Численное исследование задачи безопасного расхождения групп морских автономных надводных судов

• Артемьев Андрей Владимирович

  канд. техн. наук, доцент, доцент кафедры судовождения, Морской государственный университет им. Г.И. Невельского Владивосток. Россия

• Петров Владимир Алексеевич

  канд. техн. наук, доцент, доцент кафедры судовождения, Морской государственный университет им. адм. Г.И. Невельского, Владивосток. Россия

• Гриняк Виктор Михайлович

  д-р техн. наук, доцент, профессор кафедры информационных технологий и систем, Владивостокский государственный университет Владивосток. Россия

Статья посвящена проблеме обеспечения навигационной безопасности движения судов. Рассматривается задача безопасного расхождения судов на акваториях с интенсивным трафиком. Предлагается традиционная для судовождения геометрическая
интерпретация этой задачи, когда рассматривается относительное движение пары судов. При этом определяется геометрическое место точек вектора скорости управляемого судна, соответствующее опасным и безопасным скоростям и курсам. В работе отме-
чается особый характер движения автономных надводных судов, что накладывает ряд ограничений на использование известных методов безопасного расхождения и делает актуальным переход от моделирования движения пар «судно-судно» к моделированию движения типа «судно-группа судов». Указано, что в случае группового движения действия автономного судна должны быть предсказуемы и прозрачны для экипажа обычных судов. Поэтому участникам движения, как автономным, так и с экипажем, при решении задачи безопасного расхождения необходимо знать намерения встречного судна. Именно знание того, как встречное судно намеревается маневрировать, позволяет корректно выбрать собственное движение, избежать попадания в сложные ситуации («навигационные ловушки»). В статье предлагается новый поход выбора параметров возможного маневра судов – с учетом возможных намерений других участников движения. Это позволяет корректно интерпретировать существующие правила расхождения для морских автономных надводных судов. Обсуждается возможный инструментарий для обмена информацией о планируемых маршрутах между судами и выбора подходящего маневра. Такой обмен маршрутами позволяет оценить намерения судов заблаговременно и принять решение о маневрировании, приемлемое для всей группы судов, участвующих в расхождении. Работа сопровождается примерами расчетов параметров маневрирования группы судов, демонстрирующих применимость описанного метода. Описано программное обеспечение, использованное для моделирования движения групп судов и численного исследования рассматриваемой задачи. Даются рекомендации по постановке натурных экспериментов.

Ключевые слова: управление движением судов, безэкипажное судоходство, е-навигация, а-навигация, опасное сближение, манёвр уклонения, коллективное движение.