Структурный анализ системы обеспечения автономной проводки и швартовки судов через графы состояний

В данной работе рассматриваются модели состояний системы обеспечения автономной проводки и швартовки судов и ее ключевого компонента — буксира-автомата. Исследование направлено на анализ функционирования системы обеспечения автономной проводки и швартовки судов, определение возможных режимов работы и условий переходов между состояниями, а также выявление факторов, влияющих на эффективность выполнения операций в акватории порта. Для формализации логики работы системы и ее компонентов используются графы состояний, описывающие возможные состояния, переходы между ними и внешние воздействия. Особое внимание уделяется интеграции автономных буксиров-автоматов, систем автономной швартовки и других автоматизированных решений в рамках единой системы. Разработанные модели служат инструментом для глубокого понимания внутренних процессов системы, а также позволяют выявить узкие места и потенциальные риски, что создает основу для дальнейшего совершенствования технологий автономного судовождения. Результаты работы соответствуют современным международным трендам и национальной стратегии Российской Федерации в области модернизации морской отрасли.

1. План мероприятий («Дорожная карта») «МариНет» Национальной технологической инициативы. [Электронный ресурс] URL: https://nti2035.ru/markets/docs/DK_marinet.pdf (дата обращения 26.11.2024).

2. Пинский А.С. Е-Навигация и безэкипажное судовождение / А.С. Пинский // Транспорт Российской Федерации. – 2016. – № 4 (65). – С. 50 – 54. –EDN WMAHYT.

3. Патент на полезную модель № 222507 U1 Российская Федерация, МПК B63B 3/00. Корпус судна-буксира: № 2023128879: заявл. 07.11.2023: опубл. 29.12.2023 / В.Г. Сенченко, А.Б. Крючков, В.В. Заслонов; заявитель ФГБОУ ВО «Государственный морской университет имени адмирала Ф.Ф. Ушакова». – EDN TJCDAW.

4. Биденко С.И. О концептуальном облике буксира-автомата для работы в буксирном ордере или «стае» / С.И. Биденко, В.Г. Сенченко, А.Б. Васильев // Неделя науки Санкт-Петербургского государственного морского технического университета. – 2021. – № 1-1. – DOI 10.52899/978-5-88303-611-7_170. – EDN MQZWRV.

5. Патент № 2808875 C1 Российская Федерация, МПК B63B 21/00. Швартовный захватный модуль (варианты): № 2023109206: заявл. 11.04.2023: опубл. 05.12.2023 / В.Г. Сенченко, А.Б. Крючков, В.В. Заслонов, Д.А. Крючков; заявитель ФГБОУ ВО «Государственный морской университет имени адмирала Ф.Ф. Ушакова». – EDN OJRYES.

6. Приказ Минтранса России от 30.11.2017 № 503 «Об утверждении Обязательных постановлений в морском порту Новороссийск».

7. Алексеев Г.М. Особые случаи морской практики: уч. пос. / Г.М. Алексеев. – М.: Морской транспорт, 1959. – 338 с.

8. Golovina A. On the issue of the legal status of persons exercising control of a maritime autonomous surface vessel / A. Golovina // SHS Web of Conferences. – 2022. – Vol. 134. – P. 00114. – DOI 10.1051/shsconf/202213400114. – EDN WPEUCZ.

9. Патент № 2809129 C1 Российская Федерация, МПК B63H 25/04, G05D 1/08, G08G 3/00. Способ проводки, швартовки и отшвартовки морского грузового судна в автономном режиме и способ работы цифровой инструментальной платформы управления движением группы автономных судов-буксиров в портовой акватории: № 2023102499: заявл. 03.02.2023: опубл. 07.12.2023 / В.Г. Сенченко, М.А. Лопатин, Д.Е. Студеникин; заявитель ФГБОУ ВО «Государственный морской университет имени адмирала Ф.Ф. Ушакова». – EDN IEUNZK.

10. Епихин А.И. Проблемы внедрения безэкипажных судов на основе статистических исследований аварийных ситуаций и потерь судов / А.И. Епихин, М.А. Модина // Морские интеллектуальные технологии. – 2021. № 3-1 (53). – С. 77 – 82. – DOI 10.37220/MIT.2021.53.3.010.

11. Студеникин Д.Е. Динамическое формирование коридора безопасности при планировании маршрута движения судна / Д.Е. Студеникин, С.И. Кондратьев, Е.В. Хекерт, М.А. Модина // Морские интеллектуальные технологии. – 2021. – № 2-4 (52). – С. 128 – 131. – DOI 10.37220/MIT.2021.52.2.081.

12. Лопатина В.В. Методика проведения измерений геометрических перемещений подвижного объекта / В.В. Лопатина, В.Г. Сенченко // Морские интеллектуальные технологии. – 2020. – № 4-4 (50). – С. 62 – 66. – DOI 10.37220/MIT.2020.50.4.098.

13. Заслонов В.В. Определение параметров группы азимутальных буксиров-автоматов при выполнении буксировочных работ / В.В. Заслонов, С.С. Жук, Я.В. Бурылин // Морские интеллектуальные технологии. – 2024. – № 4-1 (66). – С. 214 – 224. – DOI 10.37220/MIT.2024.66.4.025. – EDN EZZHBK.

14. Hensen H. Tug use in port. A practical guide. 2nd ed. / H. Hensen. – Port Rotterdam: Nautical Institute, 2003. — 192 p.

15. Заслонов В.В. Метод группового движения морских подвижных объектов / В.В. Заслонов, С.Н. Стуконог // Эксплуатация морского транспорта. – 2024. – № 2 (111). – С. 76 — 84. — DOI 10.34046/aumsuomt111/13. — EDN OVAQNS.

16. Управление автономным подруливающим устройством / Я.В. Бурылин, А.Н. Попов, С.И. Кондратьев, Боран-Кешишьян А.Л. и др. // Морские интеллектуальные технологии. – 2024. – № 4-2 (66). – С. 114 – 120. – DOI 10.37220/MIT.2024.66A.066. – EDN WYKCMI.

17. Бурылин Я.В. Идентификация нелинейной модели движения судна и адаптивное управление по траектории: дисс. … канд. техн. наук / Я.В. Бурылин; ГМУ им. адм. Ф.Ф. Ушакова. Новороссийск, 2018. – 132 с. – EDN IJTRJA.

18. Burylin I.V. Interface for indication and remote control of an unmanned vessel in automatic and manual modes / I.V. Burylin // Journal of Physics: Conference Series: International Conference on Actual Issues of Mechanical Engineering, AIME 2021. – Vol. 2061 (1). – P. 012074. – DOI 10.1088/1742-6596/2061/1/012074. – EDN FWSZAF.

19. Головина А.А. Законодательное закрепление уровней автономности морских автономных надводных судов / А. А. Головина // Вестник государственного морского университета имени адмирала Ф.Ф. Ушакова. – 2024. – № 4 (49). – С. 59 – 63. – EDN YQJUTU.

20. Айзинов С.Д. Принципы оценки функциональных свойств систем автономного судовождения / С.Д. Айзинов, А.А. Буцанец, С.В. Смоленцев, В.Г. Сенченко и др. // Научно-технический сборник Российского морского регистра судоходства. – 2024. – № 74. – С. 83 – 96. – EDN HNHFAA.

21. Karetnikov V. Simulation of maneuvering trials of an unmanned or autonomous surface ship on a navigation simulator / V. Karetnikov, E. Ol'khovik, A. Butsanets, A. Ivanova // Lecture Notes in Civil Engineering. – 2021. – Vol. 130 LNCE. – P. 146-156. – DOI 10.1007/978-981-33-6208-6_15. – EDN JJVLQH.

22. Karetnikov V. Development of methods for maneuvering trials of autonomous ships in test water area / V. Karetnikov, E. Ol'khovik, A. Butsanets, A. Ivanova // Lecture Notes in Civil Engineering. – 2021. – Vol. 130 LNCE. – P. 503 – 508. – DOI 10.1007/978-981-33-6208-6_5. – EDN PHCRQD.