Випуск №36
Зміст випуску
Алєксєйчук Б.М., Залежність точності обсервації від суттєвих чинників та шляхи її покращення
DOI: 10.31653/2306-5761.36.2024.10-19 | PDF
Реферат
У статті розглядається вплив основних факторів на точність визначення координат місцезнаходження судна та показано способи її покращення. Наведено аналітичний вираз мінімальної дисперсії спостережень, якщо координати обчислюються методом максимальної правдоподібності за наявності надлишкових ліній положення. Введено поняття геометричного фактора, який визначається відносним розташуванням ЛП та їх кількістю. Показано, що помилки ліній положення можуть мати розподіл за нормальним законом, а також за змішаними законами першого та другого типу. Для кожного з законів розподілу помилок ліній положення отримано аналітичний вираз мінімальної дисперсії спостережень та визначено ефективність спостережуваних координат судна за умови обчислення координат методом найменших квадратів у випадку надлишкових ліній положення. Показано, що у випадку розподілу помилок ліній положення за нормальним законом ефективність спостережуваних координат дорівнює одиниці, а якщо за змішаними законами розподілу першого та другого типу, то ефективність менша за одиницю і зростає зі збільшенням суттєвого параметра. Наголошується, що покращення точності спостережень можливе шляхом вибору правильних параметрів дисперсії ліній положення, геометричного фактора та ефективності. Визначено постійний кут між суміжними напрямками ліній положення, при якому геометричний фактор стає мінімальним і залежить лише від кількості ЛП. Показано, що якщо помилки ліній положення мають розподіл за змішаними законами першого та другого типу, а координати обчислюються методом найменших квадратів, то відбувається втрата точності спостережень. Тому запропоновано спосіб компенсації втрати точності спостережень шляхом збільшення кількості ЛП з урахуванням значення ефективності.
Ключові слова: навігаційна безпека, точність визначення координат, геометричний фактор, змішані закони розподілу першого та другого типу.
Література
[1] Džunda M. Model of the Signal of the Galileo Satellite Navigation System/ Džunda M., Čikovský S., Melniková L.// TransNav, International journal on marine navigation and safety of sea transportation, Vol. 17, No. 1, pp. 51-59, 2023.
[2] Pavić I. Analysis of Crowdsourced Bathymetry Concept and It’s Potential Implications on Safety of Navigation/ Pavić I., Mišković J., Kasum J., Alujević D.// TransNav, International journal on marine navigation and safety of sea transportation, Vol. 14, No. 3, pp. 681-686, 2020.
[3] Džunda M. Model of the Motion of a Navigation Object in a Geocentric Coordinate System / Džunda M.// TransNav, International journal on marine navigation and safety of sea transportation, Vol. 15, No. 4, pp. 791-794, 2021.
[4] Malić E. A Method and a Model for Risk Assessment of GNSS Utilisation with a Proof-of-Principle Demonstration for Polar GNSS Maritime Applications/ Malić E., Sikirica N., Špoljar D., Filjar R.// TransNav, International journal on marine navigation and safety of sea transportation, Vol. 17, No. 1, pp. 43-50, 2023.
[5] Džunda M., Čikovský S., Melniková L.: Model of the Random Phase of Signal E6 of the Galileo Satellite Navigation System/ Džunda M., Čikovský S., Melniková L. // TransNav, International journal on marine navigation and safety of sea transportation, Vol. 17, No. 1, pp. 61-68, 2023.
[6] Filipowicz W. Position Fixing and Uncertainty/ Filipowicz W.//TransNav, the International Journal on Marine Navigation and Safety of Sea Transportation, Vol. 17, No. 4, pp. 887-893, 2023.
[7] Астайкин Д.В. Идентификация законов распределения навигационных погрешностей смешанными законами двух типов / Астайкин Д.В., Алексейчук Б.М. // Автоматизация
судовых технических средств: науч. -техн. сб. – 2014. – Вып. 20. Одесса: ОНМА. – С. 3–9.
[8] Алексейчук Б.М. Идентификация закона распределения погрешностей измерений / Алексейчук Б.М., Пасечнюк С.С. // Судовождение: Сб. научн. трудов. / ОНМА, Вып. 27. – Одесса: «ИздатИнформ», 2016 – С. 10-15.
[9] Monteiro Luis. What is the accuracy of DGPS? / Sardinia Monteiro Luis, Moore Terry, Hill Chris. // J. Navig. 2005. 58, № 2, p. 207–225.
[10] Ворохобин И.И. Определение места судна при избыточных измерениях применением ортогонального разложения плотности распределения погрешностей навигационных измерений / Ворохобин И.И., Астайкин Д. В. // Austria – science, Issue: 11, 2018. – С. 39–44.
[11] Кондрашихин В.Т. Определение места судна / Кондрашихин В.Т. – Транспорт, 1989. – 230с.
[12] Hsu D. A. An analysis of error distribution in navigation / Hsu D. A. // The Journal of Navigation. – Vol. 32.- № 3. – P. 426 – 429.
[13] Астайкин Д.В. Оценка точности координат судна при избыточных измерениях/ Астайкин Д.В., Сикирин В.Е., Ворохобин И.И., Алексейчук Б.М. – Saarbrucken, Deutschland/Германия: LAP LAMBERT Academic Publishing, 2017. – 274 с.
[14] Сикирин В.Е. Описание навигационных погрешностей с помощью обобщенного распределения Пуассона/ Сикирин В.Е.// Судовождение: Сб. научн. трудов. / ОНМА, Вып. 26. – Одесса: «ИздатИнформ», 2016 – С. 152 – 156.
[15] Бурмака И.А. Оценка эффективности обсервованных координат судна при избыточных измерениях / Бурмака И.А., Астайкин Д.В., Алексейчук Б.М. – 2016. – выпуск 1 (35). – С. 24 – 29.
[16] Мудров В.М. Методы обработки измерений/ Мудров В.М., Кушко В.Л. – Советское радио, 1976. – 192 с.
[17] Степаненко В.В. Эффективность оценки параметров ситуации опасного сближения судов/ В.В. Степаненко. // Судовождение: Сб. науч. трудов / ОГМА. – Вып. 2 – Одесса: Латстар, 2000. – С. 201 – 209.
[18] Бурмка І.О. Точність координат визначення місця судна, розрахованих методом найменших квадратів, у разі надмірних вимірів / Бурмка І.О., Алєксєйчук Б.М. // Судноводіння: Зб. наук. праць. / НУ “ОМА”, Вип. 35. – Одеса: «ВидавІнформ», 2023 – С. 10-21.
Богаченко Є., Ворохобін І., Бурмака І., Мельник О., Онищенко О., Системи динамічного позиціонування: математичне моделювання та алгоритми управління
DOI: : 10.31653/2306-5761.36.2024.20-29 | PDF
Реферат
Окреслена важливість використання систем динамічного позиціонування (DP) для забезпечення стабільного розташування морських суден та платформ, особливо в умовах складної погоди або підвищеної навантаженості трафіку. Підкреслено роль DP у зменшенні ризиків зіткнень та втрати позиції для суден, які виконують складні операції на морі. Коротко описано сферу використання DP для шельфових суден, та підкреслена важливість цієї теми в операціях на шельфі. Охарактеризовані сучасні інформаційні джерела, присвячені системам DP та визначено методологію математичного моделювання, яка використана у дослідженні. Ключовими для аналізу є академічні джерела та роботи Marine Technology Society з аналізом втрат позиції суден. Наведені дані дозволили зрозуміти різноманітні аспекти управління системами DP, включаючи інциденти втрати позиції. Проведено огляд основних функції систем DP та як вони забезпечують стабільність роботи шельфових суден і платформ. Визначено, що ключові тенденції або інновації використовуються у технології DP (наприклад, у вигляді алгоритмів керування двигунами гвинто-рульових колонок та систем Азіпод, вдосконалення енергетичного обладнання). Визначено, чому системи DP є критичними, зокрема з точки зору безпеки та екологічного впливу, впливу на ефективність операцій, запобіганню аваріям, забезпеченню роботи суден у відповідності до міжнародних морських стандартів.
Запропонована можливість використання спрощеної системи диференціально-алгебраїчних рівнянь, що описують електромеханічні перетворення енергії у системах позиціонування. На цій основі наведена трьохконтурна нелінійна позиційна система. Система містить регулятори положення, швидкості та струму з відповідними датчиками і силовим перетворювачем. Наведена класифікація типових режимів позиціонування та визначені основні відмінності у цих процесах. Визначено, що пропонована структурна схема системи позиціонування дозволяє проводити ефективний синтез регуляторів окремих координат, що у підсумку дозволить підвищити якість процесів позиціонування і є напрямком подальших досліджень.
Ключові слова: позиціонування, морська платформа, офшорний флот, Азіпод, гвинто-рульова колонка, електричний двигун, математична модель, безпека, надійність, регулятори, алгоритми управління, енергетична ефективність, вітро-хвильове навантаження.
Література
[1] Miyazaki M., Tannuri E. A. (2013). A General Approach for Dynamic Positioning Weathervane Control. Marine Technology Society Journal, 47(2), 31-42. DOI: https://doi.org/10.4031/MTSJ.47.2.3
[2] Svenning E., Sørensen A. J. (2019). Energy-Efficient Thruster Allocation for Dynamic Positioning Systems on Offshore Vessels. Marine Technology Society Journal, 53(1), 29-38. https://www.mtsociety.org/marine-technology-society-journal-mtsj-
[3] Cruder T., Bruzelius F., Nedstam J. (2017). The Role of Simulation in Dynamic Positioning Training and Competency. Marine Technology Society Journal, 51(3), 23-34.
[4] Reichel M. S., Stalhane M. (2020). Dynamic Positioning: Applications in Floating Wind Farms. Marine Technology Society Journal, 54(4), 10-19.
[5] Quesada A., DeFilippo L. (2014). Advanced Safety Features in Dynamic Positioning Operations. Marine Technology Society Journal, 48(3), 12-22.
[6] Tan Z., Jiang S. (2018). Dynamic Positioning Operations in Harsh Environments: Challenges and Solutions. Marine Technology Society Journal, 52(2), 50-61.
[7] Olsen H. R., Heinke P. (2015). Real-Time Position Control in Multi-Vessel DP Operations. Marine Technology Society Journal, 49(2), 38-47.
[8] Smith J., Pedersen T. (2016). DP Systems and Positioning Integrity in Offshore Operations. Marine Technology Society Journal, 50(4), 16-25.
[9] Gupta A., Dyer R. (2021). Dynamic Positioning Innovations for Reduced Fuel Consumption. Marine Technology Society Journal, 55(1), 15-26.
[10] Rajaram V., Lindstrom K. (2017). Simulation and Testing of DP System Failures. Marine Technology Society Journal, 51(1), 11-20.
[11] Bogachenko Y. DP Concept Principles of Dynamic Positioning – 2020. – 154 p. ISBN: 978-617-7822-88-1.
[12] Bogachenko Y., Pipchenko O. Monitoring and Identification of DP Operators Behavioural Traits and Common Errors During Simulator Training. TransNav, the International Journal on Marine Navigation and Safety of Sea Transportation, 2021, Vol. 15, No. 2. https://doi.org/10.12716/1001.15.02.09, pp. 337-341, 2021.
[13] Pipchenko O., Konon N., Bogachenko Y. Mathematical modelling of “ASD tug – marine vessel” interaction considering tug’s maneuverability and stability limitations. Journal of Maritime Research, 2023, № 20, pp. 117-124 (2). https://www.jmr.unican.es/index.php/jmr/article/view/722, DOI: 10.5281/zenodo.8370780.
[14] Sørensen A. J. (2011). A survey of dynamic positioning control systems. Annual Reviews in Control, 35(1), 123–136. https://doi.org/10.1016/j.arcontrol.2011.03.008.
[15] Hauff K.S. Analysis of Loss of Position Incidents for Dynamically Operated Vessels. Department of Marine Technology, NTNU (2014).
[16] Herdzik J. Dynamic Positioning Systems during emergency or unexpected situations. Journal of KONES Powertrain and Transport. 20, 3, 153–159 (2013).
[17] Fossen T. I. (2011). Handbook of marine craft hydrodynamics and motion control. John Wiley & Sons. DOI not available, accessible at Google Books.
[18] Guidelines for vessels and units with dynamic positioning (DP) systems, (2017), 106 р.
[19] Bray David. DP Operators Handbook (2nd Edition) Nautical Institute, 2015, FNI, 155 p.
[20] Johansen T. A., Sørensen A. J. (2015). Energy-efficient dynamic positioning of ships by use of model predictive control. Control Engineering Practice, 42, 64–76. https://doi.org/10.1016/j.conengprac.2015.05.009.
[21] Yang, C., & Wang, J. (2019). Adaptive robust control for dynamic positioning systems with input saturation and external disturbances. Ocean Engineering, 191, 106525. https://doi.org/10.1016/j.oceaneng.2019.106525.
[22] Nielsen U. D., et al. (2020). Energy optimization in dynamic positioning. Journal of Marine Science and Technology, 25(2), 209–225. https://doi.org/10.1007/s00773-019-00634-6.
[23] Perez T., Blanke M. (2012). Simulation and implementation of energy-efficient hybrid DP control. IEEE Transactions on Control Systems Technology, 20(6), 1471–1480. https://doi.org/10.1109/TCST.2011.2179316.
[24] Kou G., et al. (2021). Integration of renewable energy into dynamic positioning systems: Opportunities and challenges. Renewable Energy, 179, 1401–1412. https://doi.org/10.1016/j.renene.2021.06.001.
[25] Vanem E., Sørensen A. J. (2014). Risk assessment of dynamic positioning operations with renewable energy systems. Reliability Engineering & System Safety, 123, 10–24. https://doi.org/10.1016/j.ress.2013.09.005.
[26] DP Operations Guidance: Marine Technology Society (2012).
[27] Pipchenko O., Tsymbal M., Shevchenko V. Recommendations for Training of Crews Working on Diesel-Electric Vessels Equipped with Azimuth Thrusters. TransNav, the International Journal on Marine Navigation and Safety of Sea Transportation. 12/3, 567–571 (2018). https://doi.org/10.12716/1001.12.03.17.
[28] Investigation of collision between Sjoborg supply ship and Statfjord A on 7 June 2019: Petroleum Safety Authority, Stavanger (2019).
[29] Øvergård K. I., Sorensen L. J., Nazir S., Martinsen T. J.: Critical incidents during dynamic positioning: operators’ situation awareness and decision-making in maritime operations. null. 16, 4, 366–387 (2015). https://doi.org/10.1080/1463922X.2014.1001007.
[30] Dynamic Positioning Station Keeping Review: Incidents and events reported for 2018 (DPSI 29), (2019, 2020).
[31] Dynamic Positioning Station Keeping Review: Incidents and events reported for 2020 (DPSI 30). (2021).
Бурмака І.О., Алексейчук М.С., Бурмака О.І., Керованість ситуацією під час небезпечного зближення суден
DOI: 10.31653/2306-5761.36.2024.30-38 | PDF
Реферат
Процес розходження суден передбачає зміну ситуації небезпечного зближення, що виникла, на прийнятну безпечну ситуацію за допомогою маневру розходження. Критичним фактором у цьому процесі є керованість ситуації на близькій відстані, яка відображає потенціал вирішення небезпечного зближення за допомогою маневрових дій. У цьому документі досліджується контрольованість ситуацій наближення судна з точки зору запобігання зіткненням шляхом зміни курсу судна. Дослідження визначає умови, за яких можливий маневр курсу, підкреслюючи існування підгрупи змін курсу, які забезпечують безпечну найближчу точку заходу на посадку (CPA), що дорівнює або перевищує максимально допустиму відстань. Введено поняття обмежувального моменту, який представляє точку, в якій судно входить у підмножину неприйнятних положень, де прохід із заданим безпечним CPA стає недосяжним. Отримано аналітичні вирази для оцінки цього моменту для двох сценаріїв: коли швидкість судна перевищує швидкість цілі та коли вона повільніша. Дослідження також пропонує метод оцінки керованості ситуацій на близькій відстані на основі співвідношення можливих відносних курсів до всіх можливих відносних курсів під час коригування курсу на 360°. Наведено аналітичний вираз, який показує, що керованість залежить від співвідношення швидкостей судна та цілі. Коли швидкість корабля перевищує цільову, керованість дорівнює одиниці; в іншому випадку не перевищує 0,5. Це дослідження забезпечує основу для оцінки навігаційної безпеки та покращення прийняття рішень під час підходу небезпечних суден.
Ключові слова: навігаційна безпека, запобігання зіткненням суден, маневр розходження шляхом зміни курсу, керованість ситуації наближення.
Література
[1] Бурмака И.А. Управление суднами в ситуации опасного сближения / И.А Бурмака., Э.Н Пятаков., А.Ю. Булгаков – LAP LAMBERT Academic Publishing, – Саарбрюккен (Германия), – 2016. – 585 с.
[2] Цымбал Н.Н. Гибкие стратегии расхождения судов / Н.Н. Цымбал, И.А. Бурмака, Е.Е. Тюпиков. – Одесса: КП ОГТ, 2007. – 424 с.
[3] Пятаков Э.Н. Взаимодействие судов при расхождении для предупреждения столкновения / Пятаков Э.Н., Бужбецкий Р.Ю., Бурмака И.А., Булгаков А.Ю. – Херсон: Гринь Д.С., 2015. – 312 с.
[4] Бурмака И.А. Экстренная стратегия расхождения при чрезмерном сближении судов / Бурмака И.А., Бурмака А. И., Бужбецкий Р.Ю. – LAP LAMBERT Academic Publishing, 2014. – 202 с.
[5] Сафин И.В Выбор оптимального маневра расхождения / И.В. Сафин // Автоматизация судовых технических средств. – №7. – 2002. – С. 115-120.
[6] Бурмака И.А. Результаты имитационного моделирования процесса расхождения судов с учетом их динамики / Бурмака И.А. // Судовождение. – 2005. – №10. – С. 21 – 25.
[7] Петриченко Е.А. Вывод условия существования множества допустимых маневров расхождения с учетом навигационных опасностей / Петриченко Е.А. // Судовождение. – 2003. – №.6. – С. 103 – 107.
[8] Wróbel K., Gil M., Huang Y., Wawruch R. The Vagueness of COLREG versus Collision Avoidance Techniques. – A Discussion on the Current State and Future Challenges Concerning the Operation of Autonomous Ships. Sustainability. 14, 2022, 16516.
[9] Вагущенко Л.Л. Расхождение с суднами смещением на параллельную линию пути / Л.Л. Вагущенко. – Одесса: Фенікс, 2013. – 180 с.
[10] Jesús A. García Maza, Reyes Poo Argüelles. COLREGs and their application in collision avoidance algorithms: A critical analysis. Ocean Engineering 261. 112029, 2022. 1-14.
[11] Lisowski J. Dynamic games methods in navigator decision support system for safety navigation/ Lisowski J. // Advances in Safety and Reliability. – 2005. – Vol. 2. – London-Singapore, Balkema Publishers. – Р. 1285-1292.
[12] Lisowski J. Game control methods in navigator decision support system/ Lisowski J. // The Archives of Transport. – 2005. – No 3-4, Vol. XVII. – Р. 133-147.
[13] Eriksen B-OH, Bitar G, Breivik M and Lekkas A.M/ Hybrid Collision Avoidance for ASVs Compliant With COLREGs Rules 8 and 13–17. Front. Robot. AI 7:11. 2020.
[14] Lisowski J. Game and computational intelligence decision making algorithms for avoiding collision at sea/ Lisowski J. // Proc. of the IEEE Int. Conf. on Technologies for Homeland Security and Safety. – 2005. – Gdańsk. – Р. 71 – 78.
[15] Ahmed, Y.A.; Hannan, M.A.; Oraby, M.Y.; Maimun, A. COLREGs Compliant Fuzzy-Based Collision Avoidance System for Multiple Ship Encounters. J. Mar. Sci. Eng. 9, 2021, 790.
[16] Statheros Thomas. Autonomous ship collision avoidance navigation concepts, technologies and techniques / Statheros Thomas, Howells Gareth, McDonald-Maier Klaus. // J. Navig. 2008. 61, № 1, p. 129-142.
[17] Huang, Y., Chen, L., Chen, P., Negenborn, R. R., & van Gelder, P. H. A. J. M. Ship collision avoidance methods: State-of-the-art. Safety Science, 121, 2020. 451-473.
[18] Lazarowska, A. Review of Collision Avoidance and Path Planning Methods for Ships Utilizing Radar Remote Sensing. Remote Sens. 13, 2021. 3265.
Вагущенко Л.Л., Козаченко О.Ю., Аналіз зближень двох суден з ризиком зіткнення
DOI: 10.31653/2306-5761.36.2024.39-56 | PDF
Реферат
Розвиток автономних суден ознаменував початок етапу, на якому конвенційні судна і безпілотні судна плаватимуть по одній і тій самій акваторії одночасно. На цьому новому етапі основним механізмом, що координує дії суден під час уникнення зіткнень, залишаться МПЗЗС-72, після їхнього переопрацювання для врахування змінених умов судноплавства. При такій переробці покладені в основу МПЗЗС-72 принципи мають бути збережені, а положення, що не відповідають новим вимогам, відкориговані. Це дослідження спрямоване на виявлення таких положень у розділі II частини B МПЗЗС-72, і уточнення ситуацій зближення суден, що впливають на вибір дій щодо запобігання зіткненню. Оскільки предметом дослідження були зближення з ризиком зіткнення двох суден, то, насамперед, було проаналізовано встановлений МПЗЗС-72 критерій для виявлення ризику зіткнення і критерій, використаний з цією метою в морській навігаційній практиці. Зазначено відмінність цих критеріїв, яка може стати передумовою неправильних рішень. Під час виконання роботи також виявлено невідповідності критеріїв для ідентифікації ситуацій зближення суден із ризиком зіткнення. Вироблено рекомендації для усунення цих невідповідностей. Запропоновано визначати межу між ситуаціями зближення суден, що йдуть прямо один на одного, і перетинання курсів, та обирати дію в ситуації перетинання курсів тільки залежно від різниці між курсами суден без використання носового сектора курсових кутів. Наведено логічні правила для визначення ключових ситуацій зближення суден (обгін; зближення суден, що йдуть прямо один на одного; перетинання курсів) та їх видів, що впливають на ефективність анти-колізійних дій. Запропоновано класифікацію не екстремальних ситуацій зближення суден з ризиком зіткнення. Це дає змогу чітко виділяти види цих ситуацій, що необхідно під час подальшої автоматизації процесів запобігання зіткненню.
Ключові слова: уникнення зіткнень, МПЗЗС-72, ризик зіткнення, ситуація зближення, класифікація.
Література
[1] COLREGs-72. (2014) – International Regulations for Preventing Collisions at Sea. Edition with amendments 1981, 1987, 1989, 1993, 2001, 2013.
[2] Ahmed, Y.A.; Hannan, M.A.; Oraby, M.Y.; Maimun, A. (2021). COLREGs Compliant Fuzzy-Based Collision Avoidance System for Multiple Ship Encounters. J. Mar. Sci. Eng. 9, 790. https://doi.org/10.3390/jmse9080790.
[3] Bakdi A. and Vanem E. (2022). Fullest COLREGs Evaluation Using Fuzzy Logic for Collaborative Decision-Making Analysis of Autonomous Ships in Complex Situations, in IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems, vol. 23, no. 10, 18433-18445, https://doi: 10.1109/TITS.2022.3151826.
[4] Demirel E., Bayer D. (2015). The Further Studies On The COLREGs (Collision Regulations). TransNav, the International Journal on Marine Navigation and Safety of Sea Transportation, Vol. 9, No. 1, 17-22, https://doi:10.12716/1001.09.01.02,
[5] Eriksen B-OH, Bitar G, Breivik M and Lekkas AM (2020) Hybrid Collision Avoidance for ASVs Compliant With COLREGs Rules 8 and 13–17. Front. Robot. AI 7:11. 1-18. https://doi: 10.3389/frobt.2020.00011.
[6] Hannaford E., Maes P., Van Hassel E. (2022). Autonomous ships and the collision avoidance regulations: a licensed deck officer survey. WMU J Marit Affairs 21, 233–266. https://doi.org/10.1007/s13437-022-00269-z/ [7] Hyo-Gon Kim, Sung-Jo Yun, Young-Ho Choi, Jae-Kwan Ryu, Jin-Ho Suh. (2021). Collision Avoidance Algorithm Based on COLREGs for Unmanned Surface Vehicle. J. Mar. Sci. Eng. 9(8), 863; https://doi.org/10.3390/jmse9080863.
[8] Jong-Kwan Kim, Deuk-Jin Park (2024). Understanding of sailing rule based on COLREGs: Comparison of navigator survey and automated collision-avoidance algorithm, Marine Policy, Volume 159, https://doi.org/10.1016/j.marpol.2023.105894.
[9] Maza JAG, Argüelles R.P. (2022). COLREGs and their application in collision avoidance algorithms: A critical analysis. Ocean Engineering 261. 112029, 1-14. https://doi.org/10.1016/j.oceaneng.2022.112029
[10] Montewka J., Krata P., Goerlandt F., Mazaheri A., Kujala P. (2011). Marine traffic risk modelling – an innovative approach and a case study. Proc. Inst. Mech. Eng. Part O J. Risk Reliab. 225–307. https://doi.org/10.1177/1748006X11399988.
[11] Ni S, Liu Z, Cai Y. (2019). Ship Manoeuvrability-Based Simulation for Ship Navigation in Collision Situations J. Mar. Sci. Eng. 7, 90. 1-21. https://doi.org/10.3390/jmse7040090.
[12] Qing Wu 1, TengfeiWang, Mihai A Diaconeasa, Ali Mosleh and Yang Wang. (2020). A Comparative Assessment of Collision Risk of Manned and Unmanned Vessels J. Mar. Sci. Eng. 8, 852; 1-24 doi:10.3390/jmse8110852. [13] Salous M., Hahn A., Denker C. (2016). COLREGs-Coverage in Collision Avoidance Approaches: Review and Identification of Solutions. 12th International Symposium on Integrated Ship’s Information Systems & Marine Traffic Engineering Conference. Hamburg. 1-10.
[14] Szlapczynski R., Krata P. (2018). Determining and visualizing safe motion parameters of a ship navigating in severe weather conditions. Ocean. Eng. 158, 263–274. https://doi.org/10.1016/j.oceaneng.2018.03.092.
[15] Tam C., Bucknall R. (2010). Collision risk assessment for ships. J. Mar. Sci. Technol. 15, 257–270. https://doi.org/10.1007/s00773-010-0089-7.
[16] Wang X.H., Li L. & Chen G. (2019). The Effect of High Ship Speed Ratio on Collision Avoidance Behavior of COLREGS. TransNav, the International Journal on Marine Navigation and Safety of Sea Transportation, Vol. 13, No. 2, – P. 319-323. https://doi:10.12716/1001.13.02.07.
[17] Wróbel K., Gil M., Huang Y., Wawruch R. (2022). The Vagueness of COLREG versus Collision Avoidance Techniques—A Discussion on the Current State and Future Challenges Concerning the Operation of Autonomous Ships. Sustainability. 14, 16516. 1-20. https//doi.org/10.3390/ su142416516.
[18] Zhou Z., Zhang Y.,Wang S. (2021). A Coordination System between Decision Making and Controlling for Autonomous Collision Avoidance of Large Intelligent Ships. J. Mar. Sci. Eng., 9, 1202. https://doi.org/10.3390/jmse9111202.
[19] Huang, Y., Chen, L., Chen, P., Negenborn, R. R., & van Gelder, P. H. A. J. M. (2020). Ship collision avoidance methods: State-of-the-art. Safety Science, 121. 451-473. https://DOI:10.1016/j.ssci.2019.09.018.
[20] IMO Maritime Safety Committee Resolution MSC.192(79), Annex 34. (2004). Adoption of the revised performance standards for radar equipment.
[21] International Electrotechnical Commission standards IEC 62388. (2013). Maritime navigation and radiocommunication equipment and systems – Shipborne radar – Performance requirements, methods of testing and required test results.
[22] Shaobo W., Yingjun Z., Lianbo L. (2020). A Collision Avoidance Decision-Making System for Autonomous Ship Based on Modified Velocity Obstacle Method. Ocean Eng. https://doi.org/10.1016/j.oceaneng.2020.107910.
[23] Chauvin C., Lardjane S. (2008). Decision making and strategies in an interaction situation: Collision avoidance at sea. Transportation Research Part F 11. 259–269. https://doi:10.1016/j.trf.2008.01.001
[24] IALA (2018). Report 18591.620/TECH_DOC/2. Encounter Model.
Волков О.М., Похибки передачі сигналу в навігації автономних суден
DOI: 10.31653/2306-5761.36.2024.57-63 | PDF
Реферат
Автономні судна стають все більш актуальними в умовах розвитку технологій та необхідності оптимізації морських перевезень. Сучасні тенденції в суднобудуванні зосереджені на автоматизації та створенні суден, які можуть виконувати навігаційні завдання без прямого втручання людини. Це відкриває нові горизонти в галузі морської логістики, підвищує ефективність та знижує ризики, пов’язані з людськими помилками. Однією з ключових складових функціонування автономних суден є навігаційні системи, які забезпечують точне позиціонування та прокладання курсу. Навігація автономних суден значною мірою залежить від точності передачі сигналу між судном і навігаційними системами, такими як супутникові системи глобального позиціонування (GPS, ГЛОНАСС тощо). Будь-яка похибка в передачі цих сигналів може призвести до критичних помилок у курсі, що в свою чергу може викликати аварії або відхилення від маршруту.
Ключові слова: автономні судна, навігаційні системи, помилки сигналу, іоносферні збурення, тропосферна рефракція, ефекти багатопроменевого поширення, виправлення помилок, супутникова навігація, морська безпека, автономна навігація.
Література
[1] Мазур В. Ю., Боровик О. В. Функціональний аналіз варіантів створення єдиної системи висвітлення надводної обстановки на морській (річковій) ділянці в контексті забезпечення прикордонної безпеки //Збірник наукових праць Національної академії Державної прикордонної служби України. Сер.: Військові та технічні науки. – 2017. – №. 4. – С. 158-175.
[2] Злобіна О. Перспективні напрямки вдосконалення підготовки майбутніх морських офіцерів у вищих військових навчальних закладах в умовах військових реалій //Вісник Національного університету” Чернігівський колегіум” імені ТГ Шевченка. – 2022. – Т. 174. – №. 18. – С. 60-65.
[3] Дубов О. В., Петровський О. Г., Філоненко О. В. Москітний флот Військово-Морських Сил Збройних Сил України: перспективи та реалії //Збірник наукових праць Військової академії (м. Одеса). Технічні науки. – 2017. – №. 2. – С. 117-126.
[4] Който Ж. Морські автономні надводні кораблі: Нові можливості та виклики в океанічному праві та політиці // Дослідження міжнародного права. – 2021. – Т. 97. – №. 1. – С. 19.
[5] Kim T., Schröder-Hinrichs J. U. Research developments and debates regarding maritime autonomous surface ship: status, challenges and perspectives //New Maritime Business: Uncertainty, Sustainability, Technology and Big Data. – 2021. – С. 175-197.
[6] Zhang X. et al. Collision-avoidance navigation systems for Maritime Autonomous Surface Ships: A state of the art survey //Ocean Engineering. – 2021. – Т. 235. – С. 109-380.
[7] Бай X. та ін. Огляд сучасних досліджень і досягнень у галузі безпілотних надводних транспортних засобів // Журнал морської науки і застосування. – 2022. – Т. 21. – №. 2. – С. 47-58.
[8] Вагале А. та ін. Планування шляху та уникнення зіткнень для автономних наземних транспортних засобів I: огляд // Журнал морської науки і техніки. – 2021. – С. 1-15.
[9] Лю К. та ін. Дослідження людино-машинної взаємодії для навігації морських автономних надводних кораблів: Огляд та розгляд // Інженерія океану. – 2022. – Т. 246. – С. 110-555.
[10] Wang L. et al. State-of-the-art research on motion control of maritime autonomous surface ships //Journal of Marine Science and Engineering. – 2019. – Т. 7. – №. 12. – С. 438.
[11] Deling W. et al. Marine autonomous surface ship-a great challenge to maritime education and training //American Journal of Water Science and Engineering. – 2020. – Т. 6. – №. 1. – С. 10-16.
[12] Kurt I., Aymelek M. Operational and economic advantages of autonomous ships and their perceived impacts on port operations /Maritime Economics & Logistics. – 2022. – Т. 24. – №. 2. – С. 302–326.
[13] Zanella T. V. The Environmental Impacts of the” Maritime Autonomous Surface Ships”(MASS) //Veredas do Direito. – 2020. – Т. 17. – С. 367.
[14] Chang C. H. et al. Risk assessment of the operations of maritime autonomous surface ships //Reliability Engineering & System Safety. – 2021. – Т. 207. – С. 107-324.
[15] Akdağ M., Solnør P., Johansen T. A. Collaborative collision avoidance for maritime autonomous surface ships: A review //Ocean Engineering. – 2022. – Т. 250. – С. 110.
Козицький С.В., Застосування наноматеріалів для запобігання біологічному обростанню та корозії корпусу судна
DOI: 10.31653/2306-5761.36.2024.64-76 | PDF
Реферат
Біологічне обростання збільшує споживання палива, прискорює корозію та зменшує плавучість суден. Досягнення нанотехнологій значною мірою сприяють розробці екологічно чистих морських покриттів. Покриття з наночастинок (НЧ) срібла запобігає прилипанню морських і прісноводних водоростей і перешкоджає осіданню мідій завдяки модифікації структури біоплівок. Механізм ґрунтується на здатності іонів Ag+ закріплюватися на клітинних стінках і взаємодіяти з групами більшості життєво важливих ферментів, що призводить до дезактивації ферменту, зупиняє ріст бактерій та призводить до загибелі бактеріальної клітини. НЧ оксидів металів, такі як ZnO, TiO2, SnO2, V2O5, мають високу фотоактивність і використовуються для антимікробних, само очищувальних, само відновлюваних, антикорозійних і антибіотичних застосувань. Основний принцип фотокаталітичної дезінфекції на основі оксиду металу передбачає утворення високоактивних проміжних видів, які призводять до фотокаталітичного руйнування адсорбованих мікроорганізмів. Вуглецеві нанотрубки (ВНТ) та графен виявляють хорошу антимікробну дію щодо бактерій, а також бактеріальних спор і можуть запобігати залученню мікроорганізмів, що обростають. Крім того, посилення матриці фарби ВНТ покращує механічні властивості покриттів/фарб завдяки тому, що ВНТ мають високу міцність на розрив. Наведені аргументи, які пояснюють особливу поведінку НЧ.
Ключові слова: нанопокриття, наночастинки срібла, наночастинки оксиду металу, вуглецеві нанотрубки.
Література
[1] Aghajani, M., and Esmaeili, F. (2021). Anti-biofouling Assembly Strategies for Protein & Cell Repellent Surfaces: a Mini-Review. J. Biomater. Sci. Polym.Edition 32, 1770–1789. doi:10.1080/09205063.2021.1932357
[2] Xin Mao , Xin Cui and Shuiping Chen Research Progress of Nanomaterials in the Prevention of Biological Fouling on Ships Journal of Physics: Conference Series 2002 (2021) 012013 IOP doi:10.1088/1742-6596/2002/1/012013 [3] Kumar Phany. Principles of Nanotechnology /Рh. Kumar / /2Nd.Edish, Scitech Publications, 2020. – 115 p. [4] Feynman, Richard P. An Invitation to Enter a New Field of Physics // Miniaturization / Gilbert, Horace D. — Reinhold, 1961. — р. 282—296
[5] Kozytskyi S. V. Properties and behavior of nanoparticles / S. V. Kozytskyi, S. V. Kiriian. // Фізика аеродисперсних систем. – 2022. – №44. – С. 17–30. DOI: 10.18524/0367-1631.2022.60.265983
[6] Kozytskyi S. V. Effectiveness of nanomaterial utilizationin ship’s mechanisms / S. V. Kozytskyi, S. V. Kiriian. // Суднові енергетичні установки. – 2019. – №39. – С. 101–106
[7] Valiulis A. A history of materialsand technologies development / A.Valiulis. – Technika, 2014. – 444 p.
[8] Kumar S., Singh M., Halder D. and Mitra A. (2014). Mechanistic Study of Antibacterial Activity of Biologically Synthesized Silver Nanocolloids. Colloids Surf. A: Physicochemical Eng. Aspects 449, 82–86. doi:10.1016/j.colsurfa.2014.02.027
[9] Rasheed, T., Bilal, M., Iqbal, H. M. N., and Li, C. (2017). Green Biosynthesis of Silver Nanoparticles Using Leaves Extract of Artemisia Vulgaris and Their Potential Biomedical Applications. Colloids Surf. B: Biointerfaces 158, 2017. р. 408–415. doi:10.1016/j.colsurfb.2017.07.020
[10] Yang, J.-L., Li, Y.-F., Liang, X., Guo, X.-P., Ding, D.-W., Zhang, D., et al. (2016b). Silver Nanoparticles Impact Biofilm Communities and Mussel Settlement. Sci. Rep. 6, 2016. 37406. doi:10.1038/srep37406
[11] Pareek, V., Gupta, R., and Panwar, J. (2018). Do physico-chemical Properties of Silver Nanoparticles Decide Their Interaction with Biological media and Bactericidal Action? A Review. Mater. Sci. Eng. C 90, 2018. р.739–749.. doi:10.1016/j.msec.2018.04.093
[12] Kailasa, S. K., Park, T.-J., Rohit, J. V., and Koduru, J. R. (2019). Antimicrobial Activity of Silver Nanoparticles. William Andrew Publishing 2019, 461–484. doi:10.1016/b978-0-12-816504-1.00009-0).
[13] Cui J X, Zhang H P, Zhang H, Shao Y Y, Zhu J X Preparation and properties of novel antibacterial silver powder coatings with long effect / Coatings and Protection 41(01): 41(01): 2020 р.22-26.
[14] Haiping Zhang, Jixing Cui, Jiayauan Tang at.all. Effect of carrier materials for active silver in antibacterial powder. Coatings 2024 14 (3) 297 doi.org/10.3390/coatings14030297
[15] Youssef, Z., Colombeau, L., Yesmurzayeva, N., et al. (2018). Dye-sensitized Nanoparticles for Heterogeneous Photocatalysis: Cases Studies with TiO2, ZnO, Fullerene and Graphene for Water Purification. Dyes Pigm. 159, 49–71. doi:10.1016/j.dyepig.2018.06.002
[16] Raizada, P., Sudhaik, A., and Singh, P. Photocatalytic Water Decontamination Using Graphene and ZnO Coupled Photocatalysts: A Review. Mater. Sci. Energ. Tech. 2, (2019). р. 509–525. doi:10.1016/j.mset.2019.04.0).
[17] Youssef, Z., Colombeau, L., Yesmurzayeva, N., Baros, F., Vanderesse, R., Hamieh, T., et al. (2018). Dye-sensitized Nanoparticles for Heterogeneous Photocatalysis: Cases Studies with TiO2, ZnO, Fullerene and Graphene for Water Purification. Dyes Pigm. 159, 49–71. doi:10.1016/j.dyepig.2018.06.002.
[18] Callow, J. A., and Callow, M. E. Trends in the Development of Environmentally Friendly Fouling-Resistant marine Coatings. Nat. Commun. 2, 244. (2011). doi:10.1038/ncomms 1251.
[19] Yadav, R.; Naebe, M.; Wang, X.; Kandasubramanian, B. Aramid Polycarbonate Resin Film Engineered Composite for Ballistic Protection. Engineered Layered Mater. 2021, 49–66. DOI: 10.1007/978-981-33-4550-8_3
[20] Sarath, M. Gharde; V.; Ojjela,S. S.; Kandasubramanian, O.Fiber-Reinforced Composites, B. for Restituting Automobile Leaf System.Spring Suspension In Recent Advances in Materials Layered and Structures; Sahoo Sarmila, Ed.; Springer Nature, 2021; pp 67–105. https:// doi.org/10.1007/978-981-33-4550-8_4
[21] Матишевська О. П., Прилуцька С. В., Гринюк І. І. Фулерени С60 — біологічно активні молекули. 1. Фізико-хімічні властивості та біодоступність. БІОТЕХНОЛОГІЯ, Т. 3, №1, 2010. С. 18- 26
[22] Щур Д.Д., Матусіна З.З., Загінайченко С.Ю., Боцька Н.П. Єліна О. В. Фулерени: перспектива практичного застосування у медицині, біологіїх та екелогії. Вісник Дніпропетровського університету. Біологія. Екологія. т. 20, №1, 2012. c. 139-145 DOI:15421/011220
[23] Summerscales, J. Materials Selection for Marine Composites. In Marine Composites: Design and Performance; Pemberton Richard, John Summerscales, J. G. J., Ed.; Elsevier, 2019; pp 3–30. https://doi.org/ http://dx.doi.org/10.1016/B978–0–08–102264–1. 00001–7
[24] Sun, Y., Lang, Y., Yan, Z., Wang, L., and Zhang, Z. (2020). High-throughput Sequencing Analysis of marine pioneer Surface-Biofilm Bacteria Communities on Different PDMS-Based Coatings. Colloids Surf. B: Biointerfaces 185, 110538. doi:10.1016/j.colsurfb.2019.110538
[25] Yang, J.-L., Li, Y.-F., Guo, X.-P., Liang, X., Xu, Y.-F., Ding, D.-W., et al. (2016a). The Effect of Carbon Nanotubes and Titanium Dioxide Incorporated in PDMS on Biofilm Community Composition and Subsequent Mussel Plantigrade Settlement. Biofouling 32, 763–777. doi:10.1080/08927014.2016.1197210
[26] Gaiotti, M.; Rizzo, C. M. Recent Industrial Developments of Marine Composites Limit States and Design Approaches on Strength. J. Mar. Sci. Appl. 2020, 19(4), 553–566. DOI: 10.1007/s11804-020-00171-1.
[27] Francis, A. P., and Devasena, T. Toxicity of Carbon Nanotubes: A Review. Toxicol. Ind. Health 34, 2018. р. 200–210. doi:10.1177/0748233717747472
[28] Yang, J., Xue, B., Zhou, Y., Qin, M., Wang, W., and Cao, Y. (2021). Spray-Painted Hydrogel Coating for Marine Antifouling. Adv. Mater. Technol. 6, 2000911, doi:10.1002/admt.202000911
[29] Dustebek, J., Kandemir-Cavas, C., Nitodas, S. F., and Cavas, L.). Effects of Carbon Nanotubes on the Mechanical Strength of Self-Polishing Antifouling Paints. Prog. Org. Coat. 98, (2016. Р.18–27. doi:10.1016/j.porgcoat.2016.04.020
[30] Raghul, K. S.; Logesh, M.; Kisshore, R. K.; Ramanan, P. M.; Muralitharan, G. Mechanical Behaviour of Sisal Palm Glass Fiber Reinforced Composite with Addition of Nano Silica. Mater. Today Proc. 2021, 37(Part 2), 1427–1431. DOI: 10.1016/j. matpr.2020.07.063. [31] Козицький С. В. Мікро- та нанорозмірні кристали сульфіду цинку отримані методом високотемпературного синтезу, що самопоширюється. Фізика аеродисперсних систем. Т.61, 2023. с. 32-42 DOI: https://doi.org/10.18524/0367-1631.2023.61.290948
[32] Николис Г. Самоорганизация в неравновесных системах / Г. Николис, И. Пригожин. – Мир, 1979. – 512 с.
[33] Глауберман А. Ю. Квантова механіка. -2 -е видання, –Одеса: Астропринт, 2017. –526 с.
[34] Kozytskyi S.V., Kiriian S.V. Self-organization of nano-sized metal-containing lubricant additives / Суднові енергетичні установки, науково-технічний збірник. 2022, №44, с.42-49. doi 10.31653/smf44.2022. 42-49.
Корбан Д.В., Поляризаційні вимірювання луна-сигналів частково поляризованих хвиль складних об'єктів судновим радіолокаційним поляризаційним комплексом
DOI: 10.31653/2306-5761.36.2024.77-85 | PDF
Реферат
У статті теоретично обґрунтовано методологію поляризаційних вимірювань ехо-сигналів частково поляризованої хвилі складного об’єкта за допомогою всеполяризованої антени суднового радіолокаційного поляризаційного комплексу (СРПК). Представлено перетворення ехо-сигналів частково поляризованої хвилі з урахуванням її поляризаційних властивостей при проходженні через мікрохвильові хвилеводні елементи всеполяризованої антени, такі як розподільники потужності (E-, H-, T-мости) та поляризаційні сепаратори, які певним чином розділяють ехо-сигнали хвилі, що аналізується, на ортогональні компоненти в хвилеводному тракті. Показано, що поляризаційний сепаратор діє як хвилеводний елемент, який з’єднує одну з компонент електричного поля на виході кругового хвилеводу під час прийому ехо-сигналу частково поляризованої хвилі складного об’єкта з струмами та навантаженнями в одному з каналів СРПК, а другу компоненту – з струмами та навантаженнями в другому каналі. Використання шести каналів одночасно дозволяє миттєво реєструвати поляризаційний стан ехо-сигналу частково поляризованої хвилі, прийнятого на вході всеполяризованої антени від складного об’єкта радіолокаційного спостереження СРПК. Для передачі довільно поляризованих полів у всеполяризованій антені забезпечується симетрія для двох ортогонально поляризованих хвиль. Оцінено точність шестикомпонентного поляризаційного сепаратора. Обґрунтовано можливість використання поляризаційної матриці розсіювання сепаратора, елементи якої дозволяють ідентифікувати можливі джерела помилок, викликаних недосконалим заводським виготовленням хвилеводних елементів, встановити ступінь узгодженості кожного плеча хвилеводного поляризаційного сепаратора.
Ключові слова: всеполяризована антена, частково поляризована хвиля, хвилеводний поляризаційний сепаратор, поляризаційна матриця розсіювання сепаратора, ехо-сигнали складного об’єкта, джерела помилок, поляризаційний вибір, ступінь узгодженості хвилеводних сторін сепаратора.
Література
[1] Jong-Sen L. Polarimetric Radar Imaging: from Basics to Applications / Jong-Sen L., Eric Pottier // Boca Raton. 1st Edition, 2017. P. 422. https://doi.org/10.1201/9781420054989
[2] Nechitaylo S. V., Orlenko V. M., Sukharevsky O. I., Vasilets V. A. Electromagnetic Wave Scattering by Aerial and Ground Radar Objects. Boca Raton, USA: SRC Press Taylor & Francis Group. 2014. P 334.
[3] Richard Klemm; Ulrich Nickel; Christoph Gierull; Pierfrancesco Lombardo; Hugh Griffiths; Wolfgang Koch Novel Radar Techniques and Applications Volume 1: Real Aperture Array Radar, Imaging Radar, and Passive and Multistatic Radar, Institution of Engineering & Technology, 2017. P. 51. ISBN: 9781613532256.
[4] Трофименко I. В. Визначення перспективних напрямкiв розвитку навiгацiйного забезпечення судноводiння з використанням радiолокацiйних систем // Новiтнi технологiї, 2017. №. 2. С. 29-42.
[5] Богом’я В. І. Математична модель функціональних систем суднового обладнання / О. І. Стадник, О. О. Коваль, В. І. Богом’я // Системи обробки інформації. Х.: Харківський університет повітряних сил імені Івана Кожедуба, 2015. Вип. 1(126). С.102–105.
[6] Мусорин О. О., Шапран Ю. Є., Трофименко І. В. Особливості аналітичного забезпечення експлуатації суден у сучасних умовах / О. О. Мусорин, Ю. Є. Шапран., І. В. Трофименко // Наукові записки українського науково-дослідного інституту зв’язку. 2017. No1(45). С.117–121.
[7] Радіолокація: Програмний комплекс розрахунку діаграми зворотного розсіювання: навч. посіб. для студентів спеціальності 172 «Телекомунікації та радіотехніка» / В.А. Головін, Т.В. Романенко; КПІ ім. Ігоря Сікорського. – Київ: КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2021. 84 с.
[8] Корбан Д. В. Шестиканальний поляризаційний роздільник всеполяризованої антени з керуванням поляризації електромагнітної хвилі на випромінювання / Д.В. Корбан // Судноводіння: Зб. наук. праць / НУ «ОМА», Вип. 33. Одеса: Е 89 «ВидавІнформ», 2022. С. 79-90. DOI: 10.31653/2306-5761.33.2022.67-78.
Курдюк С., Дремлюк В., Мельник О., Онищенко О., Галаган С., Гаврилюк Т., Програмне забезпечення високонадійної передачі даних для морських безпілотних плавальних апаратів
DOI: 10.31653/2306-5761.36.2024.86-101 | PDF
Реферат
У статті розглядаються сучасні підходи до створення високонадійної системи передачі даних для безпілотних плавальних апаратів (БПА). На відміну від відомих рішень, пропонується удосконалений алгоритм зв’язку БПА, який в у мовах суттєвих перешкод та нестабільних сигналів, забезпечує безперебійну передачу відеоінформації, телеметричних даних та сигналів управління механізмами апарата. Особлива увага приділена визначенню технічних вимог до передачі даних, розрахунку основних характеристик каналів передачі.
Забезпечення високошвидкісної передачі, захист даних і стабільності зв’язку в умовах експлуатації в морських акваторіях виконується за рахунок запропонованого алгоритму переключення на різни канали зв’язку, стисненню даних та переналаштуванню існуючого, найбільш поширеного і простого, обладнання. Проведено аналіз наявних рішень. Наведено порівняння різних типів систем передачі даних. Виділені ключові проблеми, що стосуються інтеграції таких систем зв’язку у безпілотні плавальні засоби, які характеризуються обмеженим рівнем енергозабезпечення.
Запропоновано концептуальну архітектуру побудови системи зв’язку, яка включає паралельне використання гібридних технологій з автоматичним обранням найкращої технології передачі інформації у конкретних експлуатаційних умовах роботи БПА. Представлені практичні результати, що підтверджують доцільність застосування запропонованого підходу при організації зв’язку з БПА в невизначених та нестабільних умовах експлуатації, наведено алгоритм роботи системи переключення каналів передачі даних. Експериментально доведено, що побудована система зв’язку (передача відеозображення, даних управління апаратом та телеметрії) є ефективною, навіть у випадках, коли є втрати 4-х із 5-ти пакетів даних по проходженню їх через нестабільні канали до публічної мережі Інтернет.
Ключові слова: безпілотні плавальні апарати, система передачі даних, морська навігація, гібридні технології зв’язку, стабільність зв’язку, затримка, втрата пакетів, IP-маршрутизація, метод штрафних коефіцієнтів, супутникова передача даних, LTE, VPN, QoS, QoE.
Література
[1] Chitre M., Shahabudeen S., Stojanovic M. Underwater acoustic communications and networking: Recent advances and future challenges. 2008, Marine Technology Society Journal, 42(1), 103–116. DOI: 10.4031/002533208786861263.
[2] Farr N., et al. Optical modem technology for seafloor observatories. 2010, Marine Technology Society Journal, 44(3), 98-107. DOI: 10.4031/MTSJ.44.3.2. https://ieeexplore.ieee.org/document/4098961
[3] Kilfoyle D. B., Baggeroer A. B. The state of the art in underwater acoustic telemetry. 2000, IEEE Journal of Oceanic Engineering, 25(1), 4-27. DOI: 10.1109/48.820733. https://ieeexplore.ieee.org/document/820733 [4] Kongsberg Maritime. Underwater communication solutions. 2000, Kongsberg official website. https://www.kongsberg.com/ [5] Yasin I., Iftekhar A., Daryoush H., Adnan W. A survey on energy efficiency in underwater wireless communications. Add to Mendeley, 2021, Share. https://doi.org/10.1016/j.jnca.2021.103295 https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1084804521002885 [6] NR Support for UAVs, Jul 06, 2023. https://www.3gpp.org/technologies/nr-uav
[7] Impact of packet loss and delay variation on the quality of real-time video streaming. DOI:10.1007/s11235-015-0037-2
[8] QoE prediction model for multimedia services in IP network applying queuing policy. DOI:10.1109/SPECTS.2014.6879998
[9] Quality of experience enhancement of high efficiency video coding video streaming in wireless packet networks using multiple description coding. DOI:10.1117/1.JEI.27.1.013028 [10] Taha M., Canovas A., Lloret J. A QoE adaptive management system for high definition video streaming over wireless networks. IEEE Aerospace and Electronic Systems Magazine, vol. 36, no. 2, pp. 18-27, 1 Feb. 2021. DOI:10.1007/s11235-020-00741-2
[11] Kutins A., Brodnevs D. Determination of Delay Parameters in 4G LTE Cellular Mobile Networks. 2022, Conference: Workshop on Microwave Theory and Techniques in Wireless Communications (MTTW). DOI:10.1109/MTTW56973.2022.9942617
[12] Brodnevs D., Kutins A. Requirements of End-to-End Delays in Remote Control Channel for Remotely Piloted Aerial Systems. 2021, IEEE Aerospace and Electronic Systems Magazine, vol. 36, no. 2, pp. 18-27, 1 Feb. 2021. DOI:10.1109/MAES.2020.3039853
[13] Волков С., Скачков В., Павлович В., Чепкій В. Інформаційно-ентропійний показник якості стану параметричних систем в багатокритеріальних задачах оцінювання. Матер. конф. “Тенденції розвитку конвергентних мереж: рішення пост–NGN, 4G та 5G”. Регіональний семінар МСЕ, Державний університет телекомунікацій, Київ, 17-18 листопада 2016 р. – С. 73-88. https://duikt.edu.ua/uploads/p_1589_60941295.pdf
[14] Лемешко O., Еременко О., Невзорова О. Потокові моделі та методи маршрутизації в інфокомунікаційних мережах: відмовостійкість, безпека, масштабованість. DOI:10.30837/978-966-659-282-1
[15] H264 Vs H265 – Which Should You Use? [Online]. Available: https://accsoon.com/explore/h264-vs-h265-which-should-you-use/ [Accessed: Jan. 07, 2025].
[16] 16. IP Camera Streaming – Full Guide For Beginners Published by Ahmet Oguz Mermerkaya on September 12, 2022. [Online]. Available: https://antmedia.io/ip-camera-streaming-guide-how-to-setup-an-ip-camera/ [Accessed: Jan. 07, 2025]
[17] Марковский А. В., Власенко Г. Н. Забезпечення глобального доступу в Інтернет: реалії, перспективи, завади. Матер. конф. “Тенденції розвитку конвергентних мереж: рішення пост-NGN, 4G та 5G”. Регіональний семінар МСЕ, Державний університет телекомунікацій, м. Київ, 17-18 листопада 2016 р. – С. 111-129.
[18] Starlink Specifications. [Online]. Available: https://www.starlink.com/legal/documents/DOC-1400-28829-70. [Accessed: Jan. 07, 2025]
[19] Miroslav Uhrina, Jaroslav Frnda, Lukas Sevcik, Martin Vaculik. Impact of H.264/AVC and H.265/HEVC compression standards on the video quality for 4K resolution. DOI:10.15598/aeee.v12i4.1216
[20] Avonic official CM70 series latency testing and conclusions. Cameras – Support – Avonic. [Online]. Available: https://support.avonic.com/support/solutions/articles/80001022187-introduction-to-latency. [Accessed: Jan. 07, 2025]
[21] Климаш Ю. В., Шпур О. М., Кайдан М. В. Комплексний метод оптимізації маршрутизації інформаційних потоків у самоорганізованих мережах. 2018, НУ “Львівська політехніка”. https://science.lpnu.ua/sites/default/files/journal-paper/2018/jun/13512/12.pdf
[22] Бітрейт і його місце в відеоспостереженні. [Online]. Available: http://worldvision.com.ua/articles/bitreyd-i-ego-mesto-v-videonablyudenii. [Accessed: Jan. 07, 2025]. [23] IP Camera Bandwidth Calculator: Formula, Example & Tips. https://reolink.com/blog/ip-camera-bandwidth-calculation/ [24] Метод штрафів. Available: https://uk.wikipedia.org/wiki/Метод_штрафів [Accessed: Jan. 07, 2025]
[25] Tutorial. Antmedia. IP-camera. [Online]. Available: https://antmedia.io/tutorial/ [Accessed: Jan. 07, 2025]
Мельник О., Онищенко О., Курдюк С., Дрозденко О., Гаврилюк Т., Бурлаченко Д., Сучасні методи протидії безпілотним системам: технології та перспективи
DOI: 10.31653/2306-5761.36.2024.102-115 | PDF
Реферат
Швидке поширення застосування безпілотних апаратів (БПА) як у цивільному, так і у військовому застосуванні призвело до нагальної потреби в передових технологіях щодо їх протидії. У цьому дослідженні розглядаються технічні, оперативні та стратегічні виклики, які створюють безпілотні апарати і системи, та пропонується комплексний підхід до протидії цим загрозам. Зокрема, в роботі розглядаються сучасні контрзаходи, включаючи радіочастотне глушіння, лазерні перешкоди, мікрохвильове і акустичне стримування, а також методи фізичного перехоплення. Кожен підхід аналізується на предмет його ефективності в різних оперативних сценаріях, з особливим акцентом на обмеженнях і перевагах, притаманних кожному методу. Імітаційні моделі та експериментальні результати додатково підтверджують запропоновану концепцію, демонструючи, як ці технології можуть бути оптимізовані для захисту критичної інфраструктури від безпілотних систем і зменшення ризиків у складних умовах. Підкреслюється необхідність гібридних рішень, які поєднують декілька технологій, адаптованих до типу БПА і параметрів ситуації, для забезпечення надійного і гнучкого захисту як у повітряному, так і в морському середовищі. Акцентується критична роль міждисциплінарного підходу і пропонуються потенційні напрями удосконалення стратегій протидії у відповідь на розвиток можливостей БПА.
Ключові слова: безпілотні повітряні системи, морські безпілотні системи, системи протидії, радіочастотне глушіння, лазерне стримування, мікрохвильові перешкоди, акустичне перехоплення, гібридні системи безпеки, оперативна сумісність, захист критичної інфраструктури, дрони-перехоплювачі, безпілотні технології.
Література
[1] Yilmaz, A. (2024). Enhancing UAV crew performance and safety: A technology and innovation management perspective. Sosyal Mucit Academic Review, 5. https://doi.org/10.54733/smar.1512893
[2] Bamburry, D. (2015). Drones: Designed for product delivery. Design Management Review, 26, 40-48. https://doi.org/10.1111/drev.12315
[3] Karve International. (2024). The global impact of Ukraine’s drone revolution on military forces. Retrieved from https://www.karveinternational.com/insights/the-global-impact-of-ukraines-drone-revolution-on-military-forces
[4] Zrelli, I., Rejeb, A., Abusulaiman, R., AlSahafi, R., Rejeb, K., & Iranmanesh, M. (2024). Drone applications in logistics and supply chain management: A systematic review using latent Dirichlet allocation. Arabian Journal for Science and Engineering, 49. https://doi.org/10.1007/s13369-023-08681-0
[5] Shafik, W., Matinkhah, S. M., & Shokoor, F. (2023). Cybersecurity in unmanned aerial vehicles: A review. International Journal on Smart Sensing and Intelligent Systems, 16. https://doi.org/10.2478/ijssis-2023-0012
[6] Haddal, C. C., & Gertler, J. (2010). Homeland security: Unmanned aerial vehicles and border surveillance. Congressional Research Service, 11.
[7] Sahawneh, L., & Ponton, J. (2017). Autonomy in drones: Applications and impacts. International Journal of Robotics Research, 36(2), 234-245.
[8] Elmokadem, T., & Savkin, A. (2021). Towards fully autonomous UAVs: A survey. Sensors, 21, 6223. https://doi.org/10.3390/s21186223
[9] Melnyk, O., Volianska, Y., Onishchenko, O., Onyshchenko, S., Kononova, O., & Vasalatii, N. (2022). Development of computer-based remote technologies and course control systems for autonomous surface ships. International Journal of Computer Science and Network Security, 22(09), 183-188. https://doi.org/10.22937/IJCSNS.2022.22.9.27
[10] Melnyk, O., Onishchenko, O., Onyshchenko, S., Voloshyn, A., Kalinichenko, Y., Rossomakha, O., Naleva, G., & Rossomakha, O. (2022). Autonomous ships concept and mathematical models application in their steering process control. TransNav, the International Journal on Marine Navigation and Safety of Sea Transportation, 16(3), 553-559. https://doi.org/10.12716/1001.16.03.18
[11] Мельник, О. М. (2023). Безекіпажне судноплавство як розвиток технологічних інновацій в морських перевезеннях [Unmanned shipping as a development of technological innovations
in maritime transportation]. Вчені записки ТНУ ім. Вернадського. Технічні науки, 34(73) № 2, 152-157. https://doi.org/10.32782/2663-5941/2023.2.2/26
[12] Pascarella, D., & Gigante, G. (2022). A Review of Counter-UAS Technologies for Cooperative Defensive Teams of Drones. Drones, 6(3), 65. DOI: 10.3390/drones6030065.
[13] Gonzalez-Jorge, H., Aldao, E., Fontenla-Carrera, G., Veiga-López, F., Balvís, E., & Ríos-Otero, E. (2024). Counter Drone Technology: A Review. Preprints. DOI: 10.20944/preprints202402.0551.v1.
[14] Gupta, N., & Ashraf, A. (2020). Counter-Unmanned Aircraft System(s) (C-UAS): State of the Art, Challenges and Future Trends. arXiv Preprint. DOI: 10.48550/arXiv.2008.12461.
[15] Tan, X., Wang, Z., & Sun, H. (2021). Toward Counter-Unmanned Aerial Vehicles: Detection, Jamming, and Anti-Jamming. Sensors, 21(8), 2656. DOI: 10.3390/s21082656.
[16] Anand, V., & Muthukumar, N. (2021). A Survey on Counter-Drone Solutions for High Security Environments. Journal of Cyber Security Technology, 5(4), 227-245. DOI: 10.1080/23742917.2021.1919809.
Міюсов М.В., Кривий О.Ф., Оптимальне управління комбінованим пропульсивним комплексом судна з вітрорушіями
DOI: 10.31653/2306-5761.36.2024.116-130 | PDF
Реферат
На 80-й сесії Комітету з охорони морського середовища (МЕРС) Міжнародної морської організації (IMO) була прийнята стратегія скорочення викидів парникових газів із суден, починаючи з 2023 року з розширенням цільових показників по боротьбі з небезпечними викидами. Ця стратегія включає розширені загальні цілі щодо досягнення нульових викидів парникових газів у торговому флоті до 2050 року, зобов’язання забезпечити впровадження альтернативних видів палива з нульовими або майже нульовими викидами парникових газів до 2030 року. Одним із важливих підходів до вирішення цієї проблеми є використання вітрових двигунів у складі суднової комбінованої рухової установки. Це використання можна розглядати на наступних етапах: проектування судна, планування рейсу та безпосереднє виконання рейсу. Розгляду останніх двох аспектів присвячена дана робота. Розроблено методи визначення двох важливих величин для визначення оптимальних режимів роботи комбінованого рушійного комплексу з вітровими рушіями: рекомендованої середньої швидкості судна за рейс, постійної величини, яка присутня в критеріях оптимальності, і закону розподілу оптимальна швидкість за один рейс, яка б задовольняла заданим критеріям оптимальності, зокрема мінімальну витрату палива. Для визначення рекомендованої середньої швидкості судна за рейс графічно-аналітичними методами знайдено екстремуми цільових функцій, які показують залежність питомих витрат від швидкості судна. Сформульовано задачу визначення оптимальної поточної швидкості судна у вигляді варіаційної ізопараметричної задачі за наявності обмежень у класі кусково-гладких функцій та запропоновано метод її розв’язання. Отримані результати дозволили визначити для конкретного рейсу, зокрема, залежність оптимальної швидкості судна та питомої витрати палива від швидкості та напрямку справжнього вітру, а також залежність питомої погодинної та загальної споживання палива за рейс для різних типів вітрових двигунів на рекомендовану середню швидкість судна за рейс. Розрахунки підтверджують, що використання вітрових двигунів значно підвищує економічну ефективність експлуатації суден і призводить до зменшення забруднення навколишнього середовища.
Ключові слова: рушійна установка судна, вітрові рушії, рекомендована середня швидкість судна за рейс, цільові функції, оптимальне керування, варіаційна задача на умовний екстремум.
Література
[1] Кривий О. Ф., Методи математичного моделювання в задачах судноводіння, ОНМА, Одеса. 2015.
[2] А. Ф. Кривой, М. В. Миюсов, Математическая модель плоского движения судна при наличии ветродвижителей. Судноводіння, вип. 26, С.110-119, 2016.
[3] Миюсов М. В. Режимы работы и автоматизация пропульсивного комплекса теплохода с ветродвижителями. Одесса: ОГМА, ОКФА – 1996 г.
[4] Миюсов M. В., Kривой А. Ф (2003) Методы оптимизации режимов работы суднового пропульсивного комплекса. Судновые энергетические установки. 8: 39-48, 2003.
[5] Петров Ю. П. Вариационные методы теории оптимального исчисления. Л: Судостроение. 1977.
[6] Ammar, N. R., & Seddiek, I. S. Wind assisted propulsion system onboard ships: case study Flettner rotors. Ships and Offshore Structures, 17(7), 1616–1627. 2022. https://doi.org/10.1080/17445302.2021.1937797
[7] N. I. B. Ariffin and M. A. Hannan. Wingsail technology as a sustainable alternative to fossil fuel. IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 788 012062. 2020. Doi: 10.1088/1757-899X/788/1/012062
[8] Atkinson, G., Nguyen, H., Binns, J., & Pham, D. Considerations regarding the use of rigid sails on modern powered ships. Cogent Engineering, 5(1). 2018 https://doi.org/ 10.1080/23311916.2018.1543564
[9] Atkinson, G. M., & Binns, J. Power profile for segment rigid sail. Journal of Marine Engineering & Technology. 17(2), 99–105. 2018. https://doi.org/10.1080/20464177.2017.1319997
[10] Atkinson, G. M. (2019). Analysis of lift, drag and CX polar graph for a 3D segment rigid sail using CFD analysis. Journal of Marine Engineering & Technology, 18(1), 36–45. https://doi.org/10.1080/20464177.2018.1494953
[11] Marcus Bentin, at all. A New Routing Optimization Tool-influence of Wind and Waves on Fuel Consumption of Ships with and without Wind Assisted Ship Propulsion Systems, Transportation Research Procedia, 14, 2016, 153-162, https://doi.org/10.1016/j.trpro.2016.05.051.
[12] De Beukelaer, C. Tack to the future: is wind propulsion an ecomodernist or degrowth way to decarbonise maritime cargo transport? Climate Policy, 22(3), 310–319. 2022. https://doi.org/10.1080/14693062.2021.1989362
[13] J. Cairns, at all. Numerical optimisation of a ship wind-assisted propulsion system using blowing and suction over a range of wind conditions. Ocean Engineering. V. 240, 2021, https://doi.org/10.1016/j.oceaneng.2021.109903.
[14] Fujiwara, T., Hearn, G., Kitamura, F. et al. Sail–sail and sail–hull interaction effects of hybrid-sail assisted bulk carrier. J Mar Sci Technol. 10, 82–95 2005. https://doi.org/10.1007/s00773-005-0191-4
[15] Peter Kindberg Wind-powered auxiliary propulsion in cargo ships. Helsinki Metropolia University of Applied Sciences. Bachelor of Engineering Environmental engineering. 2015
[16] Kryvyi O. F, Miyusov M. V. (2019). Mathematical model of hydrodynamic characteristics on the ship’s hull for any drift angles. Advances in Marine Navigation and Safety of Sea Transportation. CRC Press: 111-117. https://doi. org/10.1201/9780429341939
[17] Kryvyi O., Miyusov M. V. (2021) Construction and Analysis of Mathematical Models of Hydrodynamic Forces and Moment on the Ship’s Hull Using Multivariate Regression Analysis. Trans Nav, the International Journal on Marine Navigation and Safety of Sea Transportation, 15 (4): 853-864. doi:10.12716/1001.15.04.18
[18] Kryvyi O., Miyusov M.V., Kryvyi M. Construction and Analysis of New Mathematical Models of the Operation of Ship Propellers in Different Maneuvering Modes. Trans Nav, the International Journal on Marine Navigation and Safety of Sea Transportation, 17 (1): 853-864. 2023. doi:10.12716/1001.17.01.09
[19] Kryvyi O., Miyusov M. V., Kryvyi M. Analysis of Known and Construction of New Mathematical Models of Forces on a Ship’s Rudder in an Unbounded Flow. Analysis. Trans Nav, the International Journal on Marine Navigation and Safety of Sea Transportation, 17(4), 831-839. 2023. DOI:10.12716/1001.17.04.09
[20] Qiao Li, at all. A study on the performance of cascade hard sails and sail-equipped vessels. Ocean Engineering, 98, 23-31, 2015. https://doi.org/10.1016/j.oceaneng.2015.02.005.
[21] Lu, R., & Ringsberg, J. W. Ship energy performance study of three wind-assisted ship propulsion technologies including a parametric study of the Flettner rotor technology. Ships and Offshore Structures, 15(3), 249–258. 2020. https://doi.org/10.1080/17445302.2019.1612544
[22] Reche-Vilanova, M.; Bingham, H. B.; Psaraftis, H. N.; Fluck, M.; Morris, D. (2023) Preliminary Study on the Propeller and Engine Performance Variation with Wind. Propulsion Technologies, Wind Propulsion Conference, London, UK
[23] Thies, F., & Ringsberg, J. W. Wind-assisted, electric, and pure wind propulsion – the path towards zero-emission RoRo ships. Ships and Offshore Structures, 18(8), 2023). 1229–1236. https://doi.org/10.1080/17445302.2022.2111923
[24] I. M. Viola, M. Sacher, J. Xu, F. Wang. A numerical method for the design of ships with wind-assisted propulsion. Ocean Engineering, 105: 33-42, 2015. https://doi.org/10.1016/j.oceaneng.2015.06.009.
[25] Cong Wang, at all. A novel cooperative optimization method of course and speed for wing-diesel hybrid ship based on improved A* algorithm, Ocean Engineering, 302, 2024, 117669, https://doi.org/10.1016/j.oceaneng.2024.117669. [26] Wang K. at all. Joint energy consumption optimization method for wing-diesel engine-powered hybrid ships towards a more energy-efficient shipping, Energy, Elsevier, vol. 245(C). 2022. DOI: 10.1016/j.energy.2022.123155
[27] Y. Wang et al. (2022) Analysis on the Development of Wind-assisted Ship Propulsion Technology and Contribution to Emission Reduction, 2022 IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci. 966 012012 DOI 10.1088/1755-1315/966/1/012012
[28] Yoshimura Y. A Prospect of Sail-Assisted Fishing Boats, Fisheries Science, 68(2), 1815-1818, 2002. https://doi.org/10.2331/fishsci.68.sup2_1815
Петров І.М., Рудніченко М.Д., Казак Ю.В., Стохастична модель роботи порта при неравномірному проходженні вантажів і оцінювання ризику простою суден
DOI: 10.31653/2306-5761.36.2024.131-146 | PDF
Реферат
У статті розглянуто імовірнісну модель роботи портового терміналу, яка враховує нерегулярність доставки вантажу наземним транспортом та його вивезення морськими суднами. Завдання статті вирішуються за допомогою поєднання методів теорії масового обслуговування та теорії запасів. Зроблено висновок про недоліки існуючих методів для потреб сучасної логістики. Аналіз роботи терміналу проводився в припущенні нерівномірності доставки вантажів на склад терміналу наземними видами транспорту та вивезення суднами, а фронт розвантаження має необмежену місткість. Вивчається робота терміналу в усталеному режимі. Використовуючи низку математичних припущень, потік завантажених транспортних засобів описується моделлю складного пуассонівського процесу з інтегральними траєкторіями та нульовим дрейфом. У роботі виведено систему інтегро-диференціальних рівнянь і граничних умов. Система розв’язана методом Лапласа-Стілтьєса та застосуванням теореми про згортку функції. Це дозволяє остаточно вийти на коефіцієнт для роботи терміналу в усталеному режимі. Такі розрахунки дозволили отримати стаціонарні математичні сподівання кількості вантажу, кількості суден також для довільного моменту часу, стаціонарну ймовірність простою судна в очікуванні прийому вантажу, вантажопідйомність судна. вантажна передня частина терміналу. Наведено приклад системного рішення для окремого випадку, коли на одному причалі в обробці знаходиться одне судно.
Розглянуто ризики морського агента, які призводять до простою суден через неповну комплектацію суднової партії вантажу. Такі ризики створять значну проблему для агітатора та судновласника. За допомогою виведеного в роботі критерію доцільності страхування надано рекомендації судновласникам та їх агентам щодо усунення ризиків додаткового простою суден біля причалу через затримки доставки вантажів на склад терміналу, що призведе до виникнення нових ризиків додаткового простою суден.
Показано, що отримані результати є важливими для потреб практики, оскільки дозволяють сформувати стратегію поповнення запасів вантажів на портових складах в умовах нерівномірного прибуття транспортних засобів у момент їх потреби під навантаження суден. З теоретичної точки зору отримані результати демонструють можливість використання апарату марковських процесів для вирішення різноманітних завдань оптимального управління запасами в умовах випадкових коливань попиту на них.
Ключові слова: агент, агітація, термінал, вантаж, склад, судно, теорія запасів, стохастична модель, марковський випадковий процес, перетворення Лапласа-Стілтьєса, теорема згортки функції, страхування.
Література
[1] Лапкин А.И. Особенности агентирования при выполнении проекта организации работы флота последовательными рейсами / А.І. Лапкін. Методи і засоби управління розвитком транспортних систем. Збірник наукових праць. Випуск 2. – Одеса: ОДМУ, 2001. – С. 169-175.
[2] Петров І.М. Сучасний стан і проблеми розвитку берегових сервісних формувань на морському транспорті / Принципи розвитку організації морських перевезень в сучасних умовах міжнародного судноплавства: монографія // [авт. кол.: Ніколаєва Л.Л., Савчук В.Д., Петров І.М. та ін.] під редакцією Л.Л. Ніколаєвої. – Одеса: НУ «ОМА». 2019. – С. 123-162.
[3] Воевудский, Е.Н. Стохастические модели в проектировании портов и управлении их деятельностью [Текст]/ Е.Н. Воевудский, М.Я. Постан.− Транспорт, 1987. − 318 с.
[4] Постан, М.Я. Экономико-математические модели смешанных перевозок [Текст]/М.Я. Постан. – Одесса: Астропринт, 2006. – 376 с.
[5] Edgeworth Francis I. The British Economic Association/ Francis Edgeworth // The Economic Journal (EJ), Vol. 1, march 1891. – pp. 1-14.
[6] Harris Seimur E. Saving American capitalism/ Seimur Harris. – N.Y., 1948. – p. 194
[7] Семенов, К. М. Методика систематизации процессов в дискретно-событийной имитационной модели морского порта [Текст]/К. М. Семенов //Вестник АГТУ. Сер.: Морская техника и технология. – 2013. – №2. – С. 184-192.
[8] Rizzoli, A. E. A simulation tool for combined/rail/ road transport in intermodal terminals [Text]/ A. E. Rizzoli, N. Fornara, L.M. Gambardella// Mathematics and Computers in Simulation.-2002.- Vol.59, Issues 1-3. – P. 57-71. doi:10.1016/s0378-4754(01)00393-7.
[9] Macharis, C. Opportunities for OR in intermodal freight transport research: A review [Text]/ C. Macharis, Y. M. Bontekoning//Eur J Oper Res. – 2004. – Vol. 153, Issue 2. – P. 1-34. doi: 10.1016/s0377-2217(03) 00161-9.
[10] Постан, М. Я. Экономико-математические модели смешанных перевозок [Текст] /М. Я. Постан. – Одесса: Астропринт, 2006. – 376 с.
[11] 11.Imakita, J. Techno-economic analysis of the port transport system [Text] / J.Imakita. – Saxon House, England, 1978. – 216 p.
[12] Горбатый, М. М. Теория и практика оптимизации производственных мощностей морских портов [Текст]/ М. М. Горбатый.- Транспорт, 1981. –168 с.
[13] Петров И.М. Агентирование морских судов: теория и практика: учебное пособие/ И.М. Петров, В.А. Виговский – Черновцы, «Книги – XXI», 2005. – 496 с.
[14] Петров И.М. Диверсификация агентской деятельности и предоставление шипчандлерских услуг. //Судовождение: Сб. науч. трудов / ОНМА. Вып. 20. – Одесса: «ИздатИнформ», 2011. – С. 157-164.
[15] Зильдман, В.Я. Взаимодействие встречных транспортных потоков, имеющих пуассоновский характер при отсутствии регулирования [Текст] / В.Я. Зильдман, Г.В. Поддубный //Экономика и математические методы. – 1977. – Т.XIII. – Вып. 3. – С. 524-535.
[16] Зильдман, В.Я. Модель взаимодействия потока судов, прибывающих с грузом, со встречным потоком железнодорожных составов [Текст] / В.Я. Зильдман, Г.В. Поддубный // Морской флот и порты: Проблемы развития и совершенствования производственной деятельности. – В/О «Мортехинформреклама», 1985. – С. 55-60.
[17] Постан, М.Я. Об унифицированных схемах моделирования взаимодействия транспортных потоков в пунктах перевалки грузов [Текст]/М.Я. Постан// ВИНИТИ. Транспорт: наука, техника, управление.−1992.− №6.− С. 8−20.
[18] Воевудский, Е.Н. О стохастических моделях взаимодействия транспортных потоков в пунктах перевалки грузов [Текст] /Е.Н. Воевудский, М.Я. Постан //Кибернетика и системный анализ. – 1993. − №1.− С.101−112.
[19] Крук, Ю. Ю. Разработка и анализ динамической модели оптимизации взаимодействия транспортных потоков на портовом терминале [Текст] /Ю. Ю. Крук, М. Я. Постан //Восточно-Европейский журнал передовых технологий. – 2016. – №1/3 (79). – С.19-23. doi:10.15587/1729-4061.2016.61154.
[20] Steadie Seifi, M. Multimodal freight transportation planning: A literature review [Text]/ M. Steadie Seifi, N.P. Dellaert, W. Nuijten, et al.// Eur J Oper Res. – 2014. – Vol. 233. – Issue 1. – P. 1-15/.
[21] Ursavas E. Optimal policies for the berth allocation problem under stochastic nature [Text] / E. Ursavas, Zhu S.X. // Eur. J. Oper Res. – 2016. – Vol. 255. – Issue 2. – P. 380-387.
[22] Gaobo, L. The model of location for single allocation multimodal hub under capacity constraints [Text] / L. Gaobo, D. Hu, L. Su//Procedia-Social and Behavioral Sciences. – 2013. – 96. – P. 351-359.
[23] Postan M. Ya. Modeling the influence of transport units movements irregularity on storage level of cargo at warehouse [Text] / M. Ya. Postan, Yu. V. Kurudzhi //Acta Systemica. – 2012. – Vol. XII, #1. – P. 31-36.
[24] Clusters / Bogusz Wiśnicki, Tygran Dzhuguryan, Sylwia A Decision Support Model for Lean Supply Chain Management in City Multifloor Manufacturing Mielniczuk, Ihor Petrov, Liudmyla Davydenko // Sustainability. – 2024. – Vol. 16/ issue 20, 8801.https://doi.org/ 10.3390 /su16208801. On-line at https://www. mdpi.com/2071-1050/16/20/8801.
[25] The Design of Sustainable City Multi-Floor Manufacturing Processes Under Uncertainty in Supply Chains / Tygran Dzhuguryan, Agnieszka Deja, Bogusz Wiśnicki, Zofia Jóźwiak // Sustainability. – Special Issue Sustainable Human Resource Management in Industry 4.0), 2020, 12(22), 439. https://doi.org/10.3390/ su12229439.
[26] Green technologies in smart city multifloor manufacturing clusters: A framework for additive manufacturing management / Agnieszka Deja, Wojciech Ślączka, Lyudmyla Dzhuguryan, Tygran Dzhuguryan, Robert Ulewicz // Production engineering archives 2023, 29(4). Online at https://pea-journal.eu.
[27] Шахов А.В. Проектно-ориентированное управление функционированием ремонтопригодных технических систем [Текст]/А.В. Шахов, В.И. Чимшир. – Одесса: Феникс, 2006. – 213 с.
[28] Александровская Н.И. Риско-ориентированная стратегия технического обслуживания и ремонта судов [Текст]/Н.И. Александровская, В.И. Шахов, А.В. Шахов//Методи та засоби управління розвитком транспортних систем: Зб. наук. праць ОНМУ. – 2011. – №17. – С. 7–17.
[29] Postan, M.Ya. Method of Evaluation of Insurance Expediency of Stevedoring Company’s Responsibility for Cargo Safety [Text] // M.Ya. Postan, O.O. Balobanov / Marine Navigation and Safety of Sea Transportation. Methods and Algorithms in Navigation. A. Weintrit, T. Neumann (eds.). Boca Raton-London-New York-Leiden: CRC Press, 2011. – P. 33-36.
[30] Балобанов А.О., Петров И.М., Постан М.Я. Метод обоснования целесообразности страхования риска сюрвейерской компании в порту // Вісник ОНМУ. – Одеса: Вид-во ОНМУ. – 2017. – № 3(52). – С. 163-172.
[31] Postan, M.Ya. Method of Assessment of Insurance Expediency of Quay Structures’ damage Risks in Sea Ports [Text] / M.Ya. Postan, M.B. Poizner // Marine Navigation and Safety of Sea Transportation. Maritime Transport and Shipping. A. Weintrit, T. Neumann (eds.). Boca Raton-London-New York-Leiden: CRC Press, 2013. – P. 123-127.
[32] Бродецкий Г.Л. Экономико-математические методы и модели в логистике: потоки событий и системы обслуживания [Текст]/Г.Л. Бродецкий. – Академия, 2011. – 272 с.
[33] Постан, М.Я. Об одном классе смешанных марковских процессов и их применение в теории телетрафика [Текст]/М.Я. Постан//Проблемы передачи информации. –1992. – Т.XXVIII, №3. – С. 40–53.
[34] Postan M.Ya. Application of Markov Drift Processes to Logistical Systems Modeling [Text] / M.Ya. Postan// Proc. of First Intl. Conf. “Dynamics in Logistics”, 2007. Aug. 2007, Bremen: Springer-Verlag.− P. 443−455. (DOI:10/1007/978-3-540-76862-3).
[35] Postan M.Ya. Optimization of Spare Parts Lot Size for Supply of Equipment’s Park [Text] /M.Ya. Postan, I.V. Morozova, L.V. Shyryaeva // Proc. of 2nd Intl. Conf. “Dynamics in Logistics” LDIC’2009. – Springer, 2011.− P. 105−113. (DOI: 10.1007/978-3-642-11996-5_10).
[36] Postan M.Ya. Application of Semi-Markov Drift Processes to Logistic Systems Modeling and Optimization [Text]/M.Ya. Postan//Proc. of 4th Intl. Conf. “Dynamics in Logistics” LDIC2014. − Berlin: Springer, 2016. − P. 227−237. (DOI: 10.1007/978-3-319-23512-7_22)
[37] Postan M.Ya., Kushnir L.V. A method of determination of port terminal capacity under irregular cargo delivery and pickup / M.Ya. Postan, I.V. Kushnir // Eastern–European Journal of Enterprise Technologies. 2016. V.4, № 4/3 (82). P. 30−37. (DOI: 10.15587/ 1729 – 4061.2016.76285). Scopus.
[38] Петров И.М. Модель оптимизации управления запасами на консигнационных складах в cервисных эргатических системах на морском транспорте // Науковий вісник Херсонської державної морської академії: науковий журнал. – Херсон: Херсонська державна морська академія, 2016. – № 2 (15). – С. 57-64.
[39] Petrov I.M., Postan M.Ya. Conctruction and analysis of the model for stochastic optimization of inventory management at a ship repair yard / I.M. Petrov, M.Ya. Postan // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2018. No. 6/3 (96). P. 62-70. (DOI: 10.15587 / 1729-4061.2018.151922). Scopus.
Сагайдак О., Мельник О., Аналіз та оцінка нових факторів ризику в сучасному морському судноплавстві
DOI: 10.31653/2306-5761.36.2024.147-162 | PDF
Реферат
У даній статті розглянуто сучасні виклики та асоційовані ризики, що виникають в морському судноплавстві в контексті інтенсивного технологічного розвитку, такого як зростання розмірів суден та впровадження штучного інтелекту. Основні фактори ризику класифіковано за чотирма групами: технічні, технологічні, екологічні та людські. Запропоновано комплексний підхід до управління ризиками, що включає використання FMEA, TOPSIS, сценарного аналізу та статистичних методів. Розроблено алгоритм управління ризиками, таблиці оцінок ймовірності та наслідків, а також рекомендовані заходи щодо мінімізації їх впливу. Особливу увагу приділено використанню альтернативних методів таких як нечітка логіка для роботи з невизначеними ризиками.
Ключові слова: судноплавство, управління ризиками, технічні ризики, екологічні фактори, людський фактор, сценарний аналіз, безпека суден, морські інновації, штучний інтелект, автономні судна, аварії на морі, мінімізація ризиків.
Література
[1] Pilatis, A. N., Pagonis, D.-N., Serris, M., Peppa, S., & Kaltsas, G. (2024). A statistical analysis of ship accidents (1990–2020) focusing on collision, grounding, hull failure, and resulting hull damage. Journal of Marine Science and Engineering, 12(1), 122. https://doi.org/10.3390/jmse12010122
[2] Ceurstemont, S. (2021, April 13). New materials to make ships more sustainable and less noisy for marine life. Horizon: The EU Research & Innovation Magazine.
[3] The Editorial Team. (2024, April 30). Lessons learned: Lithium-Ion battery explosion on a vessel. Safety4Sea.
[4] Marine Safety Consultants. (2024, November 11). Dangers of lithium-ion batteries on vessels. Retrieved from https://marinesafetyconsultants.com/dangers-of-lithium-ion-batteries-on-vessels/#Incidents_of_LithiumIon_Battery_Fires_on_Vessels
[5] Foretich, A., Zaimes, G. G., Hawkins, T. R., & Newes, E. (2021). Challenges and opportunities for alternative fuels in the maritime sector. Maritime Transport Research, 2, 100033. https://doi.org/10.1016/j.martra.2021.100033
[6] Harris, S. (2024, November 11). The future of maritime fuels. Marsh McLennan. Retrieved from https://www.marsh.com/en/industries/marine/insights/future-maritime-fuels.html
[7] Demirel, E. (2019). Possible dangers of automation failures on board and measures to avoid the negative effects of these failures. Scientific Bulletin of Naval Academy, 22(2), 22–35. https://doi.org/10.21279/1454-864X-19-I2-003
[8] Bush, D. (2024, November 11). Ethical hacker says ships are wide open to cyber-attack. Lloyd’s List. Retrieved from https://www.lloydslist.com/LL1136933/Ethical-hacker-says-ships-are-wide-open-to-cyber-attack
[9] Greig, J. (2024, November 11). Ransomware attack on maritime software impacts 1,000 ships. The Record Media. Retrieved from https://therecord.media/ransomware-attack-on-maritime-software-impacts-1000-ships
[10] Taguchi, K. (2022). Analysis on collision accidents and maritime autonomous surface ships [Master’s thesis, World Maritime University].
[11] de Vos, J., Hekkenberg, R., & Valdez Banda, O. (2021). The impact of autonomous ships on safety at sea – A statistical analysis. Reliability Engineering & System Safety, 210, 107558. https://doi.org/10.1016/j.ress.2021.107558
[12] Zhang, W., Zhang, Y., & Zhang, C. (2024). Research on risk assessment of maritime autonomous surface ships based on catastrophe theory. Reliability Engineering & System Safety, 244, 109946. https://doi.org/10.1016/j.ress.2024.109946
[13] Porathe, T., Hoem, Å., Rødseth, Ø., Fjørtoft, K., & Johnsen, S. (2018). At least as safe as manned shipping? Autonomous shipping, safety and “human error”. In Proceedings of the 29th European Safety and Reliability Conference (pp. 1234–1241). https://doi.org/10.1201/9781351174664-52
[14] Ziarati, R., & Ziarati, M. (2007). Review of accidents with special references to vessels with automated systems – A way forward. Proceedings of the International Conference on Maritime Safety (pp. 45–52).
[15] Wingrove, M. (2018, November 12). AI and automation could result in more ship accidents. Riviera. Retrieved from https://www.rivieramm.com/news-content-hub/news-content-hub/ai-and-automation-could-result-in-more-ship-accidents-22750
[16] Anderson, R. (Ed.). (2020). Autonomous ships and the law. Taylor & Francis.
[17] Sarwar, M. G. M. (2006). Impacts of climate change on maritime industries [Master’s thesis, World Maritime University].
[18] International Maritime Organization. (2024). The impact of the Russian armed invasion of Ukraine on international shipping. IMO Assembly Resolution A.1183(33).
[19] International Maritime Organization. (2024, September 11). Communication from the IMO Secretary-General to Member States’ Representatives.
[20] International Maritime Organization. (2023, April 19). Reports on acts of piracy and armed robbery against ships. Annual Report – 2022, MSC.4/Circ.267.
[21] Mills, S., & Wardle, M. (2024). Developments in maritime finance & maritime financial centres. Z/Yen Group, Busan Financial Centre.
[22] Chua, J., Foo, R., Tan, K., & Yuen, K. F. (2022). Maritime resilience during the COVID-19 pandemic: Impacts and solutions. Continuity & Resilience Review. https://doi.org/10.1108/CRR-09-2021-0031
[23] Ministry of Infrastructures and Transports of Italy. (2012). Cruise ship COSTA CONCORDIA marine casualty on January 13, 2012: Report on the safety technical investigation.
[24] Panama Maritime Authority. (2021). Marine safety investigation report: Grounding of MV Ever Given at Suez Canal Egypt on March 23, 2021.
[25] Jallal, C. (2024, July 25). How decarbonisation and AI will impact crew training. Riviera. Retrieved from https://www.rivieramm.com/news-content-hub/news-content-hub/how-decarbonisation-and-ai-will-impact-crew-training-76982
[26] World Maritime University. (2024). Update by the UN Global Compact on the ‘Baseline training framework for seafarers in decarbonization’ project under the Maritime Just Transition Taskforce. Presentation to IMO MEPC81. Retrieved from https://www.wmu.se/news/mepc81-seafarers-decarbonized-future
[27] American Bureau of Shipping. (2017, August 10). Best practices for operation of ballast water management systems, identified during ABS 2nd BWMS Workshop, Houston.
[28] Batra, A., Hepperle, N., & Herdt, W. (2022). Integrated model-based system engineering of the naval propulsion plant and its control system. Proceedings of the Institute of Marine Engineering, Science & Technology.
[29] International Chamber of Shipping. (2024). ICS maritime barometer report 2023-2024.
[30] Kennard, A., Zhang, P., & Rajagopal, S. (2022). Technology and training: How will deck officers transition to operating autonomous and remote-controlled vessels? Marine Policy, 146, 105326. https://doi.org/10.1016/j.marpol.2022.105326
[31] Ramos, M., Utne, I. B., Vinnem, J. E., & Mosleh, A. (2018). Accounting for human failure in autonomous ship operations. In Proceedings of the 29th European Safety and Reliability Conference (pp. 1234–1241). https://doi.org/10.1201/9781351174664-45
[32] Cheng, T., Veitch, E. A., Utne, I. B., Ramos, M. A., Mosleh, A., Alsos, O. A., & Wu, B. (2024). Analysis of human errors in human-autonomy collaboration in autonomous ships operations through shore control experimental data. Reliability Engineering & System Safety, 246, 110080. https://doi.org/10.1016/j.ress.2024.110080
[33] Wahlström, M., Hakulinen, J., Karvonen, H., & Lindborg, I. (2015). Human factors challenges in unmanned ship operations – Insights from other domains. Procedia Manufacturing, 3, 1038–1045. https://doi.org/10.1016/j.promfg.2015.07.167
[34] Baldauf, M., & Rostek, D. (2024). Identify training requirements for remote control operators of maritime autonomous ships. In Proceedings of the 18th International Technology, Education and Development Conference (pp. 7646–7653). https://doi.org/10.21125/inted.2024.2036
[35] Campos, C., Castells-Sanabra, M., & Mujal-Colilles, A. (2022). The next step on the maritime education and training in the era of autonomous shipping: A literature review. In Proceedings of the 9th International Conference on Maritime Transport (pp. 27–28).
[36] International Chamber of Shipping. (2021). Seafarer workforce report.
[37] Ioannou, D. (2023, September 21). Viewpoint: A new risk landscape emerges for global maritime industry. Insurance Journal. Retrieved from https://www.insurancejournal.com/news/national/2023/09/21/741107.htm
[38] International Maritime Organization. (2002, April 5). Guidelines for formal safety assessment (FSA) for use in the IMO rule-making process. MSC/Circ.1023/MEPC/Circ.392.
[39] Bao, J., Yu, Z., Li, Y., & Wang, X. (2022). A novel approach to risk analysis of automooring operations on autonomous vessels. Maritime Transport Research, 3, 100050. https://doi.org/10.1016/j.martra.2022.100050
[40] Melnyk, O., Onyshchenko, S., Pavlova, N., Kravchenko, O., & Borovyk, S. (2022). Integrated ship cybersecurity management as a part of maritime safety and security system. International Journal of Computer Science and Network Security, 22(3), 135–140. https://doi.org/10.22937/IJCSNS.2022.22.3.18
[41] Melnyk, O., Kuznichenko, S., & Onishchenko, O. (2024). Impact of AIS manipulation on shipping safety and strategic countermeasures. Lex Portus, 4, 1043–1058. https://lexportus.net.ua/vipusk-4-2024/melnyk_1043.pdf
[42] Melnyk, O., & Onyshchenko, S. (2022). Navigational safety assessment based on Markov-model approach. Scientific Journal of Maritime Research, 36(2), 328–337. https://doi.org/10.31217/p.36.2.16
[43] Melnyk, O., Onishchenko, O., Onyshchenko, S., & Shumylo, O. (2023). Application of fuzzy controllers in automatic ship motion control systems. International Journal of Electrical and Computer Engineering, 13(4), 3661–3669. https://doi.org/10.11591/ijece.v13i4.pp3661-3669
[44] Melnyk, O., Onishchenko, O., Onyshchenko, S., & Vasalatii, N. (2023). Simulation-based method for predicting changes in the ship’s seaworthy condition under impact of various factors. In A. Zaporozhets, O. Melnyk, & O. Onishchenko (Eds.), Maritime Systems, Transport and Logistics I: Safety and Efficiency of Operation (pp. 653–664). Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-031-35088-7_37
Сандлер А.К., Шепель В.В., Автоматизований пристрій для визначення відстаней та розпізнавання форми віддалених об'єктів
DOI: 10.31653/2306-5761.36.2024.163-170 | PDF
Реферат
Дослідження зосереджено на підвищенні якості океанографічних досліджень за рахунок використання передових оптико-електронних систем. Це підкреслює ефективність оптичного позиціонування у визначенні відстаней, ідентифікації форм віддалених об’єктів та аналізі аерозольних шарів в атмосфері. Переваги оптико-електронних систем, такі як висока роздільна здатність і здатність розрізняти сусідні об’єкти, висвітлюються, із застосуванням у морській навігації та гідрометеорології. Розглянуто існуючі рішення та їх обмеження, що призвело до пропозиції автоматизованого пристрою, оснащеного волоконно-оптичною системою розгалуження та незалежним керуванням електрооптичними фільтрами. Цей інноваційний підхід забезпечує розширені можливості сканування та підвищену надійність. Дослідження також заглиблюється в математичне моделювання, оптимізацію алгоритмів і застосування теореми Ліувілля для підвищення ефективності передачі енергії між хвилевідними структурами. Отримані результати спрямовані на просування океанографічних досліджень шляхом вирішення технічних проблем і забезпечення більш точного й ефективного збору даних.
Ключові слова: океанографічні дослідження, оптико-електронні системи, оптичне позиціонування, волоконно-оптичне розгалуження, електрооптичні фільтри, морська навігація, гідрометеорологія, математичне моделювання, теорема Ліувілля, хвилеводні структури.
Література
[1] Оптико-електронні системи ближньої локації / Я. І. Лепіх, В. І. Сантоній, Л. М. Будіянська та інш. – Одеса: ОНУ ім. І. І. Мечникова, 2019. – 294 с.
[2] Стрелков, А. И. Оптическая локация. Теоретические основы приема и обработки оптических сигналов. – Харьков: Апостроф, 2010. – 311 с.
[3] Лепіх, Я. І., Іванченко, І. О., Будіянська Л. М., Сантоній В. І., Янко, В. В., Кияк Б. Р. Алгоритм роботи класифікатора об’єктів у складі інтелектуального оптико-локаційного сенсора // Тези доповідей 6 Міжнародної науково-технічної конференції “Сенсорна електроніка та мікросистемні технології (СЕМСТ-6)”, 29 вересня – 3 жовтня 2014 р., Одеса, Україна. С. 118.
[4] Патент України № 92164. МПК (2014.01) G01S 17.00 G01S 1./00 B64G 1.36 (2006.01). Оптичний локатор / В. О. Топольніков; заявник та володар патенту МЦ “Інститут
прикладної оптики” НАН України. – u201313614.- заявл. 22.11.2013. – опубл. 11.08.2014, бюл. № 15. – 3 с.
[5] A.W. Snyder, J. Love. Optical Waveguide Theory. – Berlin: Springer Science & Business Media, 1983. – 734 p.
[6] Сандлер, А. К. Інформаційно-вимірювальні пристрої на основі волоконно-оптичних технологій. – Одеса: НУ “ОМА”, 2018. – 165 с.
[7] Сандлер, А. К. Метод підвищення ефективності діагностування технічного стану суднових газотурбінних установок на основі волоконно-оптичних технологій: автореф. дис. … канд. техн. наук: 05.22.20 / Київський університет інфраструктури та технологій. – К., 2021. – 20 с.
[8] Сандлер, А. К., Опришко, М. О. Система охолодження модулів інфрачервоного випромінювання комплексів спеціального призначення // Slovak international scientific journal. – 2020. – № 45. – VOL. 3. – Р. 32 – 35.
[9] Сандлер, А. К. Застосування альтернативних скломатеріалів для датчиків деформації та вібрації елементів пропульсивного комплексу // Автоматизація суднових технічних засобів. – 2023. – Вып. 28. – Одесса: НУ ОМА. – С. 79 – 89. DOI: 10.31653/1819-3293-2023-1-28-79-89.
[10] Цюпко, Ю. М., Сандлер, А. К. Волоконно-оптический инвариантный гидрофон // Наукові праці: Науково-методичний журнал. – 2016. – Вип. 271. – Т. 283. Комп’ютерні технології. – Миколаїв: Вид-во ЧНУ ім. Петра Могили. – С. 16 – 20.
[11] Сандлер, А. К., Цюпко, Ю. М., Каменєва, А. В. Схемотехнічне рішення датчика швидкості потоку // Автоматизация судовых технических средств. – 2016. – Вып. 22. – Одесса: НУ “ОМА”. – С. 86 – 92.
[12] Сандлер, А. К., Шепель, В. В., Германчук, Д. О. Автоматизована система для здійснення океанографічних досліджень // ХIII міжнародна науково-методична конференція “Суднова електроінженерія, електроніка і автоматика”, 22.11.2023 – 23.11.2023 р.: матеріали конференції. – Одеса: НУОМА. – 2023. – C. 201 – 207. DOI:10.31653/2706-7874.SEEEA-2023.11.1-248
[13] Сандлер, А. К., Омельченко, Т. Ю. Вдосконалення автоматизованих пристроїв налаштування навігаційної техніки // Education and science of today: intersectoral issues and development of sciences: Collection of scientific papers “ΛΌГOΣ” with Proceedings of the VI International Scientific and Practical Conference, Cambridge, March 29, 2024. Cambridge-Vinnytsia: P.C. Publishing House & UKRLOGOS Group LLC. – 2024. – Р. 227 – 232. DOI 10.36074/logos-26.04.2024.049
[14] Бабаченко, М. В., Сандлер, А. К. Підвищення ефективності взаємодії стейкхолдерів та морських закладів вищої освіти // Education and science of today: intersectoral issues and development of sciences: Collection of scientific papers “ΛΌГOΣ” with Proceedings of the VI International Scientific and Practical Conference, Cambridge, March 29, 2024. Cambridge-Vinnytsia: P.C. Publishing House & UKRLOGOS Group LLC. – 2024. – Р. 82 – 84. DOI 10.36074/logos-29.03.2024.019.
Сокол А.О., Метод формування набору індивідуальних тестових завдань для оцінювання рівня підготовки судноводія у процесі тренажерної підготовки
DOI: 10.31653/2306-5761.36.2024.171-180 | PDF
Реферат
У даній роботі розглядаються аспекти професійної підготовки судноводіїв з акцентом на тренажерну підготовку, яка повинна враховувати специфічні вимоги професійної діяльності. Наголошується, що якість тренажерної підготовки безпосередньо впливає на ефективність взаємодії системи «судноводій-екіпаж-судно». Для оцінювання рівня професійної компетентності судноводіїв запропоновано використовувати багатокритеріальний підхід, що містить обсяг та якість засвоєння знань, умінь та навичок, а також мотивацію та активність тих, хто навчається. Для реалізації контролю даного підходу необхідно сформувати набір індивідуальних тестових завдань з урахуванням певних властивостей, які повинні фіксувати та оцінювати дії здобувача освіти, його взаємодію з органами управління робочим місцем тренажера, логічні, операційні та часові помилки, повідомляти про дії здобувача освіти та пропонувати необхідні зміни до програми навчання. Розробка автоматизованої системи управління якістю підготовки на основі технологій штучного інтелекту дозволить оптимізувати процес тестування та контролю рівня підготовки, що, в свою чергу, забезпечить адаптивне навчання та підвищить якість підготовки судноводіїв.
Ключові слова: професійна підготовка, судноводій, тренажерна підготовка, тестування, адаптивне навчальне середовище, штучний інтелект.
Література
[1] Fan, L., & Chen, W. (2018). Design of an Intelligent Training System for Ship-Handling Simulation. Journal of Intelligent Information Systems, 52(2), 301-315. – DOI: 10.1007/s10844-017-0456-z.
[2] Wahlberg, Å.E., & Golightly, D. (2016). Using Simulation-Based Training to Improve Ship-Handling Skills. International Journal of Maritime Education and Training, 2(1), 1-12. – DOI: 10.1504/IJMETS.2016.10000874.
[3] Wang, Y., & Zhang, Y. (2019). Development of an Adaptive Training System for Ship-Handling Simulation Based on Machine Learning. International Journal of Maritime Engineering, 161(2), 159-172. – DOI: 10.5750/ijme.v161i2.18645.
[4] Pauperis, R., & Pauperis, D. (2019). Using Simulation-Based Training to Enhance Ship-Handling Skills: A Review. Journal of Maritime Research, 11(1), 1-13. – DOI: 10.5545/sv-jme.2019.575.
[5] Davis, F. D., & Venkatesh, V. (1996). A Critical Assessment of Technology Acceptance Model. International Journal of Human-Computer Studies, 45(4), 315-340.
[6] Veestra, M., & Johansen, T.I. (2015). Adaptive Training for Ship-Handling Operations. Journal of Navigation, 68(2), 171-184. – DOI: 10.1017/S0373463314000463.
[7] Salas, E., Tannenbaum, S. I., Kraiger, K., & Smith-Jentsch, K. A. (2012). The Science of Training and Development in Organizations: What Matters in Practice. Psychological Science in the Public Interest, 14(2), 74-101.
[8] Hattie, J., & Timperley, H. (2007). The Power of Feedback. Review of Educational Research, 77(1), 81-112.
[9] Andreassen, N., & Frote, H. (2017). A Multi-Criteria Approach to Assessing Ship-Handling Competence. Journal of Navigation, 70(2), 249-264. – DOI: 10.1017/S037346331600067X.
[10] Kirkpatrick, D. L. (1994). Evaluating Training Programs: The Four Levels. Berrett-Koehler Publishers.
[11] Kirkpatrick, D. L., & Kirkpatrick, J. D. (2006). Evaluating Training Programs: The Four Levels (3rd ed.). Berrett-Koehler Publishers.
[12] Kirkpatrick, D. L., & Kirkpatrick, J. D. (2016). Kirkpatrick’s Four Levels of Training Evaluation: A Practical Guide to Evaluating Training Programs in Organizations (4th ed.). Berrett-Koehler Publishers.
[13] Gulikers, J. T., Bastiaens, T. J., & Kirschner, P. A. (2004). A Five-Dimensional Framework for Authentic Assessment. Educational Technology Research and Development, 52(3), 67-86.
[14] Chen, C., & Chang, Y.-S. (2015). The Effects of a Blended Learning Environment on Student Performance and Satisfaction: A Case Study in Higher Education in Taiwan. Journal of Educational Technology & Society, 18(1), 179-192.
[15] Baker, E., & McGowan, R. (2015). The Role of Technology in Enhancing Learning Outcomes: A Review of the Literature on Technology-Enhanced Learning Environments and Learning Outcomes in Higher Education Settings. Journal of Educational Technology Development and Exchange, 8(1), 1-20.