Повышение навигационной безопасности маневрирования судов на внутренних водных путях на основе реализации технологии дополненной реальности

Объект исследования: процесс управления движением речного водоизмещающего судна на ближних дистанциях в стесненных навигационных условиях (СНУ) акваторий и районов плавания внутренних водных путей (ВВП). Цель работы: повышение навигационной безопасности маневрирования при управлении движением по курсу водоизмещающего судна на ближних дистанциях в СНУ линейных районов и акваторий ВВП. Методы исследования: системный подход, математическое моделирование и экспертные оценки, численное моделирование, теория управления и математическая статистика, теория принятия решений, эмпирические методы наблюдения, измерения, описания и сравнения. Достигнутые результаты: обоснована практическая востребованность создания прогнозируемой траектории движения судна (ПТДС) при управлении маневрированием водоизмещающего судна; разработан алгоритм, осуществляющий выбор адекватной математической модели, позволяющий вычислять и визуализировать прогнозную траекторию движения водоизмещающего судна вкупе с соразмерно согласованным отображением цифровой модели видимой судоводителем панорамы реальной навигационной обстановки; разработана архитектура построения ПТДС и выполнена программно-аппаратная реализация СППРС, получено свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ «Поворот»; создан и экспериментально исследован модельный образец СППРС; сформирована методика применения ПТДС для целей повышения безопасности судоходства. Научная новизна результатов диссертационного исследования заключается в следующем: 1) Обоснована практическая востребованность создания СППРС для повышения безопасности судоходства и снижения уровня негативного влияния «человеческого фактора» и введено понятие ПТДС; 2) Выполнен анализ существующих математических моделей динамики водоизмещающего судна с позиций их адекватности для расчетов ПТДС; 3) Создан алгоритм автоматического выбора математической модели динамики судна, адекватной текущей эксплуатационной ситуации, для расчета ПТДС; 4) Разработана технология построения ПТДС в формате дополненной реальности, 5) Выработана методика применения ПТДС и определены направления расширенной реализации. Результаты внедрены в учебный процесс ФГБОУ ВО «ВГУВТ» и проектно-конструкторскую деятельность ООО «Маринек» и ООО «НПФ Маринек». Применение результатов диссертационного исследования и создание экспериментального образца СППРС с ПТДС, последующее их штатное использование позволит повысить уровень безопасности судоходства.