Аппаратно-программный комплекс для обеспечения выдачи рекомендаций судоводителям и операторам систем управления движением судов для минимизации ущерба при неизбежности столкновения объектов морской деятельности
Для расширения функциональных возможностей, расширения круга решаемых проблем и возможностей по постановке и решению задач, повышения эффективности процесса принятия решений и качества вырабатываемых решений при управлении движением судов (УПС) для минимизации ущерба при неизбежности столкновения объектов морской деятельности (ОМД), в аппаратно-программном комплексе для обеспечения выдачи рекомендаций судоводителям и операторам систем управления движением судов, содержащем соединенные средствами связи устройство ввода-вывода, устройство хранения данных, устройство обработки данных и устройство визуализации, устройство обработки данных включает соединенные средствами связи устройство формирования данных (УФД) об ОМД и устройство выбора оптимального варианта решения (УВОВР). УФД выполнено с возможностью разработки/выбора в соответствии с решаемыми проблемами математических моделей для оценки параметров и расчета критериальных показателей вариантов, а устройство хранения данных включает в себя базу данных с перечнем типов проблем и соответствующих проблемам математических моделей для оценки параметров и расчета критериальных показателей вариантов. УВОВР выполнено с возможностью выработки решений на основе: формирования единой картины надводной обстановки в зоне контроля с единой нумерацией целей; оценки вероятности столкновения с надводными объектами; оценки вероятности столкновения с навигационными опасностями с использованием электронной навигационной карты; прогнозирования характера столкновения; прогнозирования последствий столкновения; выработки и выдачи судоводителю рекомендаций по приятию мер для минимизации ущерба до столкновения; выработки и выдачи судоводителю рекомендаций по предварительным мероприятиям по действиям после столкновения; оценки последствий столкновения; выработки и выдачи судоводителю рекомендаций по действиям после столкновения. 1 н.п. ф-ля, 11 з.п., 1 илл.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Полезная модель относится к области информатики и вычислительной техники, а именно к используемым при выработки решений аппаратно-программным комплексам, и может быть использована в качестве универсального адаптируемого "электронного советника" при принятии решений судоводителями и операторами систем управления движением судов для минимизации ущерба при неизбежности столкновения объектов морской деятельности.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Несмотря на постоянное совершенствование средств обеспечения безопасности мореплавания ежегодно на море происходит от 1000 до 1500 аварийный случаев.
Из общего числа аварий на море до 70% приходится на столкновения с другими судами, посадки на мель, столкновения с различными объектами. При этом ежегодно от 20 до 30 аварий каждого из указанных типов приводят к гибели судов.
Указанные обстоятельства делают актуальным создание комплекса, задачей которого является оказание поддержки судоводителю в ситуации, когда в силу сложившихся обстоятельств столкновение судна с другими объектами морской деятельности стало неизбежным.
Известно устройство автоматизированной системы оценки значений факторов риска и их волатильности [1], обеспечивающее выбор множества вариантов решения проблемы, из которых необходимо выбрать единственный вариант; выбор компонентов решения, касающихся выбора варианта; присваивание компонентам решения пользовательской оценки, которая характеризует относительную значимость компонента для выбора варианта; присваивание компонентам решения ожидаемой оценки удовлетворения требований и присваивание этим компонентам оценки достоверности. Последняя характеризует степень достоверности информации, используемой для определения оценки удовлетворения требованиям.
Однако рекомендации, полученные с помощью данного решения, не учитывают характер (тип) решаемых проблем, игнорируют противоречивые условия выбора и его многокритериальный характер.
Наиболее близкая по назначению, технической сущности и достигаемому техническому результату (прототипом) является информационно-аналитическая система лица принимающего решения по социально-экономическому развитию государства [2].
Данная автоматизированная информационно-аналитическая система для принятия решений содержит устройство обработки данных, устройство памяти, устройство ввода-вывода для ввода данных в процессор из устройства памяти и вывода обработанных данных в устройство памяти из процессора. Устройство памяти состоит из разделов, в каждом из которых записаны выбранные элементы декларативных справочных знаний, предназначенные для конкретного процесса принятия решений. При выполнении первой операции принятия решений выбранные элементы данных, полученные из устройства ввода, сравниваются с хранимыми в устройстве памяти элементами знаний, и выявляются входные данные, не соответствующие элементам знаний. При этом определяются тип и степень несоответствия. Затем дополнительные данные, полученные из устройства ввода, сравниваются с дополнительными элементами знаний и на основе результата сравнения выполняется вторая операция принятия решений.
Данная система имеет узкую область применения, что обусловлено специфичностью используемых в ней декларативных знаний, применяемых при принятии решений.
ЗАДАЧИ И ТЕХНИЧЕСКИЙ РЕЗУЛЬТАТ
Задача, на решение которой направлено заявляемое в качестве полезной модели техническое решение и требуемый технический результат, заключаются в расширении функциональных возможностей комплекса, расширении круга решаемых проблем и возможностей по постановке и решению задач, а также в повышении эффективности процесса принятия решений и качества вырабатываемых решений при управлении движением судов для минимизации ущерба при неизбежности столкновения объектов морской деятельности.
РАСКРЫТИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Поставленная задача решается и требуемый технический результат достигается за счет того, что в аппаратно-программном комплексе для обеспечения выдачи рекомендаций судоводителям и операторам систем управления движением судов, содержащий соединенные средствами связи устройство ввода-вывода, устройство хранения данных, устройство обработки данных и устройство визуализации, согласно полезной модели устройство обработки данных включает соединенные средствами связи устройство формирования данных об объекте морской деятельности и устройство выбора оптимального варианта решения.
При этом устройство формирования данных об объекте морской деятельности выполнено с возможностью разработки/выбора в соответствии с решаемыми проблемами математических моделей для оценки параметров и расчета критериальных показателей вариантов, а устройство хранения данных включает в себя базу данных с перечнем типов проблем и соответствующих проблемам математических моделей для оценки параметров и расчета критериальных показателей вариантов.
При этом устройство выбора оптимального варианта решения выполнено с возможностью выработки решений на основе:
формирования единой картины надводной обстановки в зоне контроля с единой нумерацией целей;
оценки вероятности столкновения с надводными объектами;
оценки вероятности столкновения с навигационными опасностями с использованием электронной навигационной карты;
прогнозирования характера столкновения;
прогнозирования последствий столкновения;
выработки и выдачи судоводителю рекомендаций по приятию мер для минимизации ущерба до столкновения;
выработки и выдачи судоводителю рекомендаций по предварительным мероприятиям по действиям после столкновения;
оценки последствий столкновения;
выработки и выдачи судоводителю рекомендаций по действиям после столкновения;
обеспечения судоводителя нормативной документацией в электронном виде по вопросам, связанным с аварийными ситуациями на море.
документирования информации по обстановке и действиям судоводителя, необходимой для последующего анализа причин аварии и действий судоводителя.
При этом аппаратно-программный комплекс выполнен с возможностью выявления условий, при которых столкновение объектов морской деятельности потенциально возможно;
прогнозирования результатов ожидаемого столкновения и хода развития аварии, выработку опережающих рекомендаций судоводителю, обеспечивающих минимизацию ущерба от столкновения;
выработки рекомендаций по аварийным действиям на судне после столкновения.
При этом аппаратно-программный комплекс выполнен с возможностью управления морскими судами не менее 4-х групп по водоизмещению (габаритам) 50-200, 1000-5000, 10000-50000 и свыше 60000 тонн, с возможностью контроля обстановки в зоне до 5-12 миль (определяется комплексом автоматически в зависимости от скорости движения судна или задается опенратором), выработки сигнала тревоги при вероятности столкновения в зоне от 0,05 и дальностью начала выдачи рекомендаций - при вероятности столкновения от 0,25.
При этом аппаратно-программный комплекс выполнен с возможностью выработки рекомендаций судоводителю с учетом не менее шести факторов, включая:
расстояние между опасно сближающимися объектами;
скорость сближения объектов;
ориентировочное время до предполагаемого столкновения;
направление (вектор) движения объектов;
ориентировочное водоизмещение сближающихся объектов.
Кроме этого устройство ввода-вывода для ввода исходных данных содержит реальную или виртуальную клавиатуру, устройство визуализации выполнено с возможностью одновременного представления исходных данных и полученных результатов, устройство хранения данных включает в себя базу данных примеров решаемых проблем, а устройство ввода-вывода содержит устройство перевода данных с одного языка на другой.
Также комплекс включает в свой состав прибор сопряжения с навигационными средствами и системами управления корабля, а также автоматизированное рабочее место оператора.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Заявляемое в качестве полезной модели техническое решение поясняется чертежом, на фиг.1 которого представлена структурно-функциональная схема заявляемого аппаратно-программного комплекса, соответствующая наилучшему варианту ее реализации.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ.
Аппаратно-программного комплекс состоит (фиг.1) из соединенных средствами связи устройства обработки данных 1, устройства хранения данных 2, устройства визуализации 3 и устройства ввода-вывода 4 для ввода исходных данных и вывода результатов.
Устройство ввода-вывода 4 для ввода исходных данных и вывода результатов решения дополнительно содержит устройство перевода данных с одного языка на другой.
Устройство обработки данных 1 включает встроенное устройство формирования данных об объекте морской деятельности и устройство выбора оптимального варианта решения, а устройство хранения данных 2 включает базу данных, в которой хранятся данные, соответствующие примерам оперативного решения конкретных проблем, и базу данных, в которой хранится перечень типов проблем и соответствующие каждому типу проблемы математические модели, а также данные о конструкции и параметрах собственного судна. Под типом проблемы понимается класс задач, включающий решаемую проблему.
Перечень проблем, хранящийся в базе данных, включает проблемы, касающиеся как широкого класса задач, например такие, как достижение успеха, степень риска и степень безопасности при решении проблем, возникающих при неизбежности столкновения объектов морской деятельности для минимизации возможного ущерба.
В перечне проблем могут быть представлены, например, такие как:
1. Выбор наилучших вариантов решений.
2. Поиск компромиссных вариантов решений.
3. Поиск рациональных вариантов распределения ресурсов.
4. Ранжирование вариантов решений.
5. Оценка вероятности успеха (снижения величины ущерба).
6. Оценка безопасности различных сфер деятельности с учетом угроз и рисков.
Каждой из указанных выше проблем в соответствие ставятся определенные математические модели, записанные в базе данных, хранящейся в устройстве хранения данных 2.
Представленный перечень типов проблем может быть сужен или расширен за счет включения дополнительных типов проблем и соответствующих им математическим моделям.
В основе решения любой проблемы лежит принятие качественного решения, которое предполагает наилучший выбор варианта решения с учетом вероятности успеха и степени риска для максимизации эффективности выбора при ограниченных ресурсах. В базе данных записаны два типа моделей: аппроксимационные и оптимизационные модели выбора (принятия решения) [1, 2, 3].
Общая структура аппроксимационных моделей:
E=f(xi, yj),
где Е - векторный результат (эффективность) решения проблемы;
х i - переменные, которыми можно управлять, i=1, m;
уj - переменные, которыми нельзя управлять, j=1, n;
f - функционалы зависимости между xi и yj, определяющие вектор Е (эффективность системы).
Аппроксимационные модели используют для оценки параметров, характеризующих возможность достижения успеха, степень риска и безопасность, а также других характеристик объектов с целью последующего выбора наиболее предпочтительных из них посредством оптимизационных моделей.
Общая структура оптимизационных моделей многокритериального выбора:
найти
если выбор x*
i не зависит от уj, описывающих поведение внешней среды (природы, конкурентов, врагов, и т.п.),
либо найти
если выбор x*i зависит от y*j, описывающих поведение внешней среды, действующей в собственных интересах.
Ограничениями являются:
Lk(xi, ci)
L*k,
где k=1,3; i=1, m; ci =const.
Критерием выбора служит правило многокритериальной реализации maxЕ*, minE*, либо maxminE *, где Е* рассматривается как свертка вектора, либо указанные правила реализуются как поиск верхней или нижней граней составляющих вектора Е или функционалов f.
Клавиатура в устройстве ввода-вывода 4 для ввода исходных данных может быть выполнена как в виде устройства с клавишами, так и в виде виртуальной клавиатуры, которая представляет собой набор клавиш, изображенных на сенсорном экране, касание которых имитирует физическое нажатие клавиш на клавиатуре устройства ввода-вывода. В заявляемой системе в клавиатуре стандартные буквенно-цифровые клавиши дополнены специальными функциональными клавишами, предназначенными для удобного вывода на экран устройства визуализации 3 перечня типов проблем, которые могут быть обобщены под соответствующим клавише названием, например таким, как "ВЫБОР", "УСПЕХ", "РИСК", "БЕЗОПАСНОСТЬ". Путем нажатия на эти клавиши пользователь может оперативно осуществить постановку задачи выбором соответствующих им типов проблем.
Перечни типов проблем и примеров их решения, записанных в соответствующих базах данных, являются открытыми и могут пополняться по желанию пользователя, также как и набор математических моделей, хранящийся в соответствующей базе данных и используемый для выработки оценок параметров и рекомендаций по решению проблем.
Для удобства пользователей устройство ввода-вывода 4 для ввода исходных данных и вывода результатов может дополнительно содержать устройство перевода данных с одного языка на другой, например с английского на русский или наоборот, а устройство хранения данных 2 может дополнительно содержать базу данных, в которой хранятся данные, соответствующие примерам оперативного решения конкретных проблем, в которую могут записываться новые примеры, полученные при решении проблем, заданных пользователем.
Для того, чтобы система начала работать, пользователь с помощью клавиатуры устройства ввода-вывода 4 вводит пароль, представляющий собой произвольный набор символов.
Из устройства ввода-вывода 4 пароль, представляющий собой определенную последовательность сигналов, по линиям связи поступает в устройство обработки данных 1, в котором его сравнивают с данными, представляющими собой заданную последовательность сигналов, хранящимися в системе как пароль пользователя.
При условии, что введенный пароль совпадает с хранящимся в системе, система начинает работать. Пользователь с помощью клавиатуры задает тип проблемы, которая должна быть решена.
Для того, чтобы задать тип проблемы пользователь нажимает на одну из описанных выше специальных функциональных клавиш, соответствующую выбранному типу проблемы. Например, пользователь нажал на клавишу "ВЫБОР".
После нажатия на необходимую клавишу в устройство обработки данных 1 поступает команда, представляющая собой определенную последовательность сигналов и определяющая, какая из клавиш была нажата.
На основании поступившей команды устройство обработки данных 1 формирует соответствующий запрос, представляющий собой определенную последовательность сигналов, и передает его в устройство хранения данных 2 в базу данных, в которой хранится перечень типов проблем.
На основании поступившего запроса устройство управления базой данных (не показано) ищет в базе данных подмножество типов проблем, соответствующих заданному в запросе, формирует ответ на запрос в виде данных, представляющих собой определенную последовательность сигналов, соответствующих этому подмножеству, и передает его в устройство обработки данных 1.
В устройстве обработки данных 1 формируют команду, представляющую собой определенную последовательность сигналов, по которой поступившие данные передают в устройство визуализации 3 и выводят на экран. Далее пользователь из предложенного перечня выбирает тип проблемы, решение которой его интересует, например выбор наилучших вариантов решений из их заданного множества.
Пользователь с помощью клавиатуры, помечая курсором либо, если используется сенсорный экран, с помощью специального пера или пальца путем касания нужного места на экране выбирает тип проблемы, решение которой его интересует.
После того, как в устройство обработки данных 1 поступит команда, представляющая собой определенную последовательность сигналов, определяющая, что выбран тип проблемы, в рассматриваемом случае тип проблемы соответствует выбору наилучших вариантов решений из их заданного множества, устройство обработки данных 1 формирует команду, представляющую собой определенную последовательность сигналов, по которой устройство визуализации 3 отображает на экране таблицу, количество столбцов в которой зависит от заданного количества возможных вариантов решения проблемы, определяемого пользователем. В таблице предусмотрен столбец для описания параметров, характеризующих проблему, и столбец, в котором пользователь для каждого параметра определяет, к какой критериальной категории он относится, например к достоинствам или недостаткам. Каждому параметру соответствует строка таблицы, в которую пользователь вводит значения параметра, исходя из своих предпочтений (для каждого параметра пользователь определяет относительную значимость параметра для выбора варианта).
Пользователь вводит описание параметров в таблицу с помощью клавиатуры либо с помощью виртуальной клавиатуры на естественном языке.
Затем пользователь присваивает каждому параметру для каждого варианта конкретные значения оценок, определяющие значимость параметра в этом варианте. Причем, если пользователь затрудняется в определении количественного значения параметра, то он может присвоить ему лингвистическое значение, например "ВВ" - весьма высокое, "В" - высокое, "С" - среднее, "Н" - низкое, "ВН" - весьма низкое значение. После того, как пользователь закончит заполнять таблицу, он нажимает на заданную клавишу ввода, например "Enter".
При нажатии пользователем на указанную клавишу устройство ввода-вывода 4 передает в устройство обработки данных 1 команду, представляющую собой определенную последовательность сигналов, определяющую, что формирование задания на расчет наилучшего варианта закончено.
После поступления данной команды в устройство обработки данных 1 это устройство 1 формирует команду, представляющую собой определенную последовательность сигналов, в соответствии с которой в устройство обработки данных 1 передают данные, представляющие собой определенную последовательность сигналов, характеризующие проблему и записанные пользователем в таблицу. При этом в соответствие каждому параметру ставится определенный номер, а лингвистическим значениям параметров - числовые значения, которые определяют исходя из таблиц соответствия, записанных в устройстве хранения данных 2, в которой каждому лингвистическому значению соответствует определенное число - представитель, выбираемое из заданного диапазона его количественных оценок.
Устройство обработки данных 1 в соответствии с поступившими данными формирует запрос, представляющий собой определенную последовательность сигналов, определяющий идентификатор типа проблемы, и передает его в устройство хранения данных 2 в устройство управления базой данных (не показано), которое находит в базе данных соответствующие запросу математические модели и передает описывающие их данные в устройство синтеза виртуального рабочего варианта системы.
Данное устройство ставит в соответствие решаемой проблеме необходимые модели для оценки параметра, представляющие собой набор данных, характеризуемых заданными последовательностями сигналов, и осуществляет расчет критериальных показателей (например, для рассматриваемого варианта: достоинства, недостатки) для каждого варианта, предложенного пользователем.
В описанном выше примере для расчета критериальных показателей используют аппроксимационные модели, такие как модель риска и успеха [3].
При решении указанных задач используют известные математические методы, описанные, например в [4].
Данные, соответствующие рассчитанным значениям критериальных показателей для каждого варианта решений, представляющие собой определенную последовательность сигналов, передают в устройство выбора оптимального варианта решения, в котором осуществляют решение задачи многокритериальной оптимизации известными математическими методами, описанными, например, в [3].
Полученные результаты, представляющие собой данные, соответствующие параметрам наилучшего варианта и представляющие собой определенную последовательность сигналов, из устройства выбора оптимального варианта решения (не показано) передают в устройство визуализации 3, где формируют команду, представляющую собой определенную последовательность сигналов, на основании которой полученные данные выводят на экран устройства визуализации 3. В то же время на экране устройства визуализации 3 представлены исходные данные, заданные пользователем для решения выбранной им проблемы.
Если пользователь будет не удовлетворен полученным решением задачи, он может изменить заданные им первоначально исходные данные, включая возможные варианты решений, их параметры, показатели и критерии оценки, внеся соответствующие коррективы с помощью клавиатуры и текстового редактора, входящего в состав устройства обработки данных 1, и повторить процедуру решения задачи с новыми данными.
По желанию пользователя полученные результаты и исходные данные могут быть записаны в базу данных примеров. Причем каждый раз, перед тем как осуществить новую постановку задачи, пользователь имеет возможность вызвать из базы примеров соответствующий его задаче пример и скорректировать исходные данные, записанные в примере. В определенных случаях такой подход может быть наиболее удобным для пользователя. Выполненное решение конкретной проблемы может быть записано пользователем в базу данных как новый пример.
Каждому типу проблемы, представленному в базе данных, соответствует перечень параметров, который формируется либо пользователем, как это описано в вышеприведенном примере, либо автоматически, например для типов проблем 2-6.
В последнем случае после того, как пользователь выберет тип проблемы, в устройстве обработки данных 1 формируют и передают в устройство хранения данных 2 команду, представляющую собой определенную последовательность сигналов, по которой из базы данных, в которой хранится перечень типов проблем, в устройство визуализации 3 передают данные, представляющие собой определенную последовательность сигналов, соответствующие параметрам, характеризующим данный тип проблем. На экране устройства визуализации 3 определяют таблицу, один из столбцов которой заполнен списком параметров, общее количество столбцов при этом зависит от количества анализируемых пользователем вариантов.
Для удобства пользования устройство ввода-вывода 4 системы может быть снабжено устройством (не показано), обеспечивающим связь системы с помощью соответствующих каналов связи с другими устройствами, например такими, как печатающее устройство, ЭВМ, телефонные и факсимильные аппараты, электронная записная книжка.
Поставленные задачи и требуемый технический результат в виде расширения функциональных возможностей комплекса путем расширения круга решаемых проблем и возможностей по постановке и решению задач, а также в повышении эффективности процесса принятия решений и качества вырабатываемых решений при управлении движением судов для минимизации ущерба при неизбежности столкновения объектов морской деятельности обеспечивается аппаратно-программным обеспечением возможности формирования единой картины надводной обстановки в зоне контроля; системы по данным всех источников информации с единой нумерацией целей; оценки вероятности столкновения с надводными объектами; оценки вероятности столкновения с навигационными опасностями с использованием электронной навигационной карты; прогнозирования характера столкновения; прогнозирования последствий столкновения; выработки и выдачи судоводителю рекомендаций по приятию мер для минимизации ущерба до столкновения; выработки и выдачи судоводителю рекомендаций по предварительным мероприятиям по действиям после столкновения; оценки последствий столкновения; выработки и выдачи судоводителю рекомендаций по действиям после столкновения; обеспечения судоводителя нормативной документацией в электронном виде по вопросам, связанным с аварийными ситуациями на море; документирования информации по обстановке и действиям судоводителя, необходимой для последующего анализа причин аварии и действий судоводителя.
Кроме этого заявленный комплекс обеспечивает выявление условий, при которых столкновение объектов морской деятельности потенциально возможно; прогнозирование результатов ожидаемого столкновения и хода развития аварии, выработку опережающих рекомендаций судоводителю, обеспечивающих минимизацию ущерба от столкновения; выработку рекомендаций по аварийным действиям на судне после столкновения.
Комплекс функционирует следующим образом:
Комплекс принимает информацию о собственном местоположении от навигационных средств корабля, а также информацию о надводной обстановке от навигационных РЛС и транспондера АИС, формируя единую картину надводной обстановки.
При этом осуществляется оценка вероятности столкновения судна с надводными объектами. Судоводитель информируется о таких объектах и вероятности столкновения с ними, а отметки объектов выделяются на индикаторе обстановки.
По мере сближения с опасным надводным объектом масштаб отображения на индикаторе автоматически уменьшается.
Также комплекс с использованием информации электронной навигационной карты контролирует наличие любых навигационный препятствий по курсу движения судна (затопленных судов, мелей, и других) и дает оценку вероятности столкновения с ними.
Судоводитель информируется о таких препятствиях и вероятности столкновения с ними, а информация о них выделяется на индикаторе.
По мере сближения с опасным навигационным препятствием масштаб отображения на индикаторе автоматически уменьшается.
Для обеспечения работы комплекса судоводитель вводит в качестве исходной информации условия плавания в районе, в том числе:
- типы судов, ожидаемых в районе;
- тип района (прибрежные воды, узкости, открытое море);
- волнение моря;
- величину прилива;
-осадку судна;
- вероятные величины крена и рыскания судна.
Для удобства работы оператора имеются широкие возможности по настройке отображения электронной навигационной карты на индикаторе комплекса. Оператор может задать перечень объектов, отображаемых на экране, палитру, вид и масштаб отображения.
При выявлении комплексом опасного надводного объекта оператор имеет возможность получить о нем подробную информацию, основанную на данных, получаемых от транспондера АИС.
При выявлении комплексом опасного навигационного препятствия подробная информация о нем, извлекаемая из базы данных электронной навигационной карты, отображается по требованию оператора.
При сближении судна с надводным объектом (другим судном) на критическую дистанцию, при которой вероятность столкновения становится больше пороговой, комплекс автоматически выделяет опасный надводный объект комплекс выдает рекомендации по мерам, которые целесообразно принять для минимизации ущерба до столкновения.
После этого комплекс прогнозирует характер столкновения при сохранении текущих параметров движения и отображает его на индикаторе.
Далее комплекс отображает на индикаторе результаты прогноза характера столкновения с учетом принятых мер, а также дает рекомендации по предварительным мероприятиям для устранения последствий столкновения.
После столкновения и ввода судоводителем данных по полученным судном повреждениям комплекс отображает на индикаторе полученные судном повреждения и автоматически выдает рекомендации по мерам, необходимым для устранения последствий столкновения и минимизации ущерба.
Заявленный комплекс может быть реализован на базе известного оборудования аппаратно-программных комплексов на основе стандартных персональных микрокомпьютеров и соответствующего аналогового или программного обеспечения, обеспечивающего выполнение указанных требуемых функций [3, 4, 5, 6].
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. полезная модель RU 84597, G06F1 7/00 (2006.01), опубл. 10.07.2009
2. полезная модель RU 57919, G05B 15/00 (2006.01), опубликовано 27.10.2006 (прототип)
3. Лузянин В.П. Национальная безопасность и многополюсные модели стабильности. М. - ВАГШ. - 1992.
4. Лузянин В.П. Методология анализа проблем безопасности и стабильности. М. - ВМ. - 8, 9. - 1992.
5. Лузянин В.П. Модели стабильности многополярных систем. - М. - АВИАР.-1993
6. Вентуев Е.С. Исследование операций. - М. - Сов. Радио. - 1972.
1. Аппаратно-программный комплекс для обеспечения выдачи рекомендаций судоводителям и операторам систем управления движением судов, содержащий соединенные средствами связи устройство ввода-вывода, устройство хранения данных, устройство обработки данных и устройство визуализации, отличающийся тем, что устройство обработки данных включает соединенные средствами связи устройство формирования данных об объекте морской деятельности и устройство выбора оптимального варианта решения.
2. Аппаратно-программный комплекс по п.1, отличающийся тем, что устройство формирования данных об объекте морской деятельности выполнено с возможностью разработки/выбора в соответствии с решаемыми проблемами математических моделей для оценки параметров и расчета критериальных показателей вариантов, а устройство хранения данных включает в себя базу данных с перечнем типов проблем и соответствующих проблемам математических моделей для оценки параметров и расчета критериальных показателей вариантов.
3. Аппаратно-программный комплекс по п.1, отличающийся тем, что устройство выбора оптимального варианта решения выполнено с возможностью выработки решений на основе:
формирования единой картины надводной обстановки в зоне контроля с единой нумерацией целей;
оценки вероятности столкновения с надводными объектами;
оценки вероятности столкновения с навигационными опасностями с использованием электронной навигационной карты;
прогнозирования характера столкновения;
прогнозирования последствий столкновения;
выработки и выдачи судоводителю рекомендаций по приятию мер для минимизации ущерба до столкновения;
выработки и выдачи судоводителю рекомендаций по предварительным мероприятиям по действиям после столкновения;
оценки последствий столкновения;
выработки и выдачи судоводителю рекомендаций по действиям после столкновения;
обеспечения судоводителя нормативной документацией в электронном виде по вопросам, связанным с аварийными ситуациями на море;
документирования информации по обстановке и действиям судоводителя, необходимой для последующего анализа причин аварии и действий судоводителя.
4. Аппаратно-программный комплекс по п.1, отличающийся тем, что выполнен с возможностью
выявления условий, при которых столкновение объектов морской деятельности потенциально возможно;
прогнозирования результатов ожидаемого столкновения и хода развития аварии, выработку опережающих рекомендаций судоводителю, обеспечивающих минимизацию ущерба от столкновения;
выработки рекомендаций по аварийным действиям на судне после столкновения.
5. Аппаратно-программный комплекс по п.1, отличающийся тем, что выполнен с возможностью управления морскими судами не менее 4-х групп по водоизмещению (габаритам) 50-200, 1000-5000, 10000-50000 и свыше 60000 т.
6. Аппаратно-программный комплекс по п.1, отличающийся тем, что выполнен с возможностью контроля обстановки в зоне до 5-12 миль, выработки сигнала тревоги при вероятности столкновения в зоне от 0,05 и дальностью начала выдачи рекомендаций - при вероятности столкновения от 0,25.
7. Аппаратно-программный комплекс по п.1, отличающийся тем, что выполнен с возможностью выработки рекомендаций судоводителю с учетом не менее шести факторов, включая:
расстояние между опасно сближающимися объектами;
скорость сближения объектов;
ориентировочное время до предполагаемого столкновения;
направление (вектор) движения объектов;
ориентировочное водоизмещение сближающихся объектов;
минимальное время получения и обработки информации для возможности своевременного принятия решения судоводителем не более 4 с.
8. Аппаратно-программный комплекс по п.1, отличающийся тем, что устройство ввода-вывода для ввода исходных данных содержит реальную или виртуальную клавиатуру.
9. Аппаратно-программный комплекс по п.1, отличающийся тем, что устройство визуализации выполнено с возможностью одновременного представления исходных данных и полученных результатов.
10. Аппаратно-программный комплекс по п.1, отличающийся тем, что устройство хранения данных включает в себя базу данных примеров решаемых проблем.
11. Аппаратно-программный комплекс по п.1, отличающийся тем, что устройство ввода-вывода содержит устройство перевода данных с одного языка на другой.
12. Аппаратно-программный комплекс по п.1, отличающийся тем, что включает прибор сопряжения с навигационными средствами и системами управления корабля, а также автоматизированное рабочее место оператора.
