Транспорт. Рубрика в журнале - Вестник Мурманского государственного технического университета
Статья научная
Впервые в теории эргатических систем проведено исследование общих особенностей структур и динамики контура настройки технического объекта, который осуществляет автоматическое регулирование параметров безопасного плавания. Выполнено исследование структуры и процесса функционирования эргатической системы, включающей систему автоматического регулирования с параметром состояния безопасного плавания. Приведена функция выбора сигналов, осуществляющих оптимальную перенастройку закона регулирования упомянутой системы, и составлена последовательность действий судового специалиста, позволяющая удовлетворительно решить задачу по обеспечению безопасности плавания. Перенастраиваемая судовым специалистом эргатическая система имеет двухуровневую иерархическую структуру. Первый - уровень автоматического регулирования параметра безопасного плавания, второй - уровень перенастройки, на котором судовой специалист осуществляет изменения параметров закона регулирования. Двухуровневое иерархическое представление эргатической системы управления параметрами безопасности плавания позволяет ввести понятие перенастройки уровня регулирования как деятельности судового специалиста, состоящей в уменьшении условий неопределенности при функционировании этого слоя. Такое уменьшение может быть достигнуто в результате воздействия верхнего уровня, который связан с представлениями судового специалиста о качестве регулирования параметров безопасности плавания судна, на нижний уровень -непосредственного автоматического регулирования параметра безопасного плавания. В результате исследования структуры деятельности судового специалиста в эргатической системе при контроле и управлении процессом автоматического регулирования параметров состояния безопасного плавания было выявлено, что основной задачей судового специалиста при функционировании в рамках эргатической системы, обеспечивающей безопасность плавания, является наблюдение за входом и выходом системы автоматического регулирования, принятие решений по выбору сигналов перенастройки законов регулирования на основе информации об отклонениях и реализация этих решений.
Бесплатно
Статья научная
Приводятся результаты работы с модулем спутниковой навигационной системы NovAtel OEM615. Анализируется влияние внешних факторов и выбранного режима работы на точностные характеристики. Оценивается возможность применения ОЕМ615 для определения пространственного положения физической имитационной модели судна
Бесплатно
К вопросу о безопасном несении ходовой вахты и общих требованиях к "человеческому элементу"
Статья научная
В статье рассмотрены вопросы безопасности мореплавания и возможные сценарии возникновения аварийных ситуаций. Анализируются ошибки обработки информации и выбора управленческого решения при несении ходовой вахты.
Бесплатно
Математическое моделирование верхней атмосферы земли: аспект обеспечения транспортной инфраструктуры
Статья научная
В настоящее время растет значимость спутниковых навигационных систем для решения разнообразных прикладных задач в различных отраслях экономики и государственного сектора России. С 2001 г. в соответствии с Федеральной целевой программой планово развивается отечественная глобальная навигационная спутниковая система ГЛОНАСС. В работе приведены примеры применения ГЛОНАСС в различных секторах транспортной системы России, включая автомобильный, железнодорожный и водный транспорт. Любая навигационная система (или система определения координат) имеет свои погрешности вычисления местоположения объекта, связанные с различными факторами. Особое внимание в работе уделяется погрешностям, связанным с учетом свойств среды распространения спутникового навигационного сигнала (т. е. преимущественно ионосферной составляющей задержки сигнала). Величина ошибки позиционирования возрастает в высоких широтах, что обусловлено особенностями (наклонением) орбит спутников навигационных систем и свойствами высокоширотной ионосферы, а также при возмущенных геомагнитных условиях, в частности во время геомагнитных бурь и суббурь. В качестве моделей ионосферы для вычисления поправок (ионосферных задержек) в современных навигационных системах используются статистические модели, полученные в результате анализа большого количества серий наблюдений. Такие модели не могут обеспечить высокую точность определения местоположения объекта при возмущениях ионосферы, а также в высоких широтах. Получаемые по статистической модели параметры ионосферы, используемые при определении ионосферных задержек спутниковых сигналов, могут быть скорректированы с помощью самосогласованной физико-математической модели ионосферы. В качестве такой модели авторы предлагают использовать глобальную численную самосогласованную модель верхней атмосферы Земли UAM (Upper Atmosphere Model), учитывающую высыпания энергичных частиц и продольные токи в авроральных областях и адекватно воспроизводящую поведение ионосферы в высоких широтах при различных геофизических условиях.
Бесплатно
Математическое обоснование параметров безопасного пелагического траления в каньоне
Статья научная
Предложены и обоснованы параметры безопасного пелагического траления в морском каньоне: допустимое отклонение судна от оптимальной линии пути; минимальная ширина каньона, дающая при существующих условиях возможность обеспечивать безопасность трала; запас ширины каньона на траекторию движения трала при маневрировании вследствие изменения направления оси каньона; отклонение трала от оси каньона при маневрировании вследствие изменения направления этой оси в любой после поворота момент времени; момент времени, когда отклонение трала от оси каньона при маневрировании вследствие изменения направления этой оси достигнет заданной величины
Бесплатно
Статья научная
В статье рассмотрены вопросы навигационной безопасности движения буксируемого объекта и буксировщика. Представлены методы выбора альтернатив лицами, принимающими решения (ЛПР) по управлению безопасностью буксирного каравана. Приведены примеры состояний навигационной безопасности, их взаимосвязи эксплуатационного, критического и аварийного характера применительно к заданной полосе положения, предложена последовательность формирования алгоритма действий с учетом оценки возможных потерь для обеспечения устойчивости буксирной операции. Целью работы является исследование и разработка последовательности логических заключений для формирования механизма принятия корректирующих действий судоводительским составом при выходе буксирного каравана из состояния устойчивой навигационной безопасности для его возвращения к исходным параметрам устойчивого движения. Для оценки навигационных рисков использован метод анализа функции рисков с дальнейшим выбором управлений, синтезированных для процесса буксировки, учитывая возможные реакции "человеческого элемента". Для расчетов использованы общеизвестные в теории вероятности и математической статистике методы. Построена итерационная математическая модель буксирного каравана с рассмотрением апостериорного распределения параметров фазовых координат каравана при заданных наблюдениях. Исследована вероятность возникновения ресурсных потерь при выборе оптимальной альтернативы. Установлено, что при выборе и принятии однократного решения в условиях риска среди альтернатив с потерями всегда можно найти такую альтернативу, которая способна обеспечить при управлении состоянием навигационной безопасности каравана уменьшение вероятности возникновения больших потерь. При управлении навигационным состоянием буксирного каравана следует выбирать оптимальную альтернативу, сводящую к минимуму вероятность максимальных затрат, а затем на ее базе выбирать при неполной информированности ЛПР оптимальную последовательность управлений, которая будет в свою очередь минимизировать среднюю функцию потерь.
Бесплатно
Моделирование движения танкера на нефтяном терминале в открытом море при управлении на перекрестии
Статья научная
Рассмотрен процесс моделирования движения танкера во время выполнения операций по погрузке нефти и нефтепродуктов на терминале, находящемся в открытом море, при использовании инновационного способа управления на перекрестии.
Бесплатно
Статья научная
Проведено моделирование процесса швартовки к борту судна-партнера на финальном этапе сближения судов "борт к борту" с использованием инновационного способа. Представлены результаты модельного эксперимента, подтверждающие возможность использования данного способа на практике.
Бесплатно
Статья научная
Предложен инновационный способ швартовки одного судна к другому в условиях открытого моря. Проведен модельный эксперимент первого этапа швартовки. Доказана возможность применения предложенного способа на практике.
Бесплатно
Морфизм между планируемыми рисками судовой операции и рисками при ее реализации
Статья научная
Установлено, что, с одной стороны, операции по планированию и реализации судового навигационного маршрута связаны единой целью, а с другой стороны, эти же операции должны рассматриваться независимо друг от друга, так как первая операция осуществляется в закрытой системе, а вторая - в открытой системе. Сформулированы цель и основные задачи, решаемые при планировании навигационного маршрута; показаны способы и методы обеспечения безопасного плавания судна с учетом сложных и опасных навигационных ситуаций, которые могут встретиться в любой момент времени и любых координатах составленного и реализуемого перехода. Получена зависимость между текущими и допустимыми рисками (в форме неравенства Чебышева), обеспечивающая возможность пересчета величины приемлемого (апостериорно заданного) риска, принятого при планировании судового навигационного маршрута, в величину текущего риска при реализации этого же маршрута. Показано, что морфизмы, связывающие риски планирования и риски реализации навигационного маршрута, с учетом определенных ограничений, накладываемых на их множество, позволяют оценить величину временного интервала существования соответствия между этими рисками.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрены вопросы навигационной безопасности движения маломореходного объекта; научно обоснована траектория движения маломореходного объекта в составе буксирного каравана; решено векторное линейное уравнение в условиях стационарности движения
Бесплатно
Навигация GPS / ГЛОНАСС в Арктике и полярные сияния
Статья научная
Показано соответствие пространственно-временного распределения сияний аврорального овала и пространственно-временных изменений параметров сигнала навигационных спутников. Проанализированы экспериментальные данные о региональных и локальных неоднородностях полного электронного содержания - ПЭС (Total Electron Content - TEC) и данные о задержках сигнала в полярной ионосфере. Использование в качестве индикатора нарушений в работе систем GPS/ГЛОНАСС данных о полярных сияниях может дать возможность значительно повысить точность позиционирования в Арктике с помощью спутниковых навигационных систем (СНС).
Бесплатно
Статья научная
Предложена конструкция плавучей приливной электростанции непрерывного действия на базе несамоходного судна, использующая для производства электрической энергии возобновляемые источники энергии ветра и приливной волны
Бесплатно
Статья научная
При разработке нефтегазовых месторождений и транспортировке углеводородов на акватории арктического шельфа ледяной покров оказывает силовое воздействие на гидротехнические сооружения и суда, что заставляет усиливать их конструкции и/или предусматривать дополнительные меры борьбы с ледовыми нагрузками. Риск ледовых воздействий на объекты обустройства морских нефтегазовых месторождений Арктического региона предопределяет наличие проблемы обеспечения устойчивости функционирования указанных объектов в условиях айсберговой опасности и ледовых образований. Снижение указанных рисков предполагает разработку организационных и технических мер повышения устойчивости функционирования объектов в условиях айсберговой опасности на основе использования мирового опыта и разработки прогрессивных технологий предотвращения опасных воздействий ледовых образований. Исходя из того что ледовый менеджмент является специфическим видом деятельности, требует специальных сил и средств, которые в составе сил аварийно-спасательного обеспечения (АСО) на море отсутствуют, а также исходя из того что на систему АСО на море не возложена функция предотвращения аварий и обеспечения бесперебойной работы морских объектов, ледовый менеджмент рассматривается как самостоятельный вид обеспечения нормального функционирования объектов разведки, добычи и морской транспортировки углеводородов (ОРДМТУ). В статье проведены анализ и обобщение отечественного и зарубежного опыта ледового и айсбергового менеджмента. Разработана система мер обеспечения безопасности функционирования морских объектов нефтегазовых месторождений в ледовых условиях на основе технологий предотвращения опасных воздействий ледовых образований. Показано, что система ледового и айсбергового менеджмента морских объектов добычи и морской транспортировки углеводородов должна представлять собой практический механизм снижения рисков эксплуатации месторождения в ледовых условиях. Работа относится к сфере обеспечения безопасной эксплуатации добычных платформ в Арктическом регионе; представлены средства и способы воздействия на айсберги с целью предотвращения их столкновений с плавающими или стационарными добычными системами.
Бесплатно
Статья научная
Представлена классификация проблем взаимодействия водного (морского) и железнодорожного транспорта на примере Мурманского транспортного узла; показаны перспективы развития технологии взаимодействия с учетом логистики транспортировок генеральных грузов в Мурманский морской торговый порт (ММТП), Мурманский морской рыбный порт и нефтеналивные терминалы Кольского залива.
Бесплатно
Особенности профессиональной подготовки морских инженеров для работы в Арктическом регионе
Статья научная
Исследованы особенности содержания образовательной программы подготовки морских инженеров в Морской академии Мурманского государственного технического университета. Проведен анализ показателей качества профессиональной подготовки специалистов. Показано, что система морского образования в МГТУ является эффективной, а уровень подготовки инженеров позволяет выполнять задачи освоения Арктического региона.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрен вариант расчета отношения близости двух моделей навигационной ситуации как многокритериальных объектов с вероятностными приоритетами, полученных с использованием судовой системы наблюдения.
Бесплатно
Оценка качества управления по отклонениям от прицельной линии
Статья научная
Проведена оценка качества управления танкером по отклонениям двух разнесенных точек ДП от прицельной линии. Способ используется при исследовании инновационного принципа управления по отклонениям для сравнения различных вариантов реализации этого принципа. Предложенные критерии показали их согласие с интуитивной оценкой качества управления по виду траекторий
Бесплатно
Оценка причин повреждений обмуровок в топках судовых паровых котлов
Статья научная
Интенсивность процессов сгорания в топке парового котла оказывает значительное влияние на обмуровку. Для правильной оценки влияния сгорания необходимо знать теплофизические свойства материалов и учитывать их при выборе технологии ремонта. В статье рассматриваются некоторые экспериментальные данные с целью разработки более совершенной технологии ремонта обмуровок.
Бесплатно
Оценка расхождения масс принятого и сданного грузов при определении массы по осадкам (методом)
Статья научная
В статье проведен анализ проблем, связанных с оценкой расхождения масс принятого и сданного грузов при их определении по осадкам (методом драфт-сюрвея) и обусловленных различием условий измерений в портах погрузки и выгрузки (изменением погрешностей, проявляющихся на различных этапах процедуры измерений). Проведено исследование и оценка погрешностей, которые могут возникнуть при определении массы груза вследствие наличия волнения при снятии осадок, использования кренометра для определения осадок с одного из бортов, из-за инструментальных погрешностей при определении плотности забортной воды, проседания судна на течении, а также анализ других возможных погрешностей. Для оценки погрешностей осадки, обусловленных волнением и применением кренометра, предлагается использовать формулы, вывод которых осуществлен в настоящей статье. Для вычисления погрешностей осадки, возникающих из-за проседания судна на течении, рекомендуется применять традиционные формулы скоростного проседания с заменой скорости судна скоростью течения. Для оценки погрешности водоизмещения из-за погрешностей в осадке в статье использовалась грузовая шкала конкретного судна и величина водоизмещения на единицу осадки. В итоге обоснованы два сходных критерия допустимого расхождения в рассчитанных методом драфт-сюрвея массах груза в портах погрузки и выгрузки: строгий и статистический, каждый из которых требует расчета и сведения в одну таблицу всех погрешностей и вычисления общей погрешности водоизмещения. Эти критерии позволят грузополучателю и перевозчику принимать обоснованное согласованное решение о значимости расхождения масс с учетом индифферентности условий и средств измерений.
Бесплатно
