Факультет психології, історії та соціології
Permanent URI for this collectionhttps://ekhsuir.kspu.edu/handle/123456789/248
Browse
5 results
Search Results
Item 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.Item 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.Item 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.Item 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.Item 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.