Дослідження в дисертаційній роботі спрямоване на розв'язання науково – прикладних задач по управлінню судном на маршруті, під час його плавання, включаючи: аналіз елементів руху судна на етапі планування маршруту, аналіз руху судна при обсервації та дослідження руху судна при зміні швидкості. Такий підхід дозволяє досягти оптимального співвідношення між безпекою та ефективністю руху судна. Тому навігаційні системи і пристрої управління повинні забезпечувати своєчасне оновлення інформації та підтримку прийняття рішень судноводієм для безпечної та ефективної навігації.
Головною потребою виконання дослідження є наявність запиту практики по управлінню рухом судна на заданому маршруті, зокрема:
– підвищення точності та ефективності прогнозування траєкторії руху судна під впливом зовнішніх факторів;
– розробка адаптивних алгоритмів для стабілізації курсу судна та компенсації збурень на маршруті.
Головним завданням дослідження являється розробка алгоритму оптимальної стабілізації руху судна на заданому маршруті.
В результаті проведеного аналізу аварійності флоту України головне завдання структурно представлено у вигляді трьох допоміжних завдань: аналіз елементів руху судна на етапі планування маршруту та розробка графоаналітичного способу визначення цих елементів; аналіз руху судна при обсервації та розробка алгоритму повернення судна на лінію маршруту з урахуванням модулю та напрямку природнього збурення, отриманого в результаті обсервації; дослідження руху судна при зміні швидкості та розробка алгоритму вибору оптимальної швидкості для повернення в координатну точку маршруту.
У результаті розв'язання головного завдання через виконання допоміжних задач отримано наукове положення: безпека процесу управління судном на маршруті забезпечується розробкою та застосуванням інноваційних підходів до оптимізації руху судна. Це охоплює вивчення та аналіз елементів руху на різних етапах плавання, включаючи планування маршруту, обсервацію та зміну швидкості. Шляхом розробки алгоритмів стабілізації та вибору оптимальної швидкості з урахуванням різних факторів, таких як збурення та шляхові обмеження, забезпечується ефективне та безпечне керування судном.
Наукове положення обґрунтовано наступними науковими результатами:
удосконалена процедура оптимізації руху судна на маршруті, яка ґрунтується на балансі рухомих сил та сил опору з урахуванням динамічних змін зовнішніх факторів та відрізняється від відомих процедур застосуванням комплексних інноваційних підходів при стабілізації положення судна у просторі та на площині у реальному часі;
удосконалений адаптивний алгоритм корекції траєкторії для повернення на задану лінію шляху, який відрізняється врахуванням поточних даних про модуль та напрямок дії збурюючих чинників таких як вітрові, хвильові та вплив течії;
набула подальшого розвитку методика графоаналітичного розрахунку початкових параметрів руху судна (курсу, швидкості, координат на етапі планування маршруту, яка відрізняється застосуванням векторного аналізу та візуалізації на картографічній основі;
набули подальшого розвитку розрахункові моделі навігаційних розрахунків, які відрізняються застосуванням способу вибору оптимальної швидкості ходу судна для безпечного відновлення руху траєкторії маршруту;
набув подальшого розвитку ефективний спосіб стабілізації руху судна та уникнення загроз безпеці мореплавства, який відрізняється застосуванням системного (комплексного) підходу до врахування впливу факторів навколишнього середовища на процес судноводіння.
Наукова новизна отриманих результатів полягає в розробці полягає у розробці надійного, швидкого та точного алгоритму визначення характеристик руху судна, який враховує вектори швидкості, пов'язані із зовнішніми впливами, мінливість умов довкілля та відрізняється застосуванням координатного методу аналітичної геометрії, графоаналітичних підходів до точного визначення параметрів руху судна та підвищенням якості управління на маршруті.
Практичне значення отриманих результатів полягає в тому, що алгоритми, розрахункові схеми і методики можуть бути використані для створення нових інтелектуальних систем підтримки прийняття рішень, заснованих на використанні існуючих навігаційних приладів, включаючи системи навігації для автоматичного управління судном.
Практичні результати дисертаційного дослідження впроваджені в науково-дослідну роботу кафедри технічної експлуатації флоту НУ ОМА і експертизах.
