Browsing by Author "Nosov, P."

Now showing 1 - 20 of 38

A HISTORICAL DIMENSION OF THE RESEARCH ON SOCIAL EXPECTATIONS OF AN INDIVIDUAL
(2021) Popovych, I. S.; Blynova, O. Ye.; Nass Álvarez, J. L.; Nosov, P.; Zinchenko, S.; Попович, І. С.; Блинова, О. Є.; Насс Альварес, Х. Л.; Носов, П. С.; Зінченко, С. М.
The purpose of the paper is to present theoretical-methodological critical analysis of social expectations of an individual in a historical dimension. It examines and outlines a historical component of trends in the research on social expectations in the world scientific literature and practice. The study determines and characterizes the following trends in the research on social expectations of an individual: philosophical, sociological, neurophysiological, psychological, social-psychological and the trend of construction of the future. It analyzes the current state of the development of social expectations of an individual in the context of the history of everyday life. The research reveals the essence and psychological content features of all the trends in the research. We come to the conclusion that a historical dimension of social expectations of an individual arranges the acquired knowledge about the trends in the research subject. El objetivo del artículo es realizar un análisis crítico, teórico y metodológico de las expectativas sociales de la persona en la dimensión histórica. Se estudió y se describió el componente histórico del estudio de las expectativas sociales en la literatura y en la práctica científicas mundiales. Se establecieron y se caracterizaron las direcciones siguientes de la investigación: filosófica, sociológica, neurofisiológica, psicológica, sociopsicológica y la de construcción del futuro. Se analizó el estado actual del desarrollo de las expectativas sociales de la persona en el contexto de historia cotidiana. Se revelaron la esencia y las características semánticas psicológicas de todas las direcciones de la investigación. Se concluyó que la dimensión histórica de las expectativas sociales ordena los conocimientos adquiridos sobre las direcciones del tema del estudio. Метою статті є теоретико-методологічне критичне аналізування соціальних очікувань людини в історичному вимірі. Вивчено і окреслено історичну складову напрямків дослідження соціальних очікувань у світовій науковій літературі і практиці. Встановлено та охарактеризовано такі напрямки дослідження соціальних очікувань особистості: філософський, соціологічний, нейрофізіологічний, психологічний, соціально-психологічний та напрямок конструювання майбутнього. Проаналізовано сучасний стан розвитку соціальних очікувань людини у контексті історії повсякденності. Розкрито сутність та психологічні змістові ознаки усіх напрямків дослідження. Зроблено висновок, що історичний вимір соціальних очікувань людини упорядковує отримані знання про напрямки предмету дослідження. Історичні аспекти, окреслені хронотопи становлення наукової проблеми у поєднанні з застосуванням порівняльного аналізування та синтезування, дедукції та індуктивного методу сприяють примноженню і збагаченню наукових знань. Історичний вимір дозволив створити теоретико-методологічну базу дослідження соціальних очікувань особистості. Окреслено напрямки подальших наукових пошуків у вигляді конструювання особистістю свого майбутнього у сучасному вимірі проблеми дослідження.
A UNIFIED FRACTAL PROCESSING FRAMEWORK FOR NORMALIZED AIS AND ECDIS SHIP TRAJECTORIES
(2026) Nosov, P.; Melnyk, O.; Malaksiano, M.; Shumylo, O.; Onishchenko, O.; Yarovenko, V.; Zinchenko, S.; Popovych, I.; Попович, І. С.
The article presents a unified fractal approach to processing and analyzing ship trajectories based on AIS and ECDIS data. A comprehensive algorithmic pipeline is proposed, which provides time normalization, coordinate transformation, calculation of dynamic motion characteristics, and application of fractal analysis in sliding windows. This approach allows for the stable calculation of key parameters (course, angular velocity, deviation from the route) and detection of local changes in movement complexity that are not recorded by classical methods. The fractal indicators used (Higuchi, Katz, Petrosyan, DFA dimensions) demonstrate high reproducibility and resistance to typical navigation data shortcomings. The proposed framework is primarily intended for onboard and post-voyage analysis, supporting navigational performance assessment, trajectory reconstruction, and detailed investigation of vessel motion dynamics based on the records from AIS and ECDIS.
ANALYTICAL MODEL OF A SHIP’S STABILITY ON A REGULAR WAVE
(2024) Zinchenko, S.; Tovstokoryi, O.; Kyrychenko, K.; Nosov, P.; Popovych, I. S.; Попович, І. С.
One of the main dangers of sailing in storms is the change in the stability of ships due to waves, which in some cases can even lead to its overturning. Therefore, the task of constant control of the ship’s stability during the voyage is an urgent scientific and technical task. A systematic approach, analysis and synthesis, methods of mathematical analysis, integral calculus, and numerical modeling were used during the research. An analytical model was developed for calculating the restoring moment in the roll channel under regular waves, depending on the geo- metric dimensions of the ship’s hull, immersion parameters, ship motion parameters, and wave parameters. The obtained results di↵er from the known solutions in that they have an analytical form and can be used to assess stability in real time. The theoretical significance of the obtained results lies in the development of an analytical model for estimating sta- bility on regular excitation. The practical value of the obtained results consists in: checking the operability of the analytical model during a computational experiment and the possibility of its use in an on-board computer of an automated or automatic control system.
Anticipatory Resource of Temporary Regulation of Sensorimotor Action
(2022) Popovych, I.; Plokhikh, V.; Koval, I.; Stepanenko, L.; Nosov, P.; Zinchenko, S.; Boiaryn, L.; Zavatskyi, V.; Попович, І. С.; Плохіх, В. В.; Коваль, І. А.; Степаненко, Л. В.; Носов, П. С.; Зінченко, С. М.; Боярин, Л. В.; Завацький, В. Ю.
The aim of the study is to determine the composition and functional significance of anticipatory resources in the process of temporal regulation of sensorimotor action. Materials and methods. The subjects were male (35 people) and female (31 people) students. The tasks of a simple sensory response, a choice reaction (three alternatives), and a “double choice” were implemented in a computer version of the experiment. In the “double choice” task, the stimulation variation was first provided (possible stimuli: one or three), and then a stimulus for a fast motor response was presented after some time, the orientation time (independent variable). Results. The participants’ initial reaction to the option with three alternative stimuli in the “double choice” task was negative. The time of the motor response falls linearly as the orientation time increases in both the male and female groups for the variant with one possible stimulus and the frequency of anticipatory effects and premature actions increases in a quadratic pattern. It must be noted that with enough orientation time, determining the expected duration of the sensorimotor action is quite straightforward. It was demonstrated that, in the presence of a margin of orientation time, perational estimates and revisions of the time required to accomplish an action dramatically improve the likelihood of anticipatory effects. Conclusions. Actualization of the anticipatory resource (which includes temporary memory standards, the ability to accurately determine and correlate the durations of processes and time intervals, time estimation skills, and individual characteristics that influence decision making) ensures the determination of the total duration of a sensorimotor action, prompt correction of its implementation, and a significant reduction in the time it takes to respond to a motor stimulus. Мета дослідження полягає у визначенні складу та функціонального значення антиципаційних ресурсів у процесі тимчасової регуляції сенсомоторної дії. Матеріали і методи. Випробуваними були студенти чоловічої (35 осіб) та жіночої (31 людина) статі. У експерименті в комп’ютерному варіанті було реалізовано завдання простого сенсомоторного реагування, реакції вибору (три альтернативи) та “подвійного вибору”. У задачі “подвійного вибору” спочатку вказувався варіант стимуляції (можливих стимулів: один або три), після чого через деякий час – час орієнтування (незалежна змінна), пред’являвся стимул для швидкої рухової відповіді. Результати. У задачі “подвійного вибору” вихідним настановленням піддослідних був варіант з трьома можливими стимулами. Зі збільшенням часу орієнтування і в чоловічій, і в жіночій групах для варіанта з одним можливим стимулом час рухової відповіді зменшується лінійно, а ймовірність антиципаційних ефектів та ймовірність передчасних дій збільшується згідно із квадратичною закономірністю. Зазначається, що за достатнього часу орієнтування оцінка очікуваної тривалості сенсомоторного дії цілком визначена. Показано, що за наявності запасу часу орієнтування, оперативні оцінки та корекція часу виконання дії, різко підвищують ймовірність антиципаційних ефектів. Висновки. Актуалізація антиципаційного ресурсу (поєднує: тимчасові зразки пам’яті; здібності точного визначення та співвідношення тривалості процесів та тимчасових інтервалів; навички оцінки часу; індивідуальні особливості, що впливають на прийняття рішення) забезпечує визначення загальної тривалості сенсомоторної дії, оперативну корекцію виконання, суттєве зменшення часу рухової відповіді.
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 ADJUSTMENT OF THE DYNAMIC POSITIONING SYSTEM REDUNDANT STRUCTURE BY DETERMINANT
(2025) Zinchenko, S.; Tovstokoryi, O.; Nosov, P.; Popovych, I.; Попович, І. С.
The purpose of the study is to reduce dynamic positioning deviations of the offshore vessel with two stern azipods and a bow thruster. The following methods were used in the study: linear algebra, to finding the determinant of the actuators redundant structure minors, singular states of the structure and states maximally distant from singularities; conditional optimization, to determine the optimal states of the structure with the maximum determinant; mathematical modeling, to verify the operability and effectiveness of the developed model. A process mathematical model for adjusting the redundant structure has been developed, which allows, during dynamic positioning operations, to reduce dynamic deviations and increase accuracy. The obtained result is explained by: using the on-board controller in the control system, finding, at each step of the on-board controller, the optimal state of the structure, determined by the maximum determinant, by solving the conditional optimization problem, taking into account the constraints of the equalities type (for simultaneous formation of the necessary controls), and the inequalities type (for taking into account the physical constraints of the structure on the thrust force and the propellers rotation angles); reconfiguring the structure to a certain optimal position.
AUTOMATIC BEAMAIMING OF THE LASER OPTICAL REFERENCE SYSTEM AT THE CENTER OF REFLECTOR TO IMPROVE THE ACCURACY AND RELIABILITY OF DYNAMIC POSITIONING
(2021) Zinchenko, S.; Moiseienko, V.; Tovstokoryi, O.; Nosov, P.; Popovych, I.; Зінченко, С. М.; Мойсеєнко, В. С.; Товстокорий, О. М.; Носов, П. С.; Попович, І. С.
This paper addresses the issues of automatic beam aiming of the laser optical reference system (LORS) at the center of reflector in conditions of strong pitching and rolling. Practical observations show that LORS does not receive a stable or high-quality reflection and sometimes even complete loss of the reflection is observed in AQ1 conditions of strong waves. The authors have conducted full-scale experiments with the CyScan LORS, installed on a supply vessel “ESNAAD 225”, which confirmed instability and reflection loss under conditions of strong AQ2 pitching and rolling. Amethod and algorithmwere proposed for automatic aiming of the LORS beam into the center of reflector, which ensures a high reflection quality under conditions of strong pitching and rolling as well. The efficiency of automatic beam aiming under conditions of strong pitching and rollingwas verified by mathematical modeling inMATLAB. The practical value of the obtained results lies in opportunity to improve the quality of the reflected signal and, therefore, to increase the accuracy and reliability of dynamic positioning in general, which is especially important when operating near hazardous objects such as oil and gas platforms. У цій роботі розглядаються питання автоматичного наведення променю лазерної оптичної системи опорного позиціонування (LORS) у центр рефлектора в умовах сильної кільової та бортової хитавиці. Практичні спостереження показують, що у цих умовах LORS не отримує стабільного та якісного відбитого від рефлектору сигналу, а іноді спостерігається навіть повна втрата відбитого сигналу. Автори провели повномасштабні експерименти з лазерною оптичною системою опорного позиціонування CyScan на офшорному судні забезпечення “ESNAAD 225”, які підтвердили наявність нестабільного сигналу і навіть втрату сигналу в умовах сильної кільової та бортової хитавиці. Запропоновано метод, алгоритмічне та програмне забезпечення автоматичного наведення променю LORS у центр рефлектора, що забезпечує високу якість відбитого від рефлектора сигналу, у тому числі і в умовах сильної кільової та бортової хитавиці. Працездатність та ефективність автоматичного наведення променю LORS на рефлектор в умовах сильної кільової та бортової хитавиці перевірено математичним моделюванням у середовищі MATLAB. Практична цінність отриманих результатів полягає у можливості поліпшити якість відбитого сигналу а, отже, підвищити точність і надійність динамічного позиціонування у цілому, що особливо важливо при роботі поблизу небезпечних об'єктів, таких як нафтові та газові платформи.
AUTOMATIC OPTIMAL CONTROL OF A VESSEL WITH REDUNDANT STRUCTURE OF EXECUTIVE DEVICES
(2021) Zinchenko, S.; Tovstokoryi, O.; Ben, A.; Nosov, P.; Popovych, I. S.; Nahrybelnyi, Y.; Зінченко, С.; Товстокорий, О.; Бень, А.; Носов, П.; Попович, І. С.; Нагрибельний, Я.
The article considers the issues of automatic control of the vessel movement with a redundant control structure. Redundant structures are now widely used on all vessels with a dynamic positioning system to improve control efficiency (accuracy, maneuverability, reduce energy consumption and emissions), reliability and environmental safety. A brief review of the literature on the use of redundant structures to improve control efficiency is made. In open sources, the authors have not found solutions that improve the efficiency of the control by using redundant structures of actuators. Therefore, it was concluded that the development of such systems is relevant. Several schemes for splitting control into executive devices of a redundant structure, including an optimal splitting scheme, are considered. A comparative analysis of the considered splitting schemes with the optimal one is carried out. Comparative analysis showed that the use of optimal control of the redundant structure of actuators allows increasing the accuracy of dynamic positioning by (20–40)%, depending on the direction of the created control, as well as reducing fuel consumption by (30–100)%, which determines its advantages over known solutions. The mathematical and software support for an automatic optimal control system with redundant control has been developed. The operability and efficiency of the mathematical and software support were tested in a closed circuit with a control object in the MATLAB environment. The conducted experiments confirmed the operability and efficiency of the developed method, algorithms and software and allow to recommend them for practical use in the development of vessel control systems with redundant control structures. У статті розглядаються питання автоматичного керування рухом судна із надлишковою структурою виконавчих пристроїв. Надлишкові структури виконавчих пристроїв широко використовуються на суднах з динамічною системою позиціонування для підвищення надійності та ефективності керування (точності, маневреності, зменшення енергоспоживання та викидів). Зроблено короткий огляд літератури щодо використання надлишкових структур у системах керування. Виявлено, що традиційно надлишкові структури використовуються для підвищення надійності за рахунок резервування та ефективності у системах динамічного позиціонування у ручному режимі. Запропоновано використовувати оптимальне керування надлишковими структурами у автоматичному режимі. Розглянуто кілька схем розщеплення, включаючи оптимальну, сумарних керуючих сил і моменту по виконавчим пристроям надлишкової структури. Проведено порівняльний аналіз розглянутих схем розщеплення з оптимальною, який показав, що використання оптимального керування надлишковою структурою дозволяє підвищити точність динамічного позиціонування на (20-40)% та зменшити витрати палива на (30-100 )%, у залежності від напрямку створюваної керуючої сили, що визначає переваги оптимального керування перед відомими рішеннями. Розроблено алгоритмічне та програмне забезпечення автоматичної системи оптимального керування із надлишковою структурою виконавчих пристроїв. Працездатність та ефективність методу, алгоритмічного і програмного забезпечення перевірені математичним моделюванням у замкнутому контурі з об'єктом керування у середовищі MATLAB.
AUTOMATIC PREVENTION OF THE VESSEL’S PARAMETRIC ROLLING ON THE WAVE
(2024) Kobets, V.; Zinchenko, S.; Tovstokoryi, O.; Nosov, P.; Popovych, I.; Попович, I.; Gritsuk, I.; Perederyi, V.
Parametric resonance is one of the most dangerous phenomena that occurs during a storm. In the event of a parametric resonance, an undamaged and properly loaded vessel can capsize within seconds. The essence of parametric resonance is to change the parameters of the vessel as an oscillating system. In this case, the coefficients of the differential equations of the vessel model become functions of time. Parametric oscillations are observed at a certain ratio between the frequency of the external influence and the frequency of the system's own oscillations. Parametric resonance in the roll channel is especially dangerous, which leads to a sharp increase in the amplitude of the vessel's rolling, water entering the deck and inside the vessel's hull, loss of stability and possible capsizing. The existing methods of storming are not effective enough, which is due to the use of visual methods for estimating the parameters of turbulence and manual graphic constructions, significant time delays between obtaining data for calculation and determining safe parameters of motion, the lack of constant measurement of turbulence parameters and refinement of safe motion parameters, the difficulty of selecting the dominant factor from the system dangerous factors, intuitive assessment of the level of danger. The authors have developed a method of automatic avoidance of parametric resonance, which differs from existing methods in that it automates the processes of measurement and information processing, reduces delays in decision-making, reduces the influence of the human factor on control processes, reduces crew fatigue, reduces the risks of losing the vessel and cargo, and in general increases the navigation safety. The developed method can be used for both manual and automatic control. In the manual control mode, the shipmaster has the opportunity to use automatically measured information and the results of its processing - visualization of parametric resonance areas and the position of the phase point for making management decisions. In the automatic control mode, the system itself calculates and implements safe movement parameters, and the shipmaster only observes its operation. The obtained results are reproducible and can be used to develop the functionality of automated systems and/or automatic parametric resonance avoidance modules.
AUTOMATIC RESET OF KINETIC ENERGY IN CASE OF INEVITABLE COLLISION OF SHIPS
(2023) Zinchenko, S.; Kyrychenko, K.; Grosheva, O.; Nosov, P.; Popovych, I. S.; Mamenko, P.; Попович, І. С.
Considered issues of automatic reset of kinetic energy along the gradient in case of inevitable collision of ships. The target function of the fastest reset of kinetic energy is formed in the form of a scalar product of the gradient vector at the location of the vessel and the vector of the right parts of the mathematical model of the longitudinal and angular movement channels containing control. To form optimal controls, a nonlinear optimization procedure was used, taking into account control restrictions. The own ship's movement parameters (speed and course) used in the optimization procedure are measured by speed and course sensors, and the target's movement parameters are estimated from the measured values of the own ship's speed and course and the measured relative movement parameters using radar. The workability method was verified by mathematical modeling in a closed circuit with a control object. The results of the simulation showed that the automatic module provides a 9-fold reduction in the kinetic energy of the collision. The use of the automatic kinetic energy reset module in the event of an imminent collision will reduce the influence of the negative impact of decisions when handling a vessel under the influence of stress, reduce crew fatigue, prevent damage or even loss of the vessel and cargo, and save human lives.
AUTOMATIC VESSEL CONTROL IN STORMY CONDITIONS
(2021) Mateichyk, V.; Zinchenko, S.; Tovstokoryi, O.; Nosov, P.; Nahrybelnyi, Ya.; Popovych, I.; Kobets, V.; Матейчук, В. М.; Зінченко, С. М.; Товстокорий, О.; Носов, П. С.; Нагребельний, Я.; Попович, І. С.; Кобець, В. М.
Управління судном під час шторму є найскладнішим етапом плавання судна, оскільки вимагає швидкого прийняття рішень у складних умовах. Практичний досвід показує, що погіршення умов праці екіпажу зазвичай пов’язане зі збільшенням кількості контрольних помилок. У статті розглядається можливість автоматичного керування судном у штормових умовах шляхом автоматичного обчислення в бортовому контролері судна оптимальної безпечної швидкості та курсу під час шторму. Це дозволило значно підвищити точність розрахунків, виключити людський фактор, зменшити виснаження екіпажу, підвищити надійність управління судном у шторм. Ефективність та результативність методу, алгоритмічного та програмного забезпечення перевірено на стенді імітаційного моделювання у замкненому циклі з математичними моделями суден навігаційного тренажера Navi Trainer 5000.
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.
CONTROL OF THE PIVOT POINT POSITION OF A CONVENTIONAL SINGLE-SCREW VESSEL
(2023) Kobets, V.; Popovych, I. S.; Zinchenko, S.; Tovstokoryi, O.; Nosov, P.; Kyrychenko, K.; Попович, І. С.
The issues of using the pivot point concept for the control of a conventional single-screw vessel are considered. The relevance of the task lies in the need for a more accurate assessment of the vessel's trajectory and the necessary area for maneuvering, since conventional single-screw vessels have low maneuverability, and their share in the total number of vessels exceeds 85%. For manual maneuvering of the vessel, using the pivot point, it is important to know the position of the pivot point relative to a fixed point of the vessel’s hull. Traditionally, this point was the gravity center/middle frame of the vessel. The disadvantage of the existing approaches to the calculation of the pivot point position was the use of a simplified calculation scheme ”gravity center – pivot point”, which did not take into account the dependence of the pivot point position on the rotation center position. In previous works, the authors of this article proposed the “gravity center – rotation center – pivot point” calculation scheme, which made it possible to more accurately estimate the pivot point position, taking into account the position of the rotation center. In the refined scheme proposed by the author, the pivot point position was determined relative to the moving rotation center, which is not convenient for manual control. In this article, for a single-screw conventional vessel, a formula and graphs of pivot point position relative to a fixed point on the vessel’s hull (gravity center/middle frame) are obtained, for the refined calculation scheme “gravity center – rotation center – pivot point”. The obtained formulas and graphs of the pivot point position relative to a fix point (gravity center/middle frame) allow us to use them both for automatic and manual control of the vessel’s movement. Mathematical modeling of a single-screw conventional vessel movement in the closed circuit “Control object – Control system” was carried out for the two considered calculation schemes. The simulation results showed that the use of the refined calculation schem allows for a 23% more accurate assessment of the vessel’s trajectory and the required maneuvering area.
CONTROL OF THE PIVOT POINT POSITION OF A CONVENTIONAL SINGLE-SCREW VESSEL
(2023) Zinchenko, S.; Kobets, V.; Tovstokoryi, O.; Kyrychenko, K.; Nosov, P.; Popovych, I. S.; Зінченко, С. М.; Кобець, В.; Товстокорий, О.; Кириченко, К. В.; Носов, П.; Попович, І. С.
The article deals with the issue of reducing the maneuvering area of a conventional single-screw vessel due to the use, when determining controls, of the refined calculation scheme "gravity center – rotation center – pivot point".
DECISION SUPPORT DURING THE VESSEL CONTROL AT THE TIME OF NEGATIVE MANIFESTATION OF HUMAN FACTOR
(2020) Popovych, I. S.; Nosov, P.; Zinchenko, S.; Safonov, M.; Palamarchuk, I.; Blakh, V. S.; Попович, І. С.; Носов, П.; Зінченко, С.; Сафонов, М.; Паламарчук, І.; Блах, В. С.
The simulation and program implementation approaches are presented in the tasks of determining the periods of loss of control due to the fault of the human factor in the operation of marine transport while carrying the navigation watch. Experiments have been carried out confirming the problem of the negative influence of the human factor on the example of navigational tasks in the Bosphorus and Hong Kong Straits. Automated tools have been developed to identify hazardous areas for navigation on location mapping by analyzing the accident geolocation in the Hong Kong Strait and the Bosphorus, which is a decision support system for emergency situations. A software module has been developed that makes it possible to identify the time periods for the manifestation of the human factor of the navigator by analyzing the ECDIS database in real time. Mathematical models of the triggering of the vessel automated course alteration system (VACA) and the actions of the navigator when controlling/navigating the vessel in difficult maneuvering zones are proposed. Підходи до моделювання та впровадження програми представлені у завданнях визначення періодів втрати контролю із-за вини людського чинника в роботі морського транспорту під час несення навігаційної вахти. Були проведені експерименти, що підтверджують проблему негативного впливу людського фактору на прикладі навігаційних завдань у протоці Босфор та Гонконг. Розроблені автоматизовані інструменти для визначення небезпечних зон для навігації на картографічному розташуванні шляхом аналізування геолокації аварій у Гонконгській протоці та Босфорі, яка є системою підтримки прийняття рішень у надзвичайних ситуаціях. Розроблений програмний модуль, який дозволяє ідентифікувати часові періоди прояву людського фактора навігатора шляхом аналізу бази даних ECDIS в режимі реального часу. Запропоновані математичні моделі спрацьовування суднової автоматизованої системи зміни курсу (VACA) та дії навігатора при керуванні / навігації судна у складних зонах маневрування.
DEVELOPMENT AND EXPERIMENTAL STUDY OF ANALYZER TO ENHANCE MARITIME SAFETY
(2021) Nosov, P.; Zinchenko, S.; P l o k h i k h, V .; Popovych, I. S.; P r o k o p c h u k, Y.; M a k a r c h u k, D.; Mamenko, P.; M o i s e i e n k o, V.; B e n, A .; Носов, П. С.; Зінченко, С. М.; Плохіх, В. В.; Попович, І. С.; Прокопчук, Ю. О.; Макарчук, Д. В.; Маменко, П. П.; Мойсеєнко, В. С.; Бень, А. П.
On the basis of empirical experimental data, relationships were identified indicating the influence of navigators’ response to such vessel control indicators as maneuverability and safety. This formed a hypothesis about a non-random connection between the navigator’s actions, response and parameters of maritime transport management. Within the framework of this hypothesis, logical-formal approaches were proposed that allow using server data of both maritime simulators and operating vessels in order to timely identify the occurrence of a critical situation with possible catastrophic consequences. A method for processing navigation data based on the analysis of temporal zones is proposed, which made it possible to prevent manifestations of reduced efficiency of maritime transport management by 22.5 %. Based on cluster analysis and automated neural networks, it was possible to identify temporary vessel control fragments and classify them by the level of danger. At the same time, the neural network test error was only 3.1 %, and the learning error was 3.8 %, which ensures the high quality of simulation results. The proposed approaches were tested using the Navi Trainer 5000 navigation simulator (Wärtsilä Corporation, Finland). The simulation of the system for identifying critical situations in maritime transport management made it possible to reduce the probability of catastrophic situations by 13.5 %. The use of automated artificial neural networks allowed defining critical situations in real time from the database of maritime transport management on the captain’s bridge for an individual navigator. На основі емпіричних експериментальних даних були ідентифіковані зв’язки, що вказують на вплив реакцій навігаторів (судноводіїв) на такі показники управління судном як маневреність і безпека. Це сформувало гіпотезу про невипадковий зв’язок між діями навігатора, його реакціями та параметрами управління морським транспортом. У рамках зазначеної гіпотези були запропоновані логіко-формальні підходи, що дозволяють застосувати серверні дані як морських симуляторів, так і діючих суден морського транспорту з метою своєчасної ідентифікації виникнення критичної ситуації з ймовірними катастрофічними наслідками. Запропоновано метод обробки навігаційних даних, що заснований на аналізі темпоральних зон, який дозволив попередити прояви зниження результативності управління морським транспортом на 22,5 %. На основі кластерного аналізу і автоматизованих нейронних мереж вдалося виділити часові фрагменти управління судном і класифікувати їх відповідно до рівня небезпеки. При цьому тестова помилка нейронної мережі склала лише 3,1 %, а помилка навчання 3,8 %, що забезпечує високу якість отриманих результатів моделювання. Запропоновані підходи були апробовані із застосуванням навігаційного тренажера Navi Trainer 5000 navigation simulator (Wärtsilä Corporation, Фінляндія). Проведене імітаційне моделювання системи ідентифікації критичних ситуації під час управління морським транспортом дозволило зменшити ймовірність виникнення катастрофічних ситуацій на 13,5 %. Використання автоматизованих штучних нейронних мереж дозволило проводити ідентифікацію критичних ситуацій в режимі реального часу на основі бази даних управління морським транспортом на капітанському містку для індивідуального навігатора.
DEVELOPMENT OF INTELLIGENT IDENTIFIER OF MARINE NAVIGATOR SUSTAINABLE STRESS
(2022) Cherniavskyi, V.; Nosov, P.; Koretsky, O.; Popovych, I. S.; Попович, І. С.
DEVISING AN APPROACH FOR THE AUTOMATED RESTORATION OF SHIPMASTER’S NAVIGATIONAL QUALIFICATION PARAMETERS UNDER RISK CONDITIONS
(2024) Ponomaryova, V.; Nosov, P.; Ben, A.; Popovych, I.; Попович, I.; Prokopchuk, Y.; Mamenko, P.; Dudchenko, S.; Appazov, E.; Sokol, I.
The object of this study is the safety control system of ship management, by identifying and restoring the qualifica tion parameters of shipmasters in criti cal situations. The task solved in the study is the timely determination of an insufficient level of qualification for the perfor mance of certain operations in con trolling the movement of the ship, by applying a formal-logical model of de tecting the intuitive actions of the ope rator-shipmaster and gradually restor ing his/her qualification parameters using the devised method. The stages of development and the formal-logical structure of the model and method in terms of cognitive auto mation were described in detail as the study results. It was possible to ensure early detection of risks when controlling the movement of the ship in 56 % of cases, during a laborato ry experiment on simulators, which in 24 % of cases turned out to be particu larly dangerous. The interpretation of the results in volved algorithmizing complex and for malized data on the actions of opera tors and the application of the method of restoring their qualification para meters, which allowed a comprehensive approach to safety management. The distinguishing features of the findings were to predict the level of danger by simulating maritime opera tions with input navigational and indi vidual conditions. This made it possible to improve the effectiveness of ope rations to 89 %, reduce the phenome non of loss of control over the course to 32 %, reduce critical situations to 7 % and the cost of resources. The scope and conditions of practi cal use involve a comprehensive assess ment of external and internal influ ences on the level of danger, delay in decision-making by operators, as well as sailing conditions. The simulation results could be used to devise strate gies for planning maneuvers, predicting risks, and developing maritime securi ty systems
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.