Browsing by Author "Mateichuk, V."

Now showing 1 - 9 of 9

APPLICATION OF THE CONDITIONAL OPTIMIZATION METHOD IN THE PROBLEM OF VESSEL STORMY SAILING
(2024) Zinchenkо, S.; Tovstokoryi, O.; Mateichuk, V.; Nosov, P.; Popovych, I. S.; Kyrychenko, K.; Попович, І. С.
Stormy sailing conditions are among the most extreme and dangerous. The rocking of the ship in the roll and trim channels greatly exhausts the crew, which leads to an increase in the number of errors when making management decisions. The situation worsens also due to the fact that during a storm such dangerous phenomena as harmonic and parametric resonances, a decrease in stability on passing waves, broaching, impacts of group waves in the stern, which can lead to the , hull destruction, overloads of the power plant and occurrence of blackouts. The most radical way to combat such dangers is the automation of control processes. The authors have developed a method of automatic and optimal control of the ship's movement in storm conditions, which allows to avoid the occurrence and development of dangerous phenomena that lead to the capsize of the ship. The obtained result is explained by: the use of an on-board computer in the ship's motion control system; constant measurement of ship movement parameters and waves; finding, at each step of the on-board computer, safe and optimal values of the ship's course and speed by solving the optimization problem; taking into account when solving the optimization problem linear and non-linear constraints of the type of inequalities that define dangerous areas; maintaining safe and optimal movement parameters using the automatic control system. The theoretical significance of the obtained result lies in the development of a method of automatic and optimal control of the ship's movement in conditions of stormy sailing. The practical significance of the obtained results consists in: verification of the developed method by mathematical modeling; the possibility of using the method in the automatic control system, which allows to automate and optimize the processes of controlling a ship in a storm, reduce the influence of the human factor on control processes, crew fatigue, risks of losing the ship and cargo, and generally increase the safety of shipping
AUTOMATIC COLLISION AVOIDANCE SYSTEM WITH MANY TARGETS, INCLUDING MANEUVERING ONES
(2019) Zinchenko, S.; Nosov, Р.; Mateichuk, V.; Mamenko, P.; Popovych, І. S.; Grosheva, О.; Зінченко, С.; Носов, П.; Матейчук, В.; Маменко, П.; Попович, І. С.; Грошева, О.; Зинченко, С.; Носов, П.; Матейчук, В.; Маменко, П.; Попович, И.; Грошева, О.
The article considers the issues of automatic colliosion avoidance with many targets, including maneuvering ones, which is especially important when navigating a vessel in narrownesses. Was made a brief review of literature devoted to the problem of collision avoidance and conclusion was drown on the relevance of developing such systems. There were developed mathematical and algorithmic support of the combined collision avoidance with many targets, including maneuvering ones. Based on the synthesized algorithms, there was developed software in the MATLAB environment for a simulator of an onboard controller of a ship control system, the operability and efficiency of mathematical, algorithmic and software was tested in a closed circuit with a Navi Trainer 5000 navigation simulator for various types of ships, navigation areas and weather conditions. The experiments confirmed the efficiency of the proposed method and algorithms and allow to recommend them for practical use in the development of modules for automatic collision avoidance wth many targets, including maneuvering ones, an onboard controller of the ship’s control system. У статті розглядаються питання автоматичного уникнення зіткнень з багатьма цілями, включаючи маневрування, що особливо важливо при плаванні судна у вузьких місцях. Зроблено короткий огляд літератури, присвяченої проблемі уникнення зіткнень, та зроблено висновок про актуальність розробки таких систем. Розроблено математичну та алгоритмічну підтримку комбінованого уникнення зіткнення з багатьма цілями, включаючи маневрування. На основі синтезованих алгоритмів було розроблено програмне забезпечення в середовищі MATLAB для імітатора бортового контролера системи управління судном, працездатність та ефективність математичного, алгоритмічного та програмного забезпечення тестували в 13 замкнутому ланцюзі з навігаційним тренажером Navi Trainer 5000 для різних типів суден, районів навігації та погодних умов. Експерименти підтвердили ефективність запропонованого способу та алгоритмів і дозволяють рекомендувати їх для практичного використання при розробці модулів для автоматичного запобігання зіткнення з багатьма цілями, включаючи маневрування, бортовим контролером корабельної системи управління. В статье рассмотрены вопросы автоматического управления движением судна при расхождении с другими судами – целями, включая маневрирующие, что особенно актуально при проводке судна в узкостях. Проведен краткий обзор литературных источников, посвященных проблеме расхождения судов, сделан вывод об актуальности разработки таких систем. Разработано математическое и алгоритмическое обеспечение комбинированного расхождения со многими целями, включая маневрирующие. По синтезированным алгоритмам создано программное обеспечение в среде MATLAB для имитатора бортового контроллера системы управления судном, работоспособность и эффективность математического, алгоритмического и программного обеспечения проверена в замкнутой схеме с навигационным тренажером Navi Trainer 5000 для различных типов судов, районов плавания и погодных условий. Эксперименты подтвердили работоспособность предложенного способа и алгоритмов и позволяют рекомендовать их для практического использования при разработке модулей автоматического расхождения со многими целями, включая маневрирующие, бортового контроллера системы управления судном.
AUTOMATIC VESSEL STEERING IN A STORM
(2022) Zinchenko, S.; Tovstokoryi, O.; Mateichuk, V.; Nosov, P.; Popovych, I. S.; Gritsuk, I.; Попович, І. С.
The issues of automatic vessel control in a storm are considered in the paper. Vessel control in a storm is the most difficult stage in the vessel’s wiring, as it requires quick decisions to be made in difficult conditions. Practical experience shows that the deterioration of the working conditions of the crew is usually associated with an increase in the number of control errors, which is completely unacceptable in stormy conditions. To assess the safe speed and course in a storm, Yu. V. Remez has proposed a universal storm diagram, which allows identifying unfavourable combinations of vessel speed and course angles of the waves – the resonant zones, and avoid them. The universal Remez diagram provides for graphical calculations, which, in combination with the visual determination of the wave parameters, gives a very low accuracy. The article examines the possibility of automatic control of a vessel in a storm by automatic measurement of motion parameters and wave parameters, automatic calculation in the on-board controller of the vessel optimal safe speed and course during a storm, automatic maintenance of the optimal safe speed and course of the vessel. The automatic control significantly increases the accuracy of calculations, excludes the human factor, reduces the depletion of the crew, and increases the reliability of the vessel control in a storm. The efficiency and effectiveness of the method, algorithmic and software were tested on Imitation Modelling Stand in a closed loop with mathematical vessel models of the navigation simulator Navi Trainer 5000.
COMPARATIVE ANALYSIS OF EMOTIONAL PERSONALITY TRAITS OF THE STUDENTS OF MARITIME SCIENCE MAJORS CAUSED BY LONG-TERM STAYING AT SEA
(2020) Popovych, I. S.; Shevchenko, R.; Spytska, L.; Nosov, P.; Zinchenko, S.; Mateichuk, V.; Blynova, O. Ye.; Попович, І. С.; Шевченко, Р.; Спицька, Л.; Носов, П.; Зінченко, С.; Матейчук, В.; Блинова, О.
The paper examines the issue of emotional personality changes, occurring in the students of maritime and river transport majors caused by long-term staying at sea. The purpose of the research is to conduct comparative analysis of emotional personality states of the students of maritime and river transport majors before and after staying under conditions of long-term onboard training. Methods: observation, conversation with research participants, methods “ММРІ” and “Beck Depression Inventory”. The paper substantiates that changes are caused by a number of physiological, climatic, social and other factors. It establishes correlation between the features of emotional personality state with the fact of long-term staying at sea in the students of the maritime and river transport major. By the scales “pessimism, depression” (D): 80 Т-points in the group of the senior students, who did onboard training courses, 72 Т-points in the group of the junior students, indicating their low mood, lack of selfconfidence, caused by a high level of anxiety in the senior students. Se ha estudiado el problema de los cambios emocionales y personales de los estudiantes de la especialidad del transporte marítimo y fluvial como resultado de su larga estancia en el crucero. El objetivo del estudio es realizar el análisis comparativo del estado emocional y personal de los estudiantes de la especialidad de transporte marítimo y fluvial antes y después de su estancia en las condiciones de la práctica de navegación duradera. Métodos: observación, entrevista a los encuestados, metodología “MMPI” y “Beck Depression Inventory”. Se ha argumentado que los cambios están causados por una serie de factores fisiológicos, climáticos, sociales y otros. Se ha establecido la intercorrelación de las peculiaridades del estado emocional y personal de los estudiantes de la especialidad de transporte marítimo y fluvial con la estancia a bordo durante largo plazo. En la escala “estado pesimista, depresión” (D): 80 Tpuntos en el grupo de estudiantes de los últimos años que han pasado la práctica de navegación, 72 T-puntos en el grupo de estudiantes de los primeros años, lo que significa que los estudiantes mayores tienen el estado de ánimo decaído, están inseguros de sí mismos debido al estado elevado de ansiedad. Вивчено питання про емоційні, особистісні зміни, що відбуваються у студентів спеціальності морського і річкового транспорту внаслідок тривалого перебування в рейсі. Мета дослідження: провести порівняльний аналіз емоційно-особистісного стану студентів спеціальності морського і річкового транспорту до і після перебування в умовах тривалої плавпрактики. Методи: спостереження, бесіда з випробуваними, методики “ММРІ” і “Beck Depression Inventory”. Обґрунтовано, що зміни зумовлені низкою фізіологічних, кліматичних, соціальних та інших факторів. Встановлено взаємозв'язок особливостей емоційно-особистісного стану з фактом перебування в тривалому плаванні у студентів спеціальності морського і річкового транспорту. За шкалою “песимістичності, депресія” (D): 80 Т-балів в групі студентів старших курсів, які пройшли плавпрактику, 72 Т-бала в групі студентів молодших курсів, що сигналізує про наявність у студентів старших курсів зниженого фону настрою, переживання невпевненості в своїх силах, що обумовлено підвищеним станом тривоги.
CONSTRUCTING A STRUCTURAL-FUNCTIONAL MODEL OF SOCIAL EXPECTATIONS OF THE PERSONALITY
(2020) Popovych, I. S.; Borysiuk, А.; Zahrai, L.; Fedoruk, О.; Nosov, Р.; Zinchenko, S.; Mateichuk, V.; Попович, І. С.; Борисюк, А.; Заграй, Л.; Федорук, О.; Носов, П.; Зінченко, С.; Матейчук, В.
The purpose of the study is to construct and substantiate the structural-functional model of social expectations of the personality. A completely new approach to understanding and organizing the study of social expectations of the personality is proposed. Social expectations as a process and result of a person’s mental activity are theoretically substantiated. The methodology of the study was a systematic approach which allowed to solve the problem holistically. It was determined the verified system of principles on which the modeling of social expectations of the personality was based. It is stated that the following principles are based on the development of the structural-functional model: systematicity and integrity of the researched subject, complex approach to the research subject, reflection of the internal and external world of the research subject, interdependence of internal and external factors of the research, principle of functionality and social determinism of the researched subject, the principle of subjectivity. The structural and functional model of social expectations of personality was constructed, which allowed to study internal determinants, psychological parameters of social expectations of personality. Ten functions of the structural-functional model of social expectations of the personality are distinguished. Метою дослідження є конструювання та обґрунтування структурно-функціональної моделі соціальних очікувань особистості. Запропоновано абсолютно новий підхід до розуміння й організації дослідження соціальних очікувань особистості. Теоретично обґрунтовано соціальні очікування як процес і результат психічної активності людини. Методологію дослідження склав системний підхід, що дозволив цілісно розкрити зазначену проблему. Визначено верифіковану систему принципів, на яких базувалося моделювання соціальних очікувань особистості. Зазначено, що в основу розробки структурно-функціональної моделі закладено наступні принципи: системності і цілісності досліджуваного предмету, комплексного підходу до предмету дослідження, відображення внутрішнього і зовнішнього світу суб’єкта дослідження, взаємозалежності внутрішніх та зовнішніх чинників дослідження, принцип функціональності та соціального детермінізму досліджуваного предмету, принцип суб’єктності. Сконструйовано структурно-функціональну модель соціальних очікувань особистості, яка дозволила дослідити внутрішні детермінанти, психологічні параметри соціальних очікувань особистості. Виокремлено десять функцій структурно-функціональної моделі соціальних очікувань особистості.
Formal Approaches to Identify Cadet Fatigue Factors by Means of Marine Navigation Simulators
(2020) Nosov, P.; Ben, A.; Zinchenko, S.; Popovych, I. S.; Mateichuk, V.; Nosova, H.; Носов, П. С.; Бень, А. П.; Зінченко, С. М.; Попович, І. С.; Носова, Г. В.
Contemporary marine education tends to have been using navigation simulators enabling cadets to be trained for any unlikely event. These issues are sure to be in the sector with high demand focusing on safety. Thus, they would be extremely beneficial for marine industry. The proposed study aims to identify seafarer fatigue during the maneuver carrying out according to circumstantial evidence and, as a result, the influence of this phenomenon on the trajectory formation of transition or maneuver experiences. In addition to it, the method of cadet posture identification is generally revealed. To summarize all this information exo – back spine and an automated system are proposed to be used. The study provides the mechanism formation of spatial trajectory taking into account the identification of fatigue indicators. This issue will, eventually, benefit into reducing risks of accidents. Besides, a formal description of perception and decision-making processes being performed by the cadet by means of modal logic and algebra of events are introduced in the preceding article. It is a basis for determining the stages and individual preferences in the formation of the trajectory transition (maneuver). To make ground, the experiment within the framework of analyses of the mooring operation carrying out is sure to be named an effective one. This article proposes comprehensive approaches and provides the possibility to classify models for the formation of the trajectory of the cadet in conditions of fatigue crack factors.
RESEARCH ON THE TYPES OF PRE-GAME EXPECTATIONS IN THE ATHLETES OF SPORTS GAMES
(2020) Popovych, I. S.; Zavatskyi, V.; Tsiuniak, O.; Nosov, P.; Zinchenko, S.; Mateichuk, V.; Zavatskyi, Yu.; Blynova, O. Ye.; Попович, І. С.; Завацький, В. Ю.; Цюняк, О. П.; Носов, П. С.; Зінченко, С. М.; Матейчук, В. М.; Завацький, Ю. А.; Блинова, О. Є.
The purpose of the article is to study the types of expectations that have formed within athletes of Sports Games before competitions. The individuals under study are football players, mini-football players, handball players and volleyball players, women-volleyball playersof sports teams participating in tournaments of different difficulty levels (n = 342, ages 14-38). The study presents standardized questionnaire tests, socio-metric type expectometric techniques, content analysis and cluster analysis of k-means. Types of athletes’ pre-game expectations of are an important component of sports, competitive activity in game sports. Understanding types of athletes’ pregame expectations by the coaching staff allows operationalizing the tasks decision of tactical and technical preparation of the team for the game, strategic preparation of the team during the tournament. The aim is to study the types of athletes’ pre-game expectations of sports gamesdirectly before the game. Research Methods: standardized questionnaire tests, expectometry, content analysis, cluster analysis of k-means. The cluster analysis defines four types of athletes’ pre-game expectations: realistic-valuable (RVT), passivemoderate (PMT), unrealistic-pragmatic (UPT) and active-moderate (AMT). The results obtained could be significant for coaching staff, sports directors, anyone involved in coaching and team management, including football, mini-football, handball and volleyball, as well as researchers in the field of psychology and pedagogy of physical education and sports. Метою статті є дослідження типів очікувань, що сформувалися у спортсменів ігрових видів спорту перед змаганнями. Досліджуваними є футболісти, міні-футболісти, гандболістки і волейболісти та волейболістки спортивних команд, що беруть участь у турнірах різного рівня складності (n=342, вік від 14-38 років). Дослідження представляє тести зі стандартизованими анкетами, експектометричну методику соціометричного типу, контент-аналіз та кластерний аналіз k-середніх. Типи передігрових очікувань спортсменів є важливою складовою спортивної, змагальної діяльності в ігрових видах спорту. Розуміння тренерським штабом типів передігрових очікувань спортсменів дозволяє операціоналізувати вирішення завдань тактико-технічної підготовки команди на гру, стратегічної підготовки команди впродовж турніру. Метою є дослідження типів передігрових очікувань спортсменів ігрових видів спорту безпосередньо перед грою. Методи дослідження: тести зі стандартизованими анкетами, експектометрія, контент-аналіз, кластерний аналіз k-середніх. Кластерним аналізом визначено чотири типи передігрових очікувань спортсменів: реалістично-ціннісний (РЦТ), пасивно-поміркований (ППТ), нереалістично-прагматичний (НПТ) та активно-поміркований (АПТ). Отримані результати можуть бути важливими для тренерського штабу, спортивних директорів, всім, хто має відношення до тренування і керівництва командами, зокрема футбольними, міні-футбольними, гандбольними і волейбольними, а також дослідникам психології та педагогіки фізичного виховання і спорту.
The vessel movement optimisation with excessive control
(2020) Zinchenko, S.; Ben, A.; Nosov, P.; Popovych, I. S.; Mateichuk, V.; Grosheva, O.; Зинченко, С.; Бень, А.; Носов, П.; Попович, І. С.; Матейчук, В.; Грошева, О.; Зінченко, С.
The article discusses the issues of automatic control of the vessel’s movement using excessive control, which allows to organize the movement of the vessel without a drift angle, to reduce the hydrodynamic resistance and fuel consumption. Issues of reducing energy consumption and fuel economy on board, as well as related issues of reducing emissions and improving the environment are especially relevant at the present time. A brief review of literature devoted to improving the energy efficiency of ships was carried out. As a result of the analysis, it was found that the issues of improving energy efficiency are solved in various ways, for example, constructively, by reducing weight, hydrodynamic and aerodynamic drag of the hull, using a sail, creating more advanced power plants, however, the authors have not found methods and algorithms for reducing hydrodynamic drag and fuel consumption through the use of excessive control. It is concluded that the development of such systems is relevant. Mathematical, algorithmic, and software have been developed for an onboard controller simulator of a vessel’s motion control system with excessive control, the operability and efficiency of which has been verified by numerical simulation in a closed circuit with a mathematical model of the control object for various types of vessels, navigation areas and weather conditions. The experiments have confirmed the efficiency and effectiveness of the developed method, algorithmic and software, and allow us to recommend them for practical use in the development of mathematical support for vessel control systems with excessive control. У статті розглядаються питання автоматичного управління рухом судна з використанням надлишкового управління, що дозволяє організувати рух судна без кута дрейфу, зменшити гідродинамічний опір та витрату палива. Завдання скорочення енергоспоживання та економії палива на борту, а також пов’язані з ними питання скорочення викидів та збереження стану навколишнього середовища особливо актуальні в даний час. Проведений короткий огляд літературних джерел, пов’язаних з підвищенням енергоефективності суден. У результаті перевіреного аналізу встановлено, що питання підвищення енергоефективності вирішуються різними способами, наприклад, конструктивно, шляхом зниження ваги, гідродинамічного та аеродинамічного опору корпусу, за допомогою паруса, створення більш досконалих силових установок, однак, авторами не знайдено методи та алгоритми зменшення гідродинамічного опору та витрати палива за рахунок використання надлишкового управління. Зроблено висновок про актуальність розробок таких систем. Розроблено математичне, алгоритмічне та програмне забезпечення для імітатора бортового контролера системи управління рухом судна з надлишковим управлінням, роботоздатністю та ефективністю, яке перевірено за допомогою численного моделювання в замкнутій схемі з математичною моделлю об’єкта управління для різних типів суден, районів плавання та погодних умов. Проведені експерименти підтвердили роботоздатність та ефективність розробленого методу, алгоритмічного і програмного забезпечення та дозволяють рекомендувати їх для практичного використання при розробці математичного забезпечення системи управління суднами з надлишковим управлінням. В статье рассмотрены вопросы автоматического управления движением судна с использованием избыточного управления, что позволяет организовать движение судна без угла дрейфа, снизить гидродинамическое сопротивление и расход топлива. Вопросы сокращения энергопотребления и экономии топлива на борту, а также связанные с ними вопросы сокращения выбросов и улучшения состояния окружающей среды особенно актуальны в настоящее время. Проведен краткий обзор литературных источников, посвященных повышению энергоэффективности судов. В результате проведенного анализа выявлено, что вопросы повышения энергоэффективности решаются различными способами, например, конструктивно, путем снижения веса, гидродинамического и аэродинамического сопротивления корпуса, с помощью паруса, создания более совершенных силовых установок. Однако авторами не найдены методы и алгоритмы уменьшения гидродинамического сопротивления и расхода топлива за счет использования избыточного управления. Сделан вывод об актуальности разработки таких систем. Разработано математическое, алгоритмическое и программное обеспечение для имитатора бортового контроллера системы управления движением судна с избыточным управлением, работоспособность и эффективность которых проверена численным моделированием в замкнутой схеме с математической моделью объекта управления для различных типов судов, районов плавания и погодных условий. Проведенные эксперименты подтвердили работоспособность и эффективность разработанного метода, алгоритмического и программного обеспечения и позволяют рекомендовать их для практического использования при разработке математического обеспечения систем управления судами с избыточным управлением.
Use of Simulator Equipment for the Development and Testing of Vessel Control Systems
(2020) Zinchenko, S. M.; Mateichuk, V.; Nosov, P. S.; Popovych, I. S.; Solovey, O.; Mamenko, P.; Grosheva, O.; Зінченко, С. М.; Матейчук, В. М.; Носов, П. С.; Попович, І. С.; Соловей, О. С.; Маменко, П. П.; Грошева, О. О.
One of the ways to reduce human influence on the control process is the development of automated and automatic control systems. Modern control systems are quite complex and require preliminary ground testing. The article considers the issues of creating Imitation Modelling Stand for such control system synthesis and testing. For this reason, a Control System Model was integrated into the local computer network of the navigation simulator NTPRO 5000. The authors of the paper developed and tested software for information exchange between the navigation simulator and the Control System Model. The authors also developed a functional module of collision avoidance with many targets for testing in a closed loop system with virtual training objects. The results showed that the developed Imitation Modelling Stand allowed developing and testing functional modules of the control systems. In comparison with the found analogues, it is easy to include in a closed simulation cycle various models of command devices, actuators, control objects, objects of training scene, weather conditions; it is universal both for solving problems of manual control and for developing and testing automatic and automated control systems; it is not highly specialised and is created at minimal costs. Одним із способів зменшити вплив людини на процеси керування є розробка автоматизованих та автоматичних систем керування. Сучасні системи керування досить складні і вимагають попередніх наземних випробувань. У статті розглянуті питання створення стенду імітаційного моделювання для розробки і тестування таких систем керування. Для цього модель системи керування була інтегрована у локальну обчислювальну мережу навігаційного тренажера NTPRO 5000, розроблене і протестоване програмне забезпечення обміну інформацією між навігаційним тренажером та моделлю системи керування, розроблено функціональний модуль автоматичного розходження з багатьма цілями для тестування у замкнутому контурі з віртуальними об'єктами тренажера. Результати проведеного моделювання показали, що стенд імітаційного моделювання дозволяє розробляти та тестувати функціональні модулі систем автоматичного керування; у порівнянні із знайденими аналогами дозволяє досить легко включати у замкнуту схему моделювання моделі командних приладів, виконавчих пристроїв, об'єктів керування, об'єктів тренажерної сцени, погодних умов; є універсальним як для вирішення задач ручного керування, так і для розробки і тестування автоматичних та автоматизованих систем керування; не є вузькоспеціалізованим і створюється з мінімальними затратами.