспективні шляхи підвищення безпеки експлуатації великогабаритних суден-контейнеровозів засобами навігації та управління, а також застосуванням буксирів та введення нових правил, які регламентуватимуть рух контейнеровозів. Звернено увагу на необхідність використання засобів оптико-електронного спостереження штучних супутників, які дозволяють постійне відслідковування стану погоди на найжвавіших судноплавних ділянках морських шляхів. Таким чином, стане можливим з необхідною точністю передбачувати погоду на найближчу добу, що більш ніж достатньо для безпечного проходу каналів, скрутних ділянок чи заходів в порти великогабаритних суден.

Ключові слова: безпека судноплавства, контроль і навігація, контейнеровоз, парусність судна.

1. Cristian Ancuta, Costel Stanca, Cristian Andrei, “Behavior analysis of container ship in maritime accident in order to redefine the operating criteria,” IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, Volume 227, ModTech International Conference – V 14–17 June 2017, Sibiu, Romania, doi:10.1088/1757-899X/227/1/012004, 2017.
2. China Shipbuilding Corporation, Maneuvering information for USCG. K3979103, pp. 2-4, 2004.
3. Korea Maritime Safety Tribunal, Marine Safety Investigation Report on Milano Bridge MSI Report 2021-001, p. 6-78, 2021.
4. Sergiienko V.V., “In the emergency trap,” Morskiie vesti, №12-2020, 2020. [Online]. Available: http://www.morvesti.ru.
5. Prpić-Oršić Jasna, Parunov Joško, Šikić Igor, “Operation of ULCS – real life,” Int. J. Nav. Archit. Ocean Eng., 6:1014~1023, http://dx.doi.org/10.2478/IJNAOE-2013-0228, 2014.
6. Мальцев А.С., “Теория и практика безопасного управления судном при маневрировании» [текст],” Дис. докт. техн. наук: 05:22:16 – Cудовождение. – О.: 2007.
7. United Arab Insurance Federation, “Insurance Report on Ever Given grounding in Suez Canal,” pp. 2-7, 2021.
8. Deawoo Shipbuilding & Marine Engineering Co. Ltd., Final Trim & Stability Booklet 7G-7000-010, p.7, 2010.
9. Дёмин С.И., Жуков Е.И., Кубачев Н.А., Кургузов С.С., Цурбан А.И., Управление судном. М.: Транспорт, 38-51 с., 1991.
10. Явтушенко А.М., Козелков С.В., Богомья В.І., Ставицький С.Д., Сучасні космічні системи оптичної зйомки Землі: навч. посіб. К.: НАОУ, 2004.

У статті запропоновано метод декомпозиції безлічі початкових позицій на підмножини, кожній з яких відповідає свій тип стратегії розходження суден залежно від їх початкових параметрів та характеру ситуації небезпечного зближення, для виконання маневру ухилення судна та його повернення на програмну (задану) траєкторію руху.
Досліджено проблему попередження зіткнень суден при їх розходженні за допомогою методів теорії оптимальних дискретних процесів. Визначено найбільш небезпечну початкову позицію судна у ситуації зближення з ціллю (іншим судном, далі – ІС) за допомогою декомпозиції множини початкових позицій на підмножини залежно від руху суден та відстані між ними у випадку ситуації небезпечного зближення.
Детально розглянуто процес ухилення судна у ситуації небезпечного зближення з ціллю (ІС) за допомогою моделей комп’ютерного імітаційного моделювання у різних початкових умовах для вибору найбільш оптимальної стратегії безпечного розходження суден. Розглянуто особливість вибору можливих стратегій безпечного розходження суден.
Розглянуто різні типи траєкторій повернення судна на програмну траєкторію руху, залежно від ситуації небезпечного зближення з ціллю (ІС) за допомогою моделей комп’ютерного імітаційного моделювання. Визначено можливі ризики та небезпеки, що виникають при поверненні судна на задану траєкторію руху під час процесу безпечного розходження з ціллю (ІС).
Наведено приклади типових ситуацій розходження судна з ціллю (ІС) на малих відстанях за допомогою моделей комп’ютерного імітаційного моделювання, включаючи маневр циркуляції судна при розходженні з іншим судном та маневр обгону одного судна іншим.

Ключові слова: безпека судноводіння, попередження зіткнення суден, розходження суден ухиленням, маневр повернення судна на програмну траєкторію.

1. Куликов А.М., Поддубный В.В., “Оптимальное управление расхождением судов,” Судостроение, № 12, с. 22-24, 1984.
2. Цымбал Н.Н., Бурмака И.А., Тюпиков Е.Е., Гибкие стратегии расхождения судов. Одесса: КП ОГТ, 2007.
3. Павлов В.В., Сеньшин Н.И., “Некоторые вопросы алгоритмизации выбора маневра в ситуациях расхождения судов,” Кибернетика и вычислительная техника. № 68, c. 43-45, 1985.
4. Кудряшов В.Е., “Синтез алгоритмов безопасного управления судном при расхождении с несколькими объектами,” Судостроение, №5, c. 35-40, 1978.
5. Lisowski J., “Dynamic games methods in navigator decision support system for safety navigation,” Advances in Safety and Reliability, vol. 2, pp. 1285-1292, 2005.
6. Пятаков Э.Н., Заичко С.И., “Оценка эффективности парных стратегий расходящихся судов,” Судовождение: Сб. научн. трудов / ОНМА, вып.15, с. 166 – 171, 2008.
7. Вагущенко Л.Л., Расхождение с судами смещением на параллельную линию пути. Одесса: Фенікс, 2013.
8. Пятаков Э.Н., Бужбецкий Р.Ю., Бурмака И.А., Булгаков А.Ю., Взаимодействие судов при расхождении для предупреждения столкновения. Херсон: Гринь Д.С., 2015.
9. Бурмака И.А., Пятаков Э.Н., Булгаков А.Ю., Управление судами в ситуации опасного сближения. Саарбрюккен (Германия): LAP LAMBERT Academic Publishing, 2016.
10. Бурмака И.А., Булгаков А.Ю., “Маневр расхождения трех судов изменением курсов,” Автоматизация судовых технических средств: науч. -техн. сб., вып. 20, с. 18-23, 2014.
11. Бурмака И.А., Кулаков М.А., Калиниченко Г.Е., “Определение допустимого множества маневров расхождения судов изменением скоростей,” Сучасні технології проектування, побудови, експлуатації і ремонту суден, морських технічних засобів і інженерних споруд: Матеріали Всеукраїнської наук.-тех. конф., 17-18 травня 2017 р., c. 21–23. Миколаїв : МУК, 2017.
12. Бурмака І.О., Янчецький О. В., Федоров Д. Б., Петріченко Є. А., “Імітаційне моделювання визначення оптимальної стратегії розходження суден в ситуації їх небезпечного зближення,” Science and Education a New Dimension. Natural and Technical Sciences, IX (32), Issue: 255, Jul., c. 31–34, 2021.

Стаття присвячена аналізу наявних проблем функціонування на морі глобальних навігаційних супутникових систем (ГНСС) в умовах ненавмисних та навмисних завад. Аналіз вразливості ГНСС, способів захисту від завад та подолання наслідків їхнього впливу зроблений на основі застосування морської концепції позиціонування, навігації та часової синхронізації (PNT). Головною метою цієї концепції є гарантоване отримання надійних даних по координа-там, навігації та точному часу за рахунок сумісного використання та співставлення показників різнорідних систем та сенсорів в умовах впливу природних або штучних навмисних завад (атак) на суднове обладнання ГНСС.
Огляд чисельних відкритих джерел інформації дозволив сформувати два напрямки розробки методів забезпечення цілісності і точності PNT даних на рівні вимог міжнародних документів ІМО і відповідних стандартів. Першим напрямком є виявлення та протидії безпосередньо атакам на суднове обладнання ГНСС. Визначено, що найбільш розповсюдженим і достатньо просто реалізованим типом атак є енергетичні атаки глушіння (jamming) супутникових сигналів на відміну більш складних для запровадження атак шляхом імітації або підміни (spoofing). Просторова обробка сигналів за допомогою адаптивних антенних решіток морського призначення з керованою діаграмою спрямованості є одним з напрямків захисту від атак глушіння. Наведені приклади сучасних практичних розробок адаптивних антенних решіток.
Другим напрямком забезпечення актуальності PNT даних є застосування альтернативних систем навігації, використання надлишкових можливостей та розробка нових методів використання потенціалу діючих систем. Технічні рішення у цьому напрямку мають обмеження з огляду на вимоги до складу конвенційного оснащення суден засобами навігації та радіозв’язку. ІМО запропонувала структури мультисенсорних і мультисистемних приймачів для отримання надійних PNT даних. Надійність даних у таких структурах забезпечується за рахунок сумісного використання первісних даних від різних за принципом дії систем, включно супутникові, наземні та доповнюючи системи корекції, показники суднових навігаційних приладів, дані від референтних систем. Оброблені PNT дані мають супроводжуватися показниками точності і цілісності.

Ключові слова: позиціонування, навігація, синхронізація часу, глушіння, імітаційні завади, просторова обробка, антенні решітки, кібер ризики, захист інформації.

1. Advanced Shipborne Galileo Receiver Double Frequency (Project ASGARD). [Online]. Available: https://asgard.gmv.com/wp-content/uploads/2022/06/ASGARD-Technical-Brochure.pdf. (дата звернення: 15.03.2023).
2. Anti-Jam Antenna for Marine. [Online]. Available: https://www.unmannedsystems technology.com/company/novatel/gajt-710ms-anti-jam-antenna-for-marine/ (дата звернення: 15.03.2023).
3. Buesnel G., “Thousands of GNSS Jamming and Spoofing Incidents Reported in 2020,” December 2, 2020. [Online]. Available: https://rntfnd.org/2020/12/24/thousands-of-gnss-jamming-and-spoofing-incidents-reported-in-2020-guy-buesnel/. (дата звернення: 15.03.2023).
4. Burgess M., “GPS Signals Are Being Disrupted in Russian Cities,” December 15, 2022. [Online]. Available: https://www-wired-com.cdn.ampproject.org/c/s/www.wired.com/story /gps-jamming-interference-russia-ukraine/amp. (дата звернення: 15.03.2023).
5. Chen X., Luo R., Liu T., Yuan H., Wu H., “Satellite Navigation Signal Authentication in GNSS: A Survey on Technology Evolution, Status, and Perspective for BDS,” Remote Sensing, vol. 15(5):1462, doi: https://doi.org/10.3390/rs15051462, 2023.
6. Gewies S., Grundhöfer L., Hehenkamp N., “Availability of Maritime Radio Beacon Signals for R-Mode in the Southern Baltic Sea,” TransNav, The International Journal on Marine Navigation and Safety of Sea Transportation, vol. 14(1), DOI: 10.12716/1001.14.01.21, pp. 173-178, March, 2020.
7. Goudossis A., Katsikas S.K., “Towards a Secure Automatic Identification System (AIS),” Journal of Marine Science and Technology, vol. 24(2), pp. 410-423, DOI: 10.1007/s00773-018-0561-3, June, 2019.
8. Goward D.A., “Why Isn’t Russia jamming GPS harder in Ukraine?” July 22, 2022. [Online]. Available: https://www.c4isrnet.com/opinion/2022/07/22/why-isnt-russia-jamming-gps-harder -in-ukraine/.
9. Hansen A., Mackey S., Wassaf H., et al, “Complementary PNT and GPS Backup Technologies Demonstration Report,” Cambridge (MA): U.S. Department of Transportation, John A Volpe National Transportation Systems Center, Report DOT-VNTSC-20-07. 2021, January.
[Online]. Available: https://www.transportation.gov/sites/dot.gov/files/2021-01/FY% 2718%20NDAA%20Section%201606%20DOT%20Report%20to%20CongressCombinedv2 _January%202021.pdf.
10. IEC 61108-1:2003, Maritime navigation and radio communication equipment and systems – Global navigation satellite systems (GNSS) – Part 1: Global positioning system (GPS) – Receiver equipment – Performance standards, methods of testing and required test results. 2003.
11. IEC 61108-3:2010, Maritime navigation and radiocommunication equipment and systems – Global navigation satellite systems (GNSS) – Part 3: Galileo receiver equipment – Performance requirements, methods of testing and required test results. 2010.
12. IEC 61162-1:2016, Maritime navigation and radiocommunication equipment and systems – Digital interfaces – Part 1: Single talker and multiple listeners. 2016.
13. IMO MSC.1/Circ.1595, E-NAVIGATION STRATEGY IMPLEMENTATION PLAN – UPDATE 1. 25 May 2018. [Online]. Available: https://www.imo.org/en/OurWork/Safety/Pages/ eNavigation.aspx.
14. IMO MSC.1/Circular.1575, Guidelines for Shipborne Position, Navigation And Timing (PNT) Data Processing. 2017. [Online]. Available: https://www.imorules.com/MSCCIRC_ 1575.html.
15. IMO Resolution A.1046(27), Worldwide Radionavigation System. Dec, 2011.
16. IMO Resolution MSC.401(95), Performance Standards For Multi-System Shipborne Radionavigation Receivers. Adopted 8 June 2015. [Online]. Available: https://www.imorules.com /MSCRES_401.95.html.
17. IMO Resolution MSC.428(98), Maritime Cyber Risk Management in Safety Management Systems. 2017.
18. IMO Resolution MSC.432(98), Amendments to performance standards for multi-system shipborne radionavigation receivers. 2017.
19. IMO Resolution MSC-FAL.1/Circ.3, Guidelines on Maritime Cyber Risk Management. 2021.
20. IMO SUB-COMMITTEE ON SAFETY OF NAVIGATION NAV 53/22, Report of the E-Navigation Working Group. i.13.24: session paper. 14 August 2007. [Online]. Available: https://www.safety4sea.com/wp-content/uploads/2014/09/pdf/nav53-22.pdf.
21. Jamming and Spoofing of Global Navigation Satellite Systems (GNSS). INTERTANKO, 2019. [Online]. Available: https://www.maritimeglobalsecurity.org/media/1043/2019-jamming-spoofing-of-gnss.pdf
22. López M., Antón V., “SBAS/EGNOS Enabled Devices in Maritime,” TransNav, The International Journal on Marine Navigation and Safety of Sea Transportation, vol. 12(1), pp. 23-27. DOI: 10.12716/1001.12.01.01, March, 2018.
23. Major F.G., Quo Vadis: Evolution of Modern Navigation. The Rise of Quantum Techniques. Springer, 2013.
24. Marcos E. Pérez, Konovaltsev A., Caizzone, S., et al, “Interference and Spoofing Detection for GNSS Maritime Applications using Direction of Arrival and Conformal Antenna Array,” 31st International Technical Meeting of the Satellite Division of The Institute of Navigation: conference paper. ION GNSS+, pp. 2907-2922. https://doi.org/10.33012/2018.15901, 2018.
25. MarRINav, Maritime Resilience and Integrity in Navigation. [Online]. Available: https://marrinav.com. (дата звернення: 15.03.2023).
26. Oruç A., Gkioulos V., Katsikas S., “Towards a Cyber-Physical Range for the Integrated Navigation System (INS),” Journal of Marine Science and Engineering, vol. 10, 107, DOI: 10.3390/jmse10010107, 2022.
27. R-Mode Baltic, Baseline and Priorities. [Online]. Available: https://interreg-baltic.eu/project/ r-mode-baltic/. (дата звернення: 15.03.2023).
28. Świerczyński S., Zwolan P., Rutkowska I., “Jamming as a Threat to Navigation,” ANNUAL OF NAVIGATION, vol. 23/2016, pp. 219-233, DOI: 10.1515/aon-2016-0016, 2016. [Online]. Available: https://www.researchgate.net/publication/316358430_Jamming_as_a_Threat_to_ Navigation.
29. The Guidelines on Cyber Security Onboard Ships, version 4. BIMCO et al, 2020. [Online]. Available: https://www.bimco.org/-/media/bimco/about-us-and-our-members/publications/ ebooks/guidelines-on-cyber-security-onboard-ships-v4.ashx
30. Weintrit A., “The Concept of Time in Navigation,” TransNav, The International Journal on Marine Navigation and Safety of Sea Transportation, vol. 11(2), DOI: 10.12716/1001.11.02.01, pp. 209-219, June, 2017.
31. Westbrook T., “The Global Positioning System and Military Jamming: The Geographies of Electronic Warfare,” Journal of Strategic Security, vol. 12(2), pp. 1-16. DOI: 10.5038/1944-0472.12.2.1720, 2019.

На сьогоднішній день контейнерні перевезення займають понад 90% ринку неналивних вантажів. В той самий час, з точки зору зростання попиту на перевезення цього типу, зумовлюється поповнення контейнерного флоту надвеликими контейнеровозами. Визначено, що в період з 2011 по 2019 роки обсяг контейнерного флоту збільшився на близько 15%, з якого частка суден розміром понад 10 000 TEU зросла на приблизно 500%. Однак, з іншого боку, незважаючи на переваги контейнерних перевезень вантажів, інтенсифікація морських транспортних потоків, збільшення кількості вантажів, зростання розмірів суден, постійні зміни в морській галузі, а також помилки людини є чинниками, що підвищують ризики морських аварій. Дане дослідження спрямоване на аналіз ризиків, що притаманні контейнерному флоту, з метою визначення напрямків підвищення безпеки в галузі. Оскільки сформульований напрямок охоплює достатньо широкий спектр завдань, дана стаття робить спробу сфокусуватися на питанні навігаційної безпеки, морських контейнерних перевезень вантажів та впливу людського фактору. В ході дослідження було виконано групування різних типів аварійних ситуацій контейнерного флоту за відповідними категоріями для подальшого визначення причинно-наслідкових зв’язків й формування дерева несправностей з метою аналізу морських операцій в загальному вигляді. Формування зазначеної моделі надає можливість для визначення незалежних чинників, сприяючих розвитку надзвичайних ситуацій у першому наближенні. В рамках встановленої мети в роботі представлена відповідна матриця ризиків, шкали оцінки вірогідності й наслідків потенційної надзвичайної ситуації, проведена оцінка ризиків у відповідності до визначених чинників й попередньо сформульовані засоби контролю і мінімізації таких ризиків.

Ключові слова: безпека перевезень вантажів, навігаційна безпека, контейнерні вантажі, аналіз ризиків, людський фактор.

1. Callesen F.G., Blinkenberg-Thrane M., “Container ships – Fire related risk”. [Master’s thesis]. Kgs. Lyngby: Technical University of Denmark, 2017.
2. Callesen F. G., Blinkenberg-Thrane M., Taylor J. R., Kozine I., “Container ships: fire-related risks,” Journal of Marine Engineering & Technology, vol. 20, no. 4, doi: 10.1080/20464177.2019.1571672, pp. 262–277, Jan. 2019.
3. European Maritime Safety Agency (EMSA), Annual overview of marine casualties and incidents 2020. Lisbon, 2020.
4. European Maritime Safety Agency (EMSA), European maritime safety report 2022. Luxembourg, 2022.
5. European Maritime Safety Agency (EMSA), Safety Analysis of Data Reported in EMCIP – Analysis on Marine Casualties and Incidents involving Container Vessels. 2020.
6. Federal Bureau of Maritime Causualty Investigation, Explosion and fire on board CMV PUNJAB SENATOR in hold No. 6 on 30 May 2005 on the way to Sri Lanka. Federal Bureau of Maritime Causualty investigation (BSU). Hamburg: EMSA, 2006.
7. Federal Bureau of Maritime Causualty Investigation, Fire and explosion on board the MSC Flaminia on 14 July 2012 in the Atlantic and the ensuing events. Federal Bureau of Maritime Causualty investigation (BSU). Hamburg: Federal Bureau of Maritime Causualty Investigation (BSU), 2014.
8. Hasanspahić N., Vujičić S., Frančić V., and Čampara L., “The Role of the Human Factor in Marine Accidents,” Journal of Marine Science and Engineering, vol. 9, no. 3, doi: 10.3390/jmse9030261, p. 261, Mar. 2021.
9. Haugen S. and Kristiansen S., “Formal safety assessment,” Maritime Transportation, doi: 10.4324/9781003055464-12, pp. 353–400, Oct. 2022.
10. IMO, Revised guidelines for formal safety assessment (FSA) for use in the IMO rule-making process. MSC-MEPC.2/Circ.12/Rev.2. London: IMO, 2018. [Online] Available: https://wwwcdn.imo.org/localresources/en/OurWork/Safety/Documents/MSC-MEPC%202-Circ%2012-Rev%202.pdf [Accessed: March 11, 2023].
11. Конон В.В., Савчук В.Д., “Ризики при перевезенні вантажів у контейнерах”, Матеріали науково-технічної конференції «Транспортні технології (морський та річковий флот): інфраструктура, судноплавство, перевезення, автоматизація» 15-16 листопада 2018 р., Одеса: НУ «ОМА», c. 298-302.
12. Конон Н.М., “Контроль навігаційної безпеки при проходженні Суецького каналу на прикладі аварії т/х «EVER GIVEN»,” Матеріали XIII Міжнародної науково-практичної конференції «Сучасні інформаційні та інноваційні технології на транспорті (MINTT – 2021)». 25-27 травня 2021 р., Херсон: Херсонська державна морська академія, С. 118-121.
13. Konon N., Pipchenko O., “Analysis of marine accidents involving container ships,” Shipping & Navigation, vol. 32, doi: 10.31653/2306-5761.32.2021.46-55, pp. 46–55, Dec. 2021.
14. Le Bureau d’enquêtes sur les événements de mer, Fire of the cargo aboard the container ship CMA CGM Rossini on 15 June 2016, in the port of Colombo. Lorient: BEAmer, 2017.
15. Murdoch E, Tozer D., A Master’s Guide to Container Securing. 2nd Edition. The Standard & Lloyd’s Register. London: The Standard & Lloyd’s Register, 2012.
16. Pillay A., Wang J., “Chapter 5 Formal safety assessment,” in Technology and Safety of Marine Systems, doi: 10.1016/s1571-9952(03)80007-7, pp. 81–115, 2003.
17. Піпченко О. Д., “Розвиток теорії та практики управління ризиками при вирішенні комплексних навігаційних задач,” Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук: Національний Університет «Одеська Морська Академія», Одеса, 2021.
18. Pipchenko O.D., Tsymbal M., Shevchenko V., “Features of an Ultra-large Container Ship Mathematical Model Adjustment Based on the Results of Sea Trials,” TransNav, the International Journal on Marine Navigation and Safety of Sea Transportation, Vol. 14, No. 1, doi:10.12716/1001.14.01.20, pp. 163-170, 2020.
19. Wang J. and Foinikis P., “Formal safety assessment of containerships,” Marine Policy, vol. 25, no. 2, doi: 10.1016/s0308-597x(01)00005-7, pp. 143–157, Mar. 2001.
20. Wróbel K., “Searching for the origins of the myth: 80% human error impact on maritime safety,” Reliability Engineering & System Safety, vol. 216, doi:10.1016/j.ress.2021.107942, p. 107942, Dec. 2021.

Досліджено вплив криволінійний рух судна на роботу суднового стерна. Отримані математичні моделі сил і моменту, які виникають на судновому стерні, при різних значеннях місцевого кута дрейфу і кута перекладки стерна. Отримані подання компонент результуючої сили через підйомну силу стерна, а також нормальну і тангенціальні сили. Компоненти результуючої сили на стерні подані через підйомну силу стерна та силу опору стерна, а також через нормальну та тангенціальну сили на стерні. Отримані вирази для коефіцієнтів якості стерна, зворотної якості і нормальної сили. Проаналізовані відомі математичні моделі гідродинамічних коефіцієнтів стерна і виявлені їх недоліки та можливу область застосування. Отримані нові математичні моделі гідродинамічних коефіцієнтів зокрема, коефіцієнтів підйомної сили і сили опору стерна, які враховують подовження стерна, його відносну товщину та можуть бути застосовані для будь яких кутів атаки потоку на стерно, в тому числі для за критичних значень. На конкретних прикладах, для стерн серії NACA, проілюстрована адекватність запропонованих моделей і їх узгодженість із відомими експериментальними дослідженнями. Показано, як змінюються підйомна сила стерна і сила опору, а також компоненти результуючої сили для максимально можливого діапазону зміни місцевого кута дрейфу і кута перекладки стена, для різних значень подовження стерна і відносної товщини.

Ключові слова: математичні моделі, суднові стерна, криволінійний рух, повздовжні і поперечні компоненти сил, безрозмірні гідродинамічні коефіцієнти.

1. Першиц Р. Я., Управляемость и управление судном. Л.: Судостроение, 1983.
2. Соболев Г.В., Управляемость корабля и автоматизация судовождения. Л.: Судостроение, 1976.
3. Гофман А. Д., Движительно-рулевой комплекс и маневрирование судна. Справочник, Л.: Судостроение, 1988.
4. Миюсов М.В., Режимы работы и автоматизация пропульсивного комплекса теплохода с ветродвижителями. Одесса: ОГМА, ОКФА, 1996.
5. Кривий О. Ф., Методи математичного моделювання в задачах судноводіння. ОНМА, Одеса, 2015.
6. Кривой А. Ф., Миюсов М. В., “Математическая модель плоского движения судна при наличии ветродвижителей,” Судоводіння, вип. 26, c.110-119, 2016.
7. Inoe S., Hirano M., Kijima K, “Hydrodynamic derivatives on ship maneuvering,” Int. Shipbuilding Progress, v. 28, № 321, pp. 67-80, 1981.
8. Kijima K., “Prediction method for ship maneuvering performance in deep and shallow waters. Presented at the Workshop on Modular Maneuvering Models,” The Society of Naval Architects and Marine Engineering, v.47, pp.121 130, 1991.
9. Yasukawa H., Yoshimura Y., “Introduction of MMG standard method for ship manoeuvring predictions,” J Mar Sci Technol, v. 20, doi:10.1007/s00773-014-0293-y, pp.37–52, 2015.
10. Yoshimura Y., Masumoto Y., “Hydrodynamic Database and Manoeuvring Prediction Method with Medium High-Speed Merchant Ships and Fishing,” International Conference on Marine Simulation and Ship Maneuverability (MARSIM 2012), pp.494-504, 2012.
11. Yoshimura Y., Kondo M., “Tomofumi Nakano, et al. Equivalent Simple Mathematical Model for the Manoeuvrability of Twin-propeller Ships under the same propeller-rps,” Journal of the Japan Society of Naval Architects and Ocean Engineers, v.24, №.0, https://doi.org/10.9749/jin.133.28, p.157, 2016.
12. Zhang Wei, Zou Zao-Jian. “Time domain simulations of the wave-induced motions of ships in maneuvering condition,” J Mar Sci Technol, v. 21, doi: 10.1007/s00773-015-0340-3, pp. 154–166, 2016.
13. Zhang Wei, Zou Zao-Jian, Deng De-Heng, “A study on prediction of ship maneuvering in regular waves,” Ocean Engineering, v. 137, doi: http://dx.doi.org/10.1016/ j.oceaneng.2017.03.046, pp. 367-381, 2017.
14. Erhan Aksu, Erkan Köse, “Evaluation of Mathematical Models for Tankers’ Maneuvering Motions,” JEMS Maritime Sci, v.5 №1, doi: 10.5505/jems.2017.52523, pp. 95-109, 2017.
15. Kang D., Nagarajan V., Hasegawa K., et al, “Mathematical model of single-propeller twin-rudder ship,” J Mar Sci Technol, v. 13, doi: https://doi.org/10.1007/s00773-008-0027-0, pp.207–222, 2008.
16. Shang H., Zhan C., Z. Liu Z., “Numerical Simulation of Ship Maneuvers through Self-Propulsion”, Journal of Marine Science and Engineering, 9(9):1017, doi: https://doi.org/10.3390/jmse9091017, 2021.
17. Shengke Ni., Zhengjiang Liu, and Yao Cai., “Ship Manoeuvrability-Based Simulation for Ship Navigation in Collision Situations,” J. Mar. Sci. Eng, doi:10.3390/jmse7040090, 2019.
18. Sutulo S. & C. Soares G., “Mathematical Models for Simulation of Maneuvering Performance of Ships,” Marine Technology and Engineering, (Taylor & Francis Group, London), p 661–698, 2011.
19. Kryvyi O. F, Miyusov M. V., “Mathematical model of hydrodynamic characteristics on the ship’s hull for any drift angles”, Advances in Marine Navigation and Safety of Sea Transportation. Taylor & Francis Group, London, UK, pp. 111-117, 2019.
20. Kryvyi O. F, Miyusov M. V., “The Creation of Polynomial Models of Hydrodynamic Forces on the Hull of the Ship with the help of Multi-factor Regression Analysis,” 8 International Maritime Science Conference. IMSC 2019. Budva, Montenegro, pp.545-555. [Online]. Available: http://www. imsc2019. ucg.ac.me/IMSC2019_ BofP. pdf.
21. Kryvyi O. F., Miyusov M.V., “Construction and Analysis of Mathematical Models of Hydrodynamic Forces and Moment on the Ship’s Hull Using Multivariate Regression Analysis,” TransNav, the International Journal on Marine Navigation and Safety of Sea Transportation, Vol. 15, No. 4, doi:10.12716/1001.15.04.18, pp. 853-864, 2021.
22. Кривой А. Ф., Миюсов М. В., “Математические модели гидродинамических характеристик пропульсивного комплекса судна для произвольных углов дрейфа,” Судоводіння, вип. 28, doi: 10.31653/2306-5761.27.2018.88-102, c. 88-103, 2018.
23. Кривий О. Ф., Міюсов М. В., “Нові математичні моделі повздовжніх гідродинамічних сил на корпусі судна,” Судноводіння, вип. 30, doi: 10.31653/2306-5761.30.2020.88-98, с. 88-98, 2020.
24. Кривий О. Ф., Міюсов М. В., Кривий М. О., “Математичне моделювання роботи суднових гвинтів при різних режимах маневрування,” Судноводіння, вип. 32. с. 71-87, DOI: 10.31653/2306-5761.32.2021.71-87, 2021.
25. Molland A.F., Turnock S.R., Wind tunnel investigation of the influence of propeller loading on ship rudder performance. Technical report. University of Southampton, Southampton, UK, 1991.
26. Molland A.F., Turnock S.R., Further wind tunnel investigation of the influence of propeller loading on ship rudder performance. Technical report. University of Southampton, Southampton, UK, 1992.
27. Molland A.F., Turnock S.R., Marine rudders and control surfaces: principles, data, design and applications. 1st edn. Elsevier Butterworth-Heinemann, Oxford, 2007.
28. Ladson C.L., Effects of Independent Variation of Mach and Reynolds Numbers on the Low-Speed Aerodynamic Characteristics of the NACA 0012 Airfoil Section. Technical report. Langley Research Center, Hampton, Virginia, USA, 1988.
29. Bertram V., Practical Ship Hydrodynamic. Elsevier Butterworth-Heinemann: Oxford, UK, 2nd ed., 2012.
30. Liu J., “Hydrodynamic Characteristics of Ship Rudders,” in Mathematical Modeling of Inland Vessel Maneuverability Considering Rudder Hydrodynamics, Springer, https://doi.org/10.1007/978-3-030-47475-1_4, 2020.
31. Shin Y-J, Kim M-C, Kang J-G, Kim J-W, “Performance Improvement in a Wavy Twisted Rudder by Alignment of the Wave Peak,” Applied Sciences, 11(20):9634, https://doi.org/10.3390/app11209634, 2021.
32. Veritas D.N., “Hull equipment and appendages: stern frames, rudders and steering gears,” in Rules for Classification of Steel Ships, part 3, chapter 3, section 2, pp 6–28, 2000.
33. Aoki I., Kijima K., Furukawa Y., Nakiri Y., “On the prediction method for maneuverability of a full scale ship,” Journal of the Japan Soc of Nav. Archic. and Ocean Eng., 2006, 3, 157-165.
34. Lee H. Y., Shin S. S., Yum D. J., “Improvement of Prediction Technique of the Ship’s Maneuverability at Initial Design Stage,” J Soc Naval Archit Korea, 35, pp. 46-53, 1998. [in Japanese].
35. Lee, H.Y., Shin, S.S., “The prediction of ship’s manoeuvring performance in initial design stage,” Practical Design of Ships and Mobile Units, pp. 633–639, 1998.

Метою дослідження є підвищення безпеки руху судна за рахунок удосконалення методів формалізації процесу прийняття рішення щодо запобігання небезпечних ситуації в єдиній концепції е-Navigation. Мета досягається чіткою постановкою завдання та вибором відповідних підходів до його вирішення. Проаналізовані основні етапи циклу прийняття рішень, виконуваного судноводієм, при попередженні зіткнень. Особливої уваги приділено операціям, виконуваним на етапі вироблення рішення, щодо подальшого руху судна. План руху судна описується моделями елементарної поведінки, кожна з яких складається з елементарних дій, представлених сукупністю нечітких логічних правил виконання певного підзавдання. Запропонована структура системи, що реалізує поведінковий підхід прийняття рішень судноводієм. Зроблено наголос на необхідності виконувати координацію суден при прийнятті рішення планування маршруту, заснованого на моделях елементарних поведінок, та розроблено метод координації планування траєкторії переміщення судна. Послідовність етапів методу координації планування траєкторії переміщення судна виконується циклічно до досягнення цільової точки маршруту. На кожному етапі руху судна здійснюється моніторинг попадань навігаційних перешкод та інших суден до зони інтересу судноводія та виявлення потенційної небезпеки від них. Розроблений метод трасування руху судна та наявних суден в зоні інтересу судноводія, який дозволяє прогнозувати місце розташування у подальші моменти часу та виявляти координати місця конфлікту, в яких виникає ситуація надмірного зближення. Для формалізації небезпечних для руху судна зон розроблений метод формування карти навігаційних небезпек та конфліктних ситуацій в зоні інтересу судноводія, який ґрунтується на модифікованому методі потенційних полів. Для формального опису простору використовується лише поняття потенційної функції для представлення простору у вигляді матриці значень. Найбільш ваговим науковим результатом є запропонований підхід для розв’язання задачі підтримки прийняття рішення судноводія на основі комбінації методів з використанням нечіткої логіки та дозволених областей, що дозволяє отримати варіанти дій, які забезпечують безпеку руху судна в небезпечній ситуації.

Ключові слова: судно, судноводій, зіткнення, навігаційна обстановка, навігаційні системи, e-навігація, метод трасування, навігаційна небезпека, карта навігаційних небезпек

1. Шумілова К., “Систематизований підхід до класифікації навігаційних ризиків рейсового циклу морського судна,” Scientific Collection «InterConf+», vol. 24(121), doi: https://doi.org/10.51582/interconf.19-20.08.2022.032, pp. 337–358, 2022.
2. Вагущенко Л.Л., Современные информационные технологии в судовождении. [Электронное учебное пособие]. Одесса: ОНМА, 2013.
3. Вагущенко Л.Л., Вагущенко А. Л., Поддержка решений по расхождению с судами. Одесса: Феникс, 2010.
4. Цымбал Н.Н., Булгаков М.А., Байрак В.В. “Определение группы взаимодействующих судов в ситуации опасного сближения” Судовождение, No 16, c. 193-197, 2009.
5. Волков Є.Л., “Вдосконалення методу локально-незалежного управління процесом розходження суден використанням областей неприпустимих значень параметрів,” Дис. канд. техн. наук: 05.22.13. Одеса, 2018.
6. Paulauskas V., Paulauskas D., Steenberg С. M., “External forces influence on ships steering in extreme conditions,” Transport Means 2006: Proceedings of the 10 International Conference, Kaunas, Oct. 19-20, 2006. Kaunas: Technologija. 2006, pp. 158-160.
7. Дакі О.А., Дорошева А.О., Іваненко В.М., Чебан В.І., “Агентоорієнтована модель реалізації системи підтримки прийняття рішення безпеки судноводіння,” Системи озброєння і військова техніка, No 3(63), doi: https://doi.org/10.30748/soivt.2020.63.18, c. 122-129, 2020.
8. Сікірін В.Є., “Оптимізація управління рухом судна за мінімумом траєкторної похибки,” Дис. канд. техн. наук: 05.22.13. Одеса, 2018.
9. Fusheng Zha, Yizhou Liu, Xin Wang, Fei Chen, Jingxuan Li, Wei Guo, “Robot motion planning method based on incremental high-dimensional mixture probabilistic model,” Control Design for Systems Operating in Complex Environments, № 5, doi: https://doi.org/10.1155/2018/4358747, pp. 3-14, 2018.
10. Мельник О.М., “Експлуатація неспеціалізованих суден при транспортуванні негабаритних і великовагових вантажів,” Дис. канд. техн. наук: 05.22.20. Одеса, 2021.
11. Бурмака И.А., Пятаков Э.Н., Булгаков А.Ю., Управление судами в ситуации опасного сближения. Саарбрюккен: LAP LAMBERT Academic Publishing, 2016.
12. Зазірний А.А., “Метод формування динамічного простору рівнів небезпеки зон в районі плавання при вирішенні задачі розходження судна з навігаційними небезпеками,” Кібернетика та системний аналіз, № 1(67), doi: 10.30748/zhups.2021.67.15, c. 110-118, 2021.
13. Yang C., Peng G., Li Y., Cui R., Cheng L., and Li Z., “Neural networks enhanced adaptive admittance control of optimized robot-environment interaction,” in IEEE Transactions on Cybernetics, Vol. 49, no. 7, doi: 10.1109/TCYB.2018.2828654, pp. 2568-2579, 2019.

В даній роботі розглянуто питання плавання суден в портових та внутрішніх водах з точки зору впливу людського фактору при використанні послуг лоцманів; оцінена ефективність проходження тренінгів й занять для моряків у першому наближенні з метою підвищення рівня навігаційної безпеки та сприяння усвідомленню відповідальності усіма сторонами своїх обов’язків, перевірки їх компетентності.
За результатами дослідження встановлено, що тільки 9,7% моряків, від загальної кількості приймаючих участь у дослідженні, безпечно й успішно виконали встановлене завдання по виходу з акваторії порту в районі бухти Хайдарпаша (Стамбул, Туреччина) й протоки Босфор з першої спроби та без допомоги лоцмана й буксирів. Водночас це завдання не викликало труднощів у респондентів, які проходять регулярні навчання у своїх компаніях і підвищують свій рівень компетентності. Проведений експеримент був виконаний за допомогою навігаційного тренажеру засобами імітаційного моделювання.

Ключові слова: керування судном, лоцманське проведення судна, підвищення кваліфікації, оцінка компетентності.

1. ADMIRALTY TotalTide. [Software]. [Online]. Available: https://www.admiralty.co.uk /publications/admiralty-digital-publications/admiralty-totaltide [Accessed: February 26, 2023].
2. Atiyah A. Atiyah, “Reliability analysis of marine pilots using advanced decision making methods,” 2018. [Online]. Available: http://researchonline.ljmu.ac.uk/id/eprint/10034/ 1/2019atiyah phd.pdf [Accessed: February 26, 2023].
3. Bridge watchkeeping and collision avoidance. Loss prevention bulletin. Japan P&I club. Vol. 34, 2015.
4. COLREGS, International Regulations for Preventing Collisions at Sea. Consolidated Edition, IMO, 2003.
5. Demirci SE, Canımoğlu R, Elçiçek H., “Analysis of causal relations of marine accidents during ship navigation under pilotage: A DEMATEL approach,” Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part M: Journal of Engineering for the Maritime Environment. 2022; 0(0). doi:10.1177/14750902221127093.
6. European Maritime Safety Agency (EMSA), Annual Overview of Marine Casualties and Incidents, 2021. [Online]. Available: https://www.emsa.europa.eu/publications/reports/item/ 4266-annual-overview-of-marine-casualties-and-incidents-2020.html [Accessed: February 26, 2023].
7. Kevin Gregory, Alan Hobbs, Bonny Parke, Nicholas Bathurst, Sean Pradhan & Erin Flynn-Evans, “An evaluation of fatigue factors in maritime pilot work scheduling,” Chronobiology International, vol. 37, pp. 9-10, 1495-1501, DOI: 10.1080/07420528.2020.1817932, 2020.
8. Maritime Traffic Regulations for the Turkish Straits and the Marmara Region, 1994. [Online]. Available: https://www.un.org/depts/los/LEGISLATIONANDTREATIES/PDFFILES/TUR _1994_Regulations.pdf. [Accessed: February 26, 2023].
9. Піпченко О. Д., “Моніторинг та ідентифікація помилок під час навчання на навігаційних симуляторах,” Суднобудування №2, doi: https://doi.org/10.15589/znp2020.2(480).1, c. 3 – 11, 2020.
10. STCW, International Convention on Standards of Training, Certification and Watchkeeping for Seafarers Including 2010 Manila amendments. Consolidated edition. IMO: 2017.
11. Swift A. J., Bailey T. J. Bridge Team Management. 2nd ed. Nautical Institute, London, UK, 2004.
12. “Turkish Straits: difficulties and role of pilotage,” SeaNews Turkey – International Shipping Magazine, 2016. [Online]. Available: https://www.seanews.com.tr/turkish-straits-difficulties-and-role-of-pilotage/160485/ [Accessed: February 26, 2023]. 13. Republic of Turkey / Ministry of Transport and Infrastructure / Directorate General of Coastal Safety, User’s Guide of Turkish Straits Vessel Traffic Service, 2020. [Online]. Available: https://kiyiemniyeti.gov.tr/Data/1/Files/Document/Documents/9S/6R/yY/wu/TSVTS_User_Guide_21.05.20.pdf [Accessed: February 26, 2023].
14. “What is meant by a Master-Pilot Relationship?,” Maritime Page. [Online]. Available: https://maritimepage.com/master-pilot-relationship [Accessed: February 26, 2023].