Загальної концепції впровадження методів математичного моделювання в геоінформаційні системи навігаційно-гідрографічного та гідрометеорологічного забезпечення мореплавства не існує, тому що вважається, що не всі задачі підлягають математичному моделюванню.
Тому на першому етапі важливо на конкретних прикладах продемонструвати можливості математичного моделювання у напрямку гідрометеорологічного і, особливо, навігаційно-гідрографічного забезпечення мореплавства, як складової системи забезпечення безпеки мореплавства шляхом ефективного маневрування та керування рухом судна, та на базі отриманого досвіду розширювати перелік задач, які практично вирішуються методами математичного моделювання.
У дисертаційній роботі отримано такі наукові результати:
- вперше запропоновано алгоритм підвищення точності позиціонування суден (розрахунок систематичної похибки визначення орбітальних характеристик геодезичних супутників відносно центру геоцентричної системи WGS-84), що має як фундаментальне теоретичне значення, так і може бути базою для подальшого вдосконалення (зменшення похибки) методів супутникової геодезії з метою забезпечення безпеки мореплавства, шляхом ефективного маневрування та керування рухом судна, що відрізняється відсутністю відомостей в існуючій науковій літературі;
- вперше запропоновано алгоритм обчислення статистичними методами результатів математичного моделювання розповсюдження гідроакустичної хвилі за променевою теорією (встановлена можливість існування періодичного у просторі проявлення зон акустичної тіні); на практиці це дозволяє більш ефективно використовувати корабельні сонари, що дає можливість забезпечити безпеку мореплавства шляхом ефективного маневрування та керування рухом судна. В інтересах ВМС ЗС України це дозволить на більш високому рівні виконувати тактичні прийоми маневрування з урахуванням даних розрахунку акустичних полів самого корабля та акустичних полів гідроакустичних станцій;
- удосконалено алгоритми статистичних обрахунків результатів математичного моделювання гідродинамічного поля судна, яке генерує корабельні хвилі, що впливають на швидкість руху судна; розроблене методичне підґрунтя визначення критичної швидкості руху судна, при збільшенні якої, за рахунок трансформації корабельних хвиль, відбувається перехід з економного на неекономний режим руху, за якого збільшення потужності не приводить до відповідного збільшення швидкості, що зменшує маневреність судна;
- удосконалено алгоритми статистичних обрахунків результатів математичного моделювання акустичного поля судна; створене методичне підґрунтя для визначення залежної від швидкості руху судна довгохвильової складової акустичного поля судна, яке формується підводною частиною корпусу, що дозволяє забезпечити безпеку мореплавства шляхом ефективного маневрування та керування рухом судна в умовах мінної загрози;
- отримано подальший розвиток алгоритму статистичного обчислення результатів математичного гідродинамічного моделювання гідродинамічного поля судна, яке раптово може змінювати швидкість його руху, що дозволяє забезпечити безпеку мореплавства шляхом ефективного маневрування та керування рухом судном;
- отримали подальший розвиток алгоритми статистичного обчислення результатів математичного гідродинамічного моделювання дрейфових течій на прикладі акваторії Одеського торгівельного порту. Тобто виконано тестовий розрахунок вертикального розподілу швидкості та напрямку течій в акваторії Одеського торгівельного порту. За умов нагонного вітру в акваторії порту виникають дрейфові (поверхневі) та компенсаційні (придонні) течії. За таких умов дрейф суден з різною осадкою відбуватиметься у різних напрямках. У зв’язку з тим, що течії і зміни їх напрямку та швидкості з глибиною складають суттєву навігаційну загрозу, впливаючи на ефективність засобів керування судном, пропонується у портах та узкостях доповнити існуючу геоінформтивну систему інформаційним шаром 3D течій;
- отримали подальший розвиток алгоритми статистичного обчислення результатів математичного гідродинамічного моделювання процесів формування на морському дні тимчасових навігаційних перешкод типу барів та банок.
Ключові слова: керування рухом судна, маневреність судна, математичне гідродинамічне моделювання, фізико-статистичне моделювання, навігаційно-гідрографічне та гідрометеорологічне забезпечення, гідроакустичне поле судна, гідродинамічне поле судна, похибки супутникової геодезичної системи позиціонування.
