Отчет о прикладных научных исследованиях "Создание маломерного научно-исследовательского судна для комплексных исследований морской прибрежной акватории с применением инновационной методологии проектирования, разработкой системы управления жизненным циклом изделия (судна) и внедрением режима безэкипажного управления движением" по теме "Разработка нормативно-технической документации" (промежуточный). Этап 1. ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы».

В ходе выполнения первого этапа проекта получены следующие результаты:1. Проведен анализ состояния вопроса по созданию систем управления жизненным циклом судна по управляемым параметрам эксплуатации и готовности. Предлагаемые формулировки и решения, применяемые к созданию электронной модели судна в отличие от зарубежных стран, не имеют широкого распространения в экономике Российской Федерации при создании такой высокотехнологичной продукции, как объекты морской инфраструктуры.2. Разработана обобщенная структурная схема цифровой радиоэлектронной системы дистанционного управления судном в безэкипажном режиме. Разработаны варианты структурных схем береговой и судовой подсистем, цифровой радиоэлектронной системы дистанционного управления судном в безэкипажном режиме. Разработаны структурные схемы и алгоритмы подпрограмм работы устройства формирования, обработки и передачи видеоизображений в системе дистанционного управления судном в безэкипажном режиме. Выполнен анализ систем роботизированного зрения для задач дистанционного управления подвижными объектами. Исследованы варианты структурной схемы цифровой радиоэлектронной системы дистанционного управления судном в безэкипажном режиме с использование WiFi канала связи и с использованием канала связи по стандарту IEEE 802.22.3. Выполнен обзор существующих методов автоматического управления судами различного назначения, в т.ч. проанализированы современные запатентованные решения, а также решения, основанные на классических методах управления. Предложен способ управления угловой скоростью судна при так называемом «сильном маневре», которые представляет собой развитие известного подхода и позволяет достичь лучших (с точки зрения качества управления) результатов.4. Результаты, полученные в части анализа видеоизображений и обнаружения препятствий на морской поверхности: выполнена постановка задачи автоматического обнаружения препятствий на водной поверхности с борта беспилотного суда, а также задачи их автосопровождения; предложены усовершенствованные алгоритмы построения границ морской поверхности, обнаружения и автосопровождения объектов в реальном масштабе времени; разработан соответствующий математический аппарат для описания модели судна и модели препятствий, а также модели измерений; предложен алгоритм обхода препятствий; предложенные алгоритмы и методы были протестированы, как на реальных, так и модельных данных 5. В части разработки системы контроля мореходности решены следующие задачи: выполнен анализ существующих методов мореходности; приведен сравнительный анализ классических методов контроля мореходности с решениями на основе оптимального управления; приведено решение задачи Лагранжа-Понтрягина для бортовой качки на продольном волнении; сформулированы основные положения для разработки алгоритмов контроля мореходности на основе асимптотических методов анализа больших уклонений, позволяющие реализовать контроль в бортовых условиях вплоть до управления в безэкипажном режиме.