автореферат диссертации по радиотехнике и связи, 05.12.13, диссертация на тему:Радиоэлектронные средства обеспечения безопасности швартовки крупнотоннажных судов в задаче снижения роли человеческого фактора

На правах рукописи

РАДИОЭЛЕКТРОННЫЕ СРЕДСТВА ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ШВАРТОВКИ КРУПНОТОННАЖНЫХ СУДОВ В ЗАДАЧЕ СНИЖЕНИЯ РОЛИ ЧЕЛОВЕЧЕСКОГО ФАКТОРА

(на гримере систем безопасности мореплавания в регионе порта Новороссийск)

Специальность: 05.12.13 - Системы, сети и устройства телекоммуникаций 05.22.19 - Эксплуатация водного транспорта, судовождение

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Новороссийск - 2005

Работа выполнена в организации ФГУ "Администрация Морского порта Новороссийск" с консультативным участием кафедр "Управление судном" и "Радиосвязь на морском флоте" ФГОУ ВПО "Новороссийская государственная морская академия"

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Научный консультант:

кандидат технических наук, доцент

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

кандидат технических наук, доцент

Кондратьев Сергей Иванович

Сенченко Виктор Григорьевич

Федосов Валентин Петрович Студеникин Альберт Иванович

Ведущая организация: ФГУП "Морсвязьспутник" (г. Москва)

Защита состоится 23 сентября 2005 года в 10°° часов на заседании Диссертационного совета Д 223.007.01 при НГМА в аудитории Б-4 по адресу: 353918, г. Новороссийск, пр. Ленина, 93.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Новороссийской государственной морской академии (г. Новороссийск, пр. Ленина, 93).

Автореферат разослан 12 августа 2005 года.

Отзывы на автореферат присылать в двух экземплярах, заверенных печатью организации, секретарю Диссертационного совета Д 223.007.01 при НГМА по адресу: 353918. г Новороссийск, пр. Ленина, 93.

Учёный секретарь Диссертационного совета Д 223.007.01 при НГМА

Список сокращений и аббревиатуры

А]-А3- морские районы плавания по классификации ГМССБ (А) - до 30 миль; Аг -до 150 миль; А3 - все остальное) АИС - Автоматизированная идентификационная система АМПН - Администрация Морского порта Новороссийск ГМССБ - Глобальная морская система связи при бедствии и для обеспечения безопасности

СРБ - Глобальная спутниковая система позиционирования (США)

ГЛОНАСС - Глобальная навигационная спутниковая система (Россия)

ДКСШ - Дальномерно-контролирующая система швартовки

ИМО - Международная морская организация

ЛСШКС - Лазерная система швартовки крупнотоннажных судов

НГМА - Новороссийская государственная морская академия

ИАУТЕХ - Навигационный телекс

РЛС - Радиолокационная станция

РЭС - Радиоэлектронные средства

САРП - Система автоматической радиолокационной прокладки курса СВЧ - Сверхвысокие частоты

СВ^ ПВ, КВ, УКВ - Средние, Промежуточные, Короткие, Ультракороткие волны СУДС - Система управления движением судов ТВЛ - точка высадки лоцмана

ЦНИИ МФ - Центральный научно-исследовательский институт Морского флота

ЯОС МАцмиплЛЬНА» ] БИБЛИОТЕКА | С.Петср«ур<у? О» Ж|7м

4М1

Общая характеристика работы

Актуальность. Системный подход к безопасности мореплавания Наряду с установленной ИМО с 1999 года во всём мире (в рамках ГМССБ) единой надёжной глобальной системы радиосвязи с чёткой классификацией по морским районам плавания А1-А4, в последние 5 лет всё большее значение приобретают системы высокоточного определения и надёжного контроля местоположения судна. Это прежде всего относится к плаванию в прибрежных морских районах (Аг) с высокой интенсивностью судоходства, на трасах вдоль островных архипелагов (А)), в узкостях фиордов и каналов, на установленных фарватерах акваторий портов и т.п.

Комплекс мероприятий при решении данных вопросов призван обеспечить предотвращение или значительное уменьшение числа аварий судов и рисков, связанных с гибелью людей, грузов и загрязнением окружающей среды с тяжёлыми экологическими последствиями. В настоящем исследовании основное внимание мы уделяем системному подходу к повышению безопасности швартовки крупнотоннажных судов. Наше внимание будет сфокусировано на двух направлениях возможного решения этой актуальной на сегодняшний день проблемы: на вопросах технического обеспечения контроля швартовных операций и вопросах оценки качества деятельности оператора-судоводителя (штурмана, капитана, лоцмана), как известно, образующих вместе сложную человеко-машинную систему управления движением судна.

Следует отметить, что на морском и речном транспорте, как и на других видах транспорта, большая роль отводится человеку-оператору, осуществляющему управленческие действия (оператор-судоводитель, оператор СУДС) и оказывающему существенное влияние на безопасность судозахода, т.е. так называемому человеческому фактору. Понятие человеческого фактора включает в себя: психофизиологические свойства человека, возможности человека, проявляющиеся в конкретных условиях его взаимодействия с объектом управления, а также зависимость характеристик деятельности человека от особенностей используемого навигационного оборудования. В силу большой информационной нагрузки и, как следствие, возникающей усталости оператор-судоводитель может совершать ошибки, приводящие к аварийным ситуациям и авариям. Все эти факторы информационной перегрузки операторов оказываются в опасной зоне значений для безопасности судопроводки по акваториям больших портов, каким, например, является порт Новороссийск (карга-схема его акватории представлена на рис.1).

В связи с этим требуется разработка систем технической поддержки принимаемых решений, которая приводила бы к повышению надежности работы оператора и всей эргатической системы в целом, в данном случае системы "человек-оператор - судно". Достигнутый в конце 20-го века уровень надёжности работы РЭС, используемых при судовождении в узких фарватерах, руслах рек, каналах, фиордах, весьма высок; он обеспечивает круглосуточное действие автоматизированных сетей связи в ГМССБ с интенсивностями отказов КГ6-?-КГ81/час на судовой комплект (это сойтЪетствуег' ■вероятности отказов за десятилетие плавания судна

порядка />«05-07). Фактически же вероятность происшествия соответствует значению />«05 + 07 за 1000час.

Таким образом, пополнение статистики событий, аварий и катастроф идёт в десятки раз более быстрыми темпами, чем показывают существующие модели процессов, основанных на вероятностных расчетах. Одним из существенных факторов снижения надёжности судопроводки в портах и на участках сильного стеснения маневров судов остаётся упомянутый выше человеческий фактор, как посредствующий элемент между относительно надёжными и пассивными радиоэлектронными системами управления движением судов (береговыми и судовыми) и самим человеком-оператором - активным инициатором движения судов, но гораздо менее надёжным, чем технический элемент. В соответствии с этим возникает актуальная задача такого повышения качества (точности) судопроводки в портовых водах, которое бы соответствовало достигнутым сегодня высоким показателям надёжности работы используемых в судовождении технических средств (радиосвязи, радионавигации, идентификации, системной информатизации процессов, связанных с потенциальной и реальной подвижностью судов на акватории порта).

Объект исследования — радиоэлектронные средства обеспечения безопасности мореплавания с учетом человеческого фактора в системе судоводитель - судно в швартовных процессах на морских акваториях портов.

Предмет исследования включает следующие компоненты а) радиоэлектронные средства обеспечения безопасности мореплавания, используемые в процессах швартовки судов в портах; б) влияние человеческого фактора на безопасность швартовных операций крупнотоннажных судов.

Рис I Общий план подходов к нефтетерминалам порта Новороссийск, к которым швартуются супертанкеры водоизмещением от 50 до 250 тысяч

Цель исследования:

- анализ состояния безопасности процессов швартовки судов в портах за последнее десятилетие (на примере порта Новороссийск);

- минимизация аварийности швартовных операций путем модернизации классической схемы контроля этих операций внедрением подсистемы лазерного контроля процесса швартовки крупнотоннажных судов;

- системный подход к снижению вклада человеческого фактора в статистику аварийности в порту.

Научная новизна защищаемых соискателем положений характеризуется следующими достижениями:

- разработана методика применения дисперсионного анализа для статистической оценки психологических факторов оператора-судоводителя на основе экспертных оценок специалистов;

- выполнены расчёты значимости психологических факторов человека-оператора, влияющих на качество швартовки судов в портах;

- разработана концепция автоматизированной подсистемы повышения качества деятельности оператора-судоводителя в швартовочных процессах, в основе которой лежит принцип расширения его информированности о точности местоположения судна в любой момент времени при осуществлении швартовных операций;

- дана прогнозная тенденция развития радиоэлектронных средств поддержки решений судоводителя при швартовке судна в ближайшее десятилетие.

Практическая значимость полученных результатов состоит в том, что рассмотрены вопросы обеспечения безопасности швартовки в Новороссийском порту в системной связи с современным этапом его развитая (усложнения и насыщения инфраструктуры порта разнообразными РЭС, снижающими вклад человеческого фактора в ошибки и отказы процесса швартовки). В частности, разработаны методика контроля возможных опасностей, возникающих в процессе выполнения швартовных операций. Полученные результаты работы используются в практической деятельности Администрации Морского порта Новороссийск (АМПН), а так же в учебном процессе, дипломном проектировании и аспирантской работе в Новороссийской Государственной Морской академии (НГМА).

Апробаиия работы. Основные результаты диссертации докладывались на региональных научно-технических конференциях и семинарах в НГМА в 200004 годах и на международной научной конференции, посвященной 300-летию Санкт-Петербурга: - Т.], СПГУВК, Санкт-Петербурга, 2003 г. - 3 с.

Публикации Представленная совокупность научных результатов и технических решений опубликована автором в 11 работах Сборника научных трудов НГМА (г. Новороссийск) и Материалах международной научной конференции, посвященной 300-летию Санкт-Петербурга, проходившей в Санкт-Петербурге; три работы опубликованы в центральных журналах "Транспортное дело России" и "Изв. ВУЗов, сер. "Технические науки" (списка ВАК).

Личный вклад в научные разработки, защищаемые в диссертации, определяющий, т.к. основная часть научных результатов получена лично автором, а часть - в соавторстве с научными сотрудниками и аспирантами кафедр "Управление судном" и "Радиосвязь на морском флоте" НГМА.

На защиту выносятся:

1. Методика применения дисперсионного анализа для статистической оценки психологических факторов оператора-судоводителя на основе экспертных оценок.

2. Расчет значимости психологических факторов человека-оператора, влияющих на качество швартовки судов в портах.

3. Оценка эффективности предложенного комплекса РЭС швартовки судов в Новороссийском порту.

4. Концепция автоматизированной подсистемы непрерывного контроля качества деятельности оператора-судоводителя в процессе швартовки судов в Новороссийском порту.

5. Понятие критической вероятности навала судна на причал в процессе швартовки в условиях интенсивного роста судозаходов.

6. Прогнозная тенденция развития радиоэлектронных средств поддержки решения судоводителя при швартовке судна в ближайшее десятилетие.

Содержание работы

Во введении в диссертацию обозначен системный подход, который внедряется сегодня в мире для обеспечения безопасности мореплавания. В настоящее время всё большее значение приобретают спутниковые системы высокоточного определения и надёжного контроля местоположения судна, применяемые наряду с установленной ИМО с 1999 года во всём мире (в рамках глобальной системы связи по безопасности и при бедствии - ГМССБ) единой надёжной системой радиосвязи с чёткой классификацией применяемых радиодиапазонов в морских районах плавания АрА*.

Показано, что практически во всех районах плавания, включая четыре рассмотренные фазы судозахода в порт (из морского района А| через точку высадки лоцмана (ТВЛ) по портовой акватории к месту швартовки, рис.1), сегодня действует практически единая технология судопроводки, схематически представленная на рис.2. В ней мы подчёркиваем наличие приоритета управленческих решений, принимаемых человеком-оператором даже перед уже существующими весьма совершенными машинными решениями средств САРП, СУДС, АИС, не говоря уже о средствах ДКСШ (расшифровка аббревиатур дана под рис.2).

Рис 2 Схема человеко-машинной системы "судоводитель - радиотехнические средства судовождения", сформировавшаяся к концу 20-го века в мировой практике обеспечения безопасности мореплавания. Пришггые обозначения: АИС - Автоматическая информационны система; ДКСШ - дальномерно контролирующая система швартовки, САРП - система автоматической радиолокационной прокладки (курса), СУДС - система управления движением судна.

Обращено внимание на то, что состояние морской подвижной системы (из-за значительного вклада человека-оператора в процессы при швартовке крупнотоннажных судов в портах) в настоящее время мало обеспечено современными радиоэлектронными средствами точной (субметровой) навигации. Это приводит к тому, что проводка и швартовка судна на акваториях портов, выполняемая в подавляющем большинстве случаев визуально, происходит вблизи критической границы возможных опасностей, вследствие чего роль человеческого фактора в большинстве аварийных ситуаций на море остается существенной.

В первой главе рассматриваются нормативные требования к точности навигации при плавании в трёх морских районах открытого моря. Делается вывод о разумности для морских районов А3 и А2 открытого моря норматива погрешности 4% при определении дистанции до ближайшей опасности (см. рис.3). Выполнена линейная экстраполяция этих требований к масштабам сильно стеснённых для маневра портовых акваторий, в которых приходится вести проводку судна по фарватерам и швартовку к пирсам и терминалам. Показано, что требуемые точности определения расстояний от корпуса судна до опасности навала или столкновения в этих зонах должны быть не хуже субметровой.

Делается вывод, что три технологических приёма судопроводки и швартовки судов на акваториях портов, используемые сегодня на морском флоте (традиционный - производимый судоводителем визуально; по приборам, но с окончательными решениями, принимаемыми судоводителем; в режиме автоматизированного управления судном с контролем ситуации судоводителем визуально) не удовлетворяют точностным требованиям (дециметровых погрешностей) измерения расстояний от борта до опасного препятствия и потому не дают должной 100%-надёжности осуществления безаварийной швартовки судна (рис.3.).

Лишь

Рис 3. Зависимость абсолютной точности (Др«*«) определения координат судна от расстояния (Л) до опасности в открытом море (согласно Резолюции ИМО А.529 ПЗУ)

Во всех трёх указанных выше случаях существенным фактором является субъективность принимаемых судоводителем решений без объективного контроля (например, с помощью компьютеризированных радиоэлектронных систем). Поэтому в большинстве аварийных происшествий и катастроф на море первичным является вклад человеческого фактора, а не отказы радиоэлектронной системы. В настоящее время только создаются предпосылки принципиально объективированных технологий судопроводки и швартовки судов (один из методических подходов рассматривается в данной работе), в которых объективно вырабатываемые оптимальные режимы проводки или швартовки судна будут контролироваться судоводителем только в части наблюдения правильности работы интеллектуальной системы технического обеспечения управления судопроводкой.

Показано, что в зоне швартовки, в большинстве портов, судоводитель на сегодняшний день, фактически, остаётся без технических средств точного определения местоположения судов и расстояний (субметрового уровня точности) от разных точек борта судна до зон опасности навала или столкновения. Это является основной причиной того, что выполнение операций швартовки по визуальным оценкам тех или иных расстояний влечёт за собой весьма вероятные причины случающихся навалов, столкновений и более серьёзных аварий.

Ещё более важен другой аспект этой же проблемы. В зонах швартовки ограниченных размеров (это акватории, как правило, ограниченные размерами ~1 квадратной мили, а часто и меньше) крупнотоннажные суда, особенно супертанкеры, следует рассматривать как распределённые объекты, разные точки бортов, кормы и носа которого пребывают в разных состояниях подвижности относительно границ расположения опасности навала или столкновения вокруг швартующегося судна. Это означает, что судоводитель, принимающий решения на швартовные маневры, должен учитывать в своих решениях не одно расстояние от судна до опасности, как это имеет место в открытом море, а множество различных расстояний разноподвижных точек корпуса швартующегося судна

до множества точек опасностей навала или столкновения, которые должны быть измерены с субметровой точностью.

Следует отметить, что знание большого количества этих расстояний с субметровой точностью не гарантирует принятия судоводителем правильного решения на очередной швартовный маневр, т.к. все эти расстояния непрерывно изменяются во времени. Их дифференцирование по времени (недоступное судоводителю визуально) даёт соответствующий набор векторов скоростей рассматриваемых точек корпуса судна относительно точек опасности навала или столкновения. Ещё менее доступен возможностям судоводителя поиск текущих решений по определению резерва времени до потенциального навала или столкновения точки корпуса с опасными препятствиями в зоне швартовки, не говоря уже об анализе этого множества решений для выработки правильного управленческого решения на очередной потенциально безаварийный швартовный маневр.

В первой главе также рассмотрены региональные особенности, при которых проводится швартовка крупнотоннажных нефтеналивных судов к причалам нефтебазы Шесхарис порта Новороссийск, поскольку именно они представляют наибольшую опасность среди всех причалов порта Новороссийск. Это связано в первую очередь с тем, что на нефтебазе осуществляется погрузка взрывоопасных нефтепродуктов на крупнотоннажные суда дедвейтом от 12000 до 250000. Особенностями же климатических условий являются:

- действие "тягуна" при ветрах южных направлений;

- особенность рельефа местности, способствующая разгону ветра и формированию мощных, ураганной сипы северо-восточных ветров, называемых "бора".

Предельные значения гидрометеофакторов, ограничивающих возможность подхода судов к причалам приведены в таблице 1.

Таблица 1. Предельные значения силы венгра при швартовке.

Метеофакторы ... Номера причалов

2 3 5 6 ГтЛ.Г

Ветер и волнение южных направлений:

ветер, м/сек 9 17 17 9 9 14 5 14

высота волны м 20 20 . 1 3 1 3 13 ! 1 3

Ветер и волнение северных направлений- ! 1 !

ветер, м/сек 14 17 17 17 14 17 ! 17

высота волны, м 13 - - - 1.3 13 -

___ _______________________.. ______ . „ _____

В разделе 4.5. "Обязательных постановлений" сформулированы дополнительные требования к швартовным операциям к причалам нефтегавани Шесхарис.

- подход судна должен быть курсом, параллельным причалу с последующим подтягиванием лагом на швартовных тросах или при помощи буксиров;

- при швартовке к причалу № 1 должны дополнительно соблюдаться следующие условия:

- количество балласта на борту должно быть достаточным для обеспечения безопасного маневрирования, исходя из существующих условий погоды;

- подходить к причалу надлежит курсом 20° и остановить поступательное движение, когда мидель судна будет находиться на траверзе технологической площадки на расстоянии 200 м от нее;

- дальнейшее сближение судна с причалом следует осуществлять с помощью буксиров, параллельно причалу, чтобы судно легло на все четыре пала одновременно;

- контроль за сближением судна с причалом должен осуществляться по показаниям системы "Докинг-Сонар", судовыми навигационными техническими средствами и визуальным наблюдением;

- количество швартовных тросов должно быть не менее, указанных на схеме №8;

- швартовка к причалу судов, имеющих на цилиндрической части корпуса выступающие за его обводы конструкции и устройства, запрещается.

- при получении штормового предупреждения или при фактическом усилении скорости ветра южных направлений до 14 м/сек, швартовка к причалам №№ 1, 5,6,7, 8, а также стоянка у них - запрещается;

- при получении штормового предупреждения или ветре С-В направления более 14 м/сек, стоянка судов у причалов №№ 1,6 запрещается.

Анализ данных таблицы 1 и требований к швартовым операциям в нефте-гавани Шесхарис показывает, что необходимо иметь сведения о направлении ветра, силе ветра, высоте волны, положении судна относительно причала. Первые три параметра могут быть получены из СУДС по результатам гидрометео-мониторинга (это будут данные места установки метеобуя, в то время как длительные статистические наблюдения показывают, что погодные условия, особенно, сила ветра, в разных точках Цемесской бухты в одно и то же время могут существенно отличаться [4]). Поэтому на оконечности причала №1 смонтирована метеостанция, измеряющая и транслирующая в диспетчерскую службу нефтегавани следующие параметры: направление ветра, скорость ветра, высоту волны, температуру.

Таким образом, в первой главе показано, что в большинстве портов в зоне швартовки судоводитель, фактически остается без технических средств точного (субметрового и дециметрового уровня точности) определения расстояний от разных точек борта судна до зон опасности; выполнение операций швартовки с визуальным определением местоположения судна является одной из основных причин случающихся навалов, столкновений и более серьёзных аварий.

Итоговым выводом первой главы, затрагивающей специфику формирования необходимой информационной базы данных для принятия безопасных решений по управлению швартовными операциями судна в стеснённых условиях швартовок, является разработка методов системного взаимодействия радиоэлектронных средств и человека-оператора в процессах швартовки судов в портах. При этом сохраняется приоритетная роль решений судоводителя, которые подкреплены соответствующими машинными (компьютерными) решениями.

Во второй главе выполнен вероятностно-статистический анализ роста су-допотоков (М, судов/год) через порт Новороссийск за последнее десятилетие и приведена методика применения дисперсионного статистического анализа для оценки значимости психологических факторов человека-оператора (лоцмана) на качество швартовки судов. Соответствующие зависимости {потоковая N(1), вероятности отказов РЭС - 8рэс(0> вероятности отказов технических средств судовождения - Q^cc(t)\ и вероятности навалов - Qк(t)} приведены на рис.4.

Из рис.4 видно, что до 2002 г. вероятность навалов на нефтеналивные причалы росла, несмотря на постоянное внедрение новых технических средств, системное оснащение портов новой техникой (САРП, СУДС, ГМССБ, АИС) и глобальную компьютеризацию операторских мест управления судами на акваториях морских портов. Правда, указанный рост опасных происшествий в значительной мере связан, в первую очередь, с ростом числа судозаходов в порт Новороссийск, уплотнением причальных сооружений в морских портах, значительно ограничивающих размеры акваторий безопасного маневрирования при швартовке крупных судов (танкеров).

Стеснение зоны, в которой осуществляется швартовка судов, привело к существенному усилению влияния человеческого фактора на качество выполнения усложняющихся в этих условиях швартовых операций. В ряду нарушений технологических процессов швартовные операции судов к пирсам и терминалам занимают по уровню опасности ведущее место, а существенная роль человеческого фактора здесь проявляется в том, что определение местоположения судна на швартовой акватории и расстояний от его концевых точек до ближайших опасных зон прикосновения или навала при швартовых маневрах в подавляющем числе случаев осуществляется лоцманом (штурманом, капитаном) визуально.

Рис.4 Аппроксимированная степенным полиномом зависимость вероятности навала на причалы нефте гавани Шесхарис от времени (1); зависимость вероятности отказа технических средств судовождения от времени (2), зависимость вероятности отказа радиоэлектронных средств от времени (3), N(0 - зависимость количества судозаходов в порт Новороссийск от времени

Как было показано на рнс.2 (часть его вновь воспроизведена на рис.5), при швартовке важно иметь информацию о потенциальной возможности навала или столкновения разных участков корпуса судна (в носовой части это спектр расстояний г оп; в кормовой - это г"оп; со стороны швартуемого борта - это расстояния г„ и г* и т.п.). Принимаемые судоводителем решения должны осуществляться в реальном масштабе времени процесса швартовки, т.е. спектр из десятков решений должен получаться и обновляться практически ежесекундно. Очевидно, что это невозможно выполнить не только одному, но и нескольким операторам-судоводителям. По этой причине часты навалы, мелкие столкновения и опасные сближения при швартовке судов, являющиеся следствием ошибок судоводителей, лоцманов, операторов из-за несвоевременных управленческих решений.

Внедрение в эксплуатацию в 2002 г. на причалах нефтетерминала Шесхарис системы лазерной швартовки крупнотоннажных судов, повысившей точность измерения расстояний г„ и гк (см. рис.4) от швартуемого борта до пирса, позволяет снизить влияние той части ошибок человеческого фактора, которые происходят от недостаточной точности определения расстояния от швартуемого судна до причала, определяемого визуально; вероятно, этим можно объяснить уменьшение вероятности возникновения навалов на причалы с 2002 года (см. рис.5), хотя количество выполняемых швартовных операций на рассматриваемом терминале в эти годы продолжает расти.

Система технического обеспечения безопас-

----цосги (СТОБ)

вит

I пассивная ызл данных о

состоянии судна (науттх, технических ИТ П. г., г'«.. )

Оператор

Команды оператора I

—-*...........,

Компьютер

¡"Машйниоер£"| ■ шение I

¡"Чёрный ЯЩИК"

Рис.5 Схема модернизированного системного обеспечения безопасности мореплавания на заключительных стадиях швартовки судна Сш к портовому пирсу или терминалу введением альтернативного автоматического "проектировщика машинных решений" на выполнение оптимального по безопасности маневрирования при швартовке Использованы обозначения' ДКСШ - дальномерно-коктролирующая система швартовки (5, - лазерные дальномеры), Сш - швартуемое судно (Св - его заданное положение у пирса), г'«, - расстояния от концевых точек судна до зоны опасности,

гм гк - расстояния от носовой и кормовой точек судна до заданных точек швартовки у пирса, Б - швартовные буксиры

Анализ влияния человеческого фактора, в частности психологических особенностей оператора, на качество операций швартовки судов и определение их значимости выполнен с помощью математического аппарата статистического дисперсионного анализа. Методика применения дисперсионного анализа для оценки качества швартовки крупнотоннажного судна к причалу состоит в следующем. На основании проведенного экспертного анализа вводится фактор -качество швартовки X, который при определенном комплексе условий X имеет генеральную дисперсию аг. Требуется проверить, влияет ли на X некоторый фактор А, который до того не принимался во внимание. На начальном этапе проводится серия наблюдений переменной X при действии фактора А в дополнение к предыдущему комплексу условий. В результате получаем выборку из п значений Х- (х/, х2, х3,..., х„), имеющую дисперсию *2. Если фактор А не влияет на Л', то =<т2 - в идеальном случае. Практически это не так, но различие не должно превзойти случайного (с заданной степенью надежности), что определяется по ^-критерию Снедекора-Фишера [2]. Другими словами, при *2 *>сг' - в пределах случайных флюктуаций, будем считать, что либо фактор А не влияет наХ, либо это влияние несущественно при данном объеме (и) выборки.

Если >£г2, и это не случайно, то фактор А влияет на переменную X. Тогда, считая действие фактора А независимым от других условий, можно записать:

*2 =о-2+<г2, (1)

где а2 - дисперсия, обусловленная случайными влияниями неконтролируемых условий;

а] - дисперсия, характеризующая влияние фактора А на качество швартовки X.

Влияние фактора А на переменную X может быть различным:

- во-первых, фактор А может влиять только на среднюю величину X, тогда а\ есть характеристика рассеивания средних значений переменной Xпод влиянием: фактора/4;

- во-вторых, фактор А может влиять только на рассеивание значений X, т.е. на <т2, тогда а] есть некоторая «добавка» к а2, выражающая степень влияния фактора А;

- в-третьих, если фактор А влияет и на М{Х\ и на <т2, тогда суммирует эти влияния.

Дисперсионный анализ используется лишь в первом случае. Рассмотрим теперь случай, когда в дополнение к фактору А требуется испытать влияние фактора В на переменную X— качество швартовки. В этом случае возможны два варианта: 1) факторы А и В независимы 2) факторы А и В зависимы. Рассмотрим эти варианты отдельно.

1) Факторы А и В независимы. В этом случае проводится новая серия наблюдений над переменной X при условии, что кроме А на М[Х\ действует фактор В. В результате получаем выборку из п значений переменной X, имеющую дисперсию б2:

*2=<7'+<Т1, (2)

где - доля дисперсии, обусловленная действием фактора В. Если влияние фактора В значимое (согласно ^-критерию и принятому доверительному уровню), то член а\ существенно отличен от нуля. Подставляя (1) в (2), получаем для двух факторов А и В:

(3)

где в левой части - общая дисперсия выборки, а в правой части агл и <т| выражают долю рассеивания средних значений М [X] переменной X под влиянием факторов А и В соответственно; слагаемое а2 выражает случайные флюктуации переменной под влиянием всех других (не А и не В) факторов опыта; это слагаемое называется остаточной дисперсией. Отметим, что в формуле (2) з2 выражает влияние (в общем случайное) всех других, кроме В, факторов (в том числе и А); это также остаточная дисперсия. Вообще под остаточной дисперсией будем понимать часть общей дисперсии выборки, которая не входит в долю дисперсии по данному фактору или группе факторов.

2) Факторы А иВ зависимы. В этом случае помимо трех слагаемых в правой части (3) появляется еще одно слагаемое:

з2 +(т1А+(т1в+а-гАВ. (4)

Слагаемое о\в выражает долю общей дисперсии обусловленную совместным влиянием факторов А и В на математическое ожидание изучаемой переменной X.

Рассмотрим сказанное выше в случае влияния на качество швартовки X произвольного количества факторов. Пусть на случайную переменную А' с генеральной дисперсией <т2 влияет т факторов: А/, А2, ..., А„. Тогда, если эти факторы независимы попарно и в совокупности, то

з2 =аг +<т*,+а]2+(г2,+ - + (5)

где я1 - общая дисперсия выборки, полученной при воздействии на Л'факторов А1,А2,..., Ат",

<г2 - генеральная дисперсия, которую мы здесь принимаем за остаточную дисперсию.

Слагаемые а], (при / = 1,2,..., т) выражают парциальное действие соответствующих факторов на математическое ожидание переменной X. Если факторы попарно зависимы, то к (5) добавляются справа слагаемые, выражающие совместное действия всех возможных пар факторов; число таких слагаемых определяется числом сочетаний из т по 2. Если факторы к тому же зависимы по три, по четыре и так далее - по т, то добавляются еще члены, выражающие долю в общей дисперсии сочетаний факторов по три, по четыре и так далее. Из сказанного выше можно видеть, что общая дисперсия выборки, полученной при влиянии т факторов, определяется как дисперсия суммы т + 1 случайных величин, где дополнительная случайная величина отображает влияние неучитываемых условий (ей соответствует остаточная дисперсия). При этом для независимых факторов общая дисперсия есть линейная сумма факторных и остаточной (всего т+ I) дисперсий, а для зависимых (в общем случае) сюда добавляется сумма дисперсий всех факторных взаимодействий по два, по три и т.д. - по т.

Таким образом, общая схема и решение задачи с помощью дисперсионного анализа состоит в том, чтобы представить общую дисперсию в виде суммы дисперсий, обусловленных влиянием контролируемых и неконтролируемых факторов опыта и, оценивая дисперсионные отношения, определить меру влияния контролируемых факторов на средние значения изучаемой переменной.

Схема решения задачи с помощью дисперсионного анализа качества швартовки существенно зависит от числа исследуемых факторов, от количества градаций (уровней) каждого из них, от количества повторных (параллельных) испытаний, от того, все или только некоторые сочетания факторов на всех уровнях исследуются. В нашей задаче, в зависимости от количества факторов (к), выделяют следующие виды дисперсионного анализа: однофактор-ный (¿=1), двухфакторный (к=2), трехфакторный (Л=3) и т.д. - многофакторный (при произвольном к). В зависимости от количества градаций (т) каждого из факторов выделяют дисперсионный анализ на двух-, трёх- и т.д. уровнях. В этой связи обычно говорят об уровнях организации (планирования) к-факторного эксперимента, т.е. о дисперсионном анализе кт, где к - число факторов, а т - число их градаций. Обычно стремятся, чггобы т было для всех к одинаково. Это значительно упрощает дисперсионный анализ. В зависимости от того, есть повторные испытания при каадом сочетании факторов на каждом уровне или они отсутствуют, выделяют дисперсионный анализ без повторных испытаний и дисперсионный анализ с повторными испытаниями. В последнем случае также стремятся, чтобы число повторных испытаний (и) для всех к,-т) было одним и тем же. Но в общем случае оно может быть переменным, и это несколько усложняет расчеты.

Сравнение эмпирических значений дисперсионных отношений с их теоретическими значениями показывает, что парциальное действие обоих рассматриваемых факторов (качества управления процессом швартовки и точности определения положения судна при швартовке) существенно. Таким образом, дисперсионный анализ значимости психологических факторов для выбранных операторов объективно подтвердил высказанные экспертами мнения о важности исследованных выбранных факторов. Подтвержден также первоначальный результат снижения числа навалов судов в результате внедрения лазерной системы определения местоположения судна, которая исключила ошибки визуального определения местоположения судна оператором-судоводителем. Это подтверждает выдвинутые в начале работы предположения об альтернативных (с традиционными визуальными средствами формирования базы данных для принятия решений по маневрированию судна) способах уточнения баз данных для судоводителя, например, за счёт внедрения лазерной системы швартовки, а также подобных ей систем для повышения качества базы для безопасной швартовки крупнотоннажных судов.

В целом во второй главе получены следующие результаты: - выполнен вероятностно-статистический анализ и приведена программа расчета вероятности возникновения навалов при швартовке судна к причалам Шесхариса, а также выявлены причины их возникновения. Получена аппрок-

симация вероятности возникновения навала судна на причал нефтегавани Шесхарис;

- разработана методика применения дисперсионного анализа для оценки влияния психологических факторов лоцмана на процесс швартовки крупнотоннажных судов, обработаны статистические экспертные данные по оценке психологических факторов (оперативной памяти, быстроты реакции, быстроты принимаемых решений) с целью определения их значимости с помощью разработанных программных средств автоматического анализа.

- произведен анализ значимости двух факторов на качество выполнения швартовных операций: качества управления процессом швартовки и точности определения безопасного положения судна при швартовке, а также приведено обоснование связи исследованных психологических факторов и необходимости введения в контур управления швартовными операциями радиоэлектронной системы определения местоположения судна.

Таким образом, вероятностно-статистический и дисперсионный анализ факторов, определяющих безопасность швартовки, показал необходимость использования радиоэлектронных средств (например, автономные лазерные системы) с целью получения объективной информации о точном местоположении швартуемого судна и поддержки принимаемого лоцманом решения.

В третьей главе выполнен подробный анализ требований к точности определения текущих координат и скоростных параметров движения судна (на основе нормативных документов ИМО, принятых в 1983 году Ассамблеей Международной морской организации, Резолюция А.529(13) "Стандарты точности судовождения") [3].

В соответствии с этим документом накладываются обязательные требования на технические системы определения места судна, и рекомендуется правительствам-членам ИМО применять эти стандарты точности в качестве руководства при оценке функционирования подобных систем. В Резолюции особо выделены два фактора, влияющие на требования к точности местоопределения: скорость судна и расстояние до ближайшей навигационной опасности.

Применительно к решаемой задаче под опасностью, ограничивающей район плавания, следует понимать причальные сооружения и стоящие рядом суда. Кроме того, точность определения места связана со стадиями рейса:

- вход в гавань и подходы к ней, а также воды с ограничениями маневра;

- другие водные пространства.

В Резолюции А.529(13) это деление названо "относительным" и определяется местными условиями. Поскольку диссертационное исследование касается первой стадии рейса, когда судовождение осложнено стеснёнными границами судоходства, особое значение приобретают параметры точности технических средств. К последним могут быть отнесены эхолоты, радиолокаторы, либо специальные радионавигационные системы. Следует обратить внимание, что традиционными для порта Новороссийск являются радиолокационные средства судна и СУДС, а спутниковые системы высокоточной навигации ГЛОНАСС и ЫАУ-ТЕХ в акватории Цемесской бухты в настоящее время проходят этап экспери-

ментальной апробации. Поэтому в диссертации уделено больше внимания анализу возможности использования радиолокаторов СУДС в процессе швартовки.

Говоря о параметрах точности судовождения (в рамках Резолюции ИМО), выделяют плавание в нестеснённых условиях при скорости до 30 узлов; здесь погрешность местоопределения должна быть менее 4% от дальности до навигационной опасности (но не более 4-х морских миль). Очевидно, что такая погрешность для портовой стадии рейса не приемлема. Её количественное определение индивидуально для каждой гавани, причального сооружения, метеоусловий, квалификации судоводителей и других подобных факторов. В связи с этим ИМО даёт местным Администрациям право индивидуального установления допустимых погрешностей местоопределения судов в портах, а также применения обязательных дня этого технических средств.

Развитие техники спутниковой навигации (ГЛОНАСС и NAVSTAR с их дифференциальными подсистемами) привело к появлению Резолюции ИМО А.819 (19) "Эксплуатационные требования к судовому приемному оборудованию глобальной системы определения местоположения", в соответствии с которой приемное навигационное оборудование GPS устанавливается на судах с максимальной скоростью до 50 узлов и гарантировано обеспечивает в статическом и динамическом режимах точность определения местоположения антенны с погрешностью в пределах 100 м с вероятностью 95%. А также точность определения местоположения в статическом и динамическом режимах с погрешностью в пределах 10 м с вероятностью 95%, если оборудование GPS имеет приемник дифференциальной подсистемы. Анализ приведенных параметров показывает потенциальную возможность использования спутниковых навигационных данных в процессе швартовки судна.

Как видно, этому технологическому процессу соответствуют условия и допустимые погрешности определения координат, приведённые в таблице 1. Для большей наглядности мы приводим графическую связь погрешностей и дистанций до опасности на рис.6, помня, что приведённые значения погрешностей получены путём линейной {pmmiRmn^Po '¡^тт при и=1} экстраполяции рекомендуемых стандартов точности судовождения по Резолюции ИМО А.529(13).

Рис.6 Допустимые погрешности определения места судна при швартовке: ЗВН - зона визуальной неразличимости

По мере приближения к опасности риск происшествия возрастает и требования к погрешностям местоопределения всё более и более ужесточаются. Можно ожидать, что в особо сложных условиях швартовки закон изменения рт1^Чтт) будет носить нелинейный характер (с тенденцией и< 1), требующий ещё меньших значений погрешностей, чем это представлено на рис.6. Однако, это отдельная сложная задача, которая в данной работе принимается к сведению, но специально не исследуется.

Таким образом, даже представленные значения погрешностей определения места судна при швартовке, являющиеся линейной экстраполяцией стандартов точности судовождения в открытом море, свидетельствуют о том, что при вхождении в порты, проливы, узкости, фиорды с более сложной обстановкой для судопроводки, судоводитель, фактически, остаётся без технических средств определения места судна даже по стандарту точности открытого моря. И это происходит регулярно с каждым судном при каждом заходе в порт, проходе проливов, когда вокруг судна появляется огромное число окружающих плавсредств и препятствий, требующих субметровых, дециметровых и даже сантиметровых точностей определения расстояний до них от разных точек корпуса судна.

Последнее обстоятельство особенно важно учитывать в решении проблем безопасности судопроводки в портах. Дело в том, что в открытом море масштаб электронных карт (например, на экране РЛС) исчисляется десятками миль и судно на нём представляется точечным объектом с текущими погрешностями (5), гораздо меньшими, чем требует стандарт ИМО, т.е. 5<6СТ=0,04. Решение же прогнозной задачи встречи "точечного судна" с точечной опасностью, во-первых, относительно просто, во-вторых, имеет для своей реализации большой резерв времени (до встречи десятки минут), а потому доступно решению даже "в уме" судоводителя.

Как уже отмечалось выше, в портовых водах судно уже не может рассматриваться точечным объектом, т.к. требует одновременного слежения за большим числом расстояний В!т,п от разных точек корпуса до окружающих опасностей. Малость расстояний $„,„ и соответственная им малость резерва времени (до столкновения или навала порядка нескольких секунд) делают решение этого множества задач недоступным для судоводителя; оно стало доступно только в последнее десятилетие в связи с появлением мощных компьютеров. Разные аспекты такого подхода к обеспечению безопасности судопроводки в портах рассмотрены в этой работе.

Вопросу определения положения судна относительно причала с необходимой точностью в диссертации уделено особое внимание. В соответствии с нормативными документами, рассмотренными выше, в порту Новороссийск в составе СУДС функционирует радиолокационная система контроля за движением судов. В 1969 году в порту Новороссийск был организован командно-диспетчерский пункт, который получил название служба управления движением судов (СУДС), где был установлен автоматизированный комплекс для управления движением судов Норвежской компании "НОРКОНТРОЛ СИСТЕМЫ ОБЗОРА АС". Функционально он состоит из следующих устройств:

- двух автономных радиолокационных систем "Рейтеон", которые установлены на территории маяков Пенай и Дооб;

- двух операторских консолей УОС-86, установленных в центре управления движением судов;

- двух радиорелейных станций для передачи радиолокационной информации в двоичном коде на консоли операторов в центр управления движением судов.

Проведён расчёт и анализ погрешности измерения дальности до судна с помощью описанных РЛС и сделано сравнение полученных значений с требуемыми величинами для швартовки судна. При величине правильного обнаружения Р,ю =0,95 и ложной тревоги Рлт= 10"3 только потенциальная средняя квадратиче-ская ошибка измерения дальности, рассчитываемая по формуле:

где с - скорость света; г„ - длительность импульса зондирующего сигнала; ц - отношение сигнал/шум на входе радиоприемного устройства РЛС, оказывается недопустимо большой {а(0)Пот ~ 10,25 м}. Реально это означает, что 95% всех измерений будут иметь погрешность в диапазоне ± 2а(0)пот, т.е. ±20,5 м. Уже это значение погрешности является неудовлетворительным для контроля швартовки судна к причалу, и поэтому анализировать остальные составляющие погрешности определения дальности не имеет смысла.

Анализ факторов, определяющих точность радиолокационных измерений, показывает, что приемлемым способом уменьшения погрешности является сокращение длительности зондирующих импульсов. Такая возможность в РЛС "Рейтеон" имеется, если использовать меньшие шкалы дальности. В предположении, что подобная РЛС будет установлена максимально близко к швартуемому судну, затенение будет отсутствовать, а используемая шкала дальности Дшк ~ 0,25 мили В этом случае длительность зондирующего импульса Гц - 0,06 мкс, а период их повторения = 3600 Л/. При той же частоте вращения антенны п= 20 об/мин количество импульсов, облучающих судно за один оборот антенны, составит К = 13. Пересчёт потенциальной средней квадратической ошибки измерения дальности при прочих одинаковых параметрах приводит к новому значению погрешности <7(0)По1 -1,01 м; в этом случае погрешность с доверительной вероятностью 0,95 составит ±2,02 м. Как и следовало ожидать, погрешность существенно уменьшилась, однако и она является грубой для швартовых операций, требующих на завершающей стадии неточностей измерения, лежащих в сантиметровом диапазоне длин допустимой погрешности.

Таким образом, сделан вывод, что функционирующие в настоящее время РЛС не могут быть применены для контроля швартовки, как минимум, по трём причинам:

- недопустимо высокая погрешность измерения местоположения швартуемого судна;

- существование мёртвой зоны (несколько десятков метров) вокруг антенны РЛС на судне, если говорить об её использовании при швартовке;

(6)

- специфичное для сегодняшнего расположения PJIC на мысе Пенай затенение причалами №1 и №2 судов, швартуемых в нефтегавани Шесхарис.

В четвёртой главе рассмотрены системы точного позиционирования, пригодные для применения в швартовке судов. Показана перспективность использования навигационных спутниковых систем NAVSTAR и ГЛОНАСС с дифференциальными подсистемами [4] и рассмотрены те ограничения, которые не позволяют их широкое внедрение сегодня.

Как оптимальная на сегодняшний день, рассмотрена дальномерная лазерная система, удовлетворяющая требуемой точности и используемая при швартовке крупнотоннажных танкеров к причалам Шесхарис. Оптико-локационный лазерный дальномер, который используется для этих целей, состоит из следующих частей: полупроводникового лазера; фотоприёмника; приёмной (П) и передающей (И) оптических систем; устройства измерения времени запаздывания между зондирующим и принятым импульсами; микрокомпьютера; аналогового и цифрового интерфейсов. Структурная схема швартовного дальномера приведена на рис.7.

Рис 7 Структурная схема оптико-локационного швартовного дальномера { РЫп соответствует (т(И) в (6)}

Полупроводниковый лазер формирует периодическую последовательность коротких инфракрасных импульсов, которые коллимируются оптической системой и излучаются в виде луча с малой расходимостью в направлении швартуемого судна [5]. Одновременно с излучением импульсы запуска лазера поступают на схему измерения времени, включая высокостабильный генератор счётных импульсов. Облучая борт судна, зондирующие оптические импульсы отражаются от него рассеянным потоком. Часть отражённого света воспринимается приёмной оптической системой лазера и на выходе фотоприёмника формируется импульс отражённого сигнала, который поступает на устройство измерения времени, останавливая генератор счётных импульсов. Таким образом, по количеству подсчитанных импульсов однозначно определяется дальность до борта судна. Результат передаётся во встроенный микрокомпьютер, который готовит необходимую базу данных для передачи в центр управления швартовкой, а

также на информационное табло, установленное на причале и отображающее информацию о дистанции между судном и причалом; так же вычисляется и высвечивается на табло скорость сближения с причалом носовой и кормовой частей судна. Параметры лазерного дальномера приведены в таблице 2.

Таблица 2. Параметры лазерного дальномера

Параметр Величине

Максимальная дальность действия; отражение р>80 %, м 1500

Максимальная дальность действия; отражение 10 %< р<80 %, м 500

Отражение от фольги с размерами (0,45*0,45) л/, м 2500

Частота следования зондирующих импульсов, кГц ОД; 2; 12

Погрешность измерения дальности, см <±10

Разрешающая способность по дальности, см 1

Время измерения, сек 0,3; 0,5; 1; 2

Среднее статистическое отклонение, см ±5; ±3; ±2; ±1

Минимальное измеряемое расстояние, м 1

Угол расхождения инфракрасного луча, мрад »1.6

Интерфейс данных 1^232 или №>422

Скорость передачи цифровой информации, Бод 300...38400

Двухлетняя эксплуатация дальномеров на четырёх причалах Шесхариса показала их высокую надёжность, удобство в эксплуатации и минимум технического обслуживания. К достоинствам дальномеров можно отнести:

- точное и динамическое измерение расстояния и скорости;

- функциональный дизайн: легкий вес и устойчивое металлическое крепление;

- короткий импульс излучения при достаточно высокой спектральной плотности обеспечивает хорошую помехоустойчивость;

- герметичность корпуса и прекрасное качество защитного стекла позволяют эксплуатировать изделие в сложных погодных условиях;

- узкий луч излучения с очень низким расхождением обеспечивает высокое пространственное разрешение;

- дальномер измеряет дистанцию при любом положении судна, подготовленного дня швартовки;

- результаты измерения не зависят от погодных условий, температуры и параметров вдоль трассы распространения луча.

Перечисленные особенности позволили использовать оптико-локационный дальномер в составе лазерной системы швартовки крупнотоннажных судов (ЛСШКС).

Таким образом в этой главе показано, что для радикального снижения аварийности при швартовке судов в портах необходимо оснащение пирсов системами точного (дециметровой точности) позиционирования носовой и кормовой частей судна, которые способны резко снизить вероятность навала или столкновения судна с надводным препятствием и уменьшить благодаря этому аварийность при швартовке.

Заключение и общие выводы

1. Разработана методика применения дисперсионного анализа для статистической оценки психологических факторов оператора-судоводителя на основе полученных экспертных оценок;

2. Выполнены расчёты значимости психологических факторов человека-оператора, влияющих на качество швартовки судов в портах;

3. Разработана концепция и структура автоматизированной подсистемы повышения качества деятельности оператора-судоводителя в швартовочных процессах, в основе которой заложен принцип расширения его информированности о точности местоположения судна в любой момент времени при осуществлении процесса швартовных операций.

4. Введено понятие критической вероятности навала судна на причал в процессе швартовки в условиях интенсивного роста судозаходов.

5. Даны обобщенные оценки тенденции развития радиоэлектронных средств поддержки решения судоводителя в ближайшее десятилетие.

Цитированная литература

1. Погосов С.Г. Швартовка крупнотоннажных судов,- М.: Транспорт, 1975.176 с.

,2. Суходольский Г.В. Основы математической статистики для психологов. Изд. Ленинградского университета. Л., 1972.- 429 с.

3. Резолюция ИМО А.529(13). Стандарты точности судовождения.

4. Глобальная спутниковая радионавигационная система /Под ред. В.Н. Ха-рисова, А.И. Петрова, В.А. Болдина. - Изд. 2.- М.: ИПРЖР, 1999 - 560 с.

5. Кулагин C.B. и др. Оптико-механические приборы - М.: Машиностроение, 1975.399 с.

Список научных трудов, отражающих содержание диссертации

1.Ерыгин В.В. Буксирное обеспечение в структуре системы обеспечения безопасности мореплавания в портовых водах. РИО НГМА, Новороссийск, 2002,7 с.

2.Ерыгин В.В. Концепция построения комплексного показателя безопасности работы порта /Материалы 3-ей региональной научно-технической конференции «Проблемы безопасности морского судоходства, технической и коммерческой эксплуатации морского транспорта».- Новороссийск: НГМА, 2002.- 5 с.

3.Ерыгин В.В. Безопасная акватория. Морские порты России //Информационно-аналитический журнал, Москва - 2002,-№5 (33).- 19 с.

4.Ерыгин В.В., Василенко В.А. Единая концепция безопасности мореплавания и стоянки судов в портовых водах /Труды Международной научно-практической конференции, посвященной 300-летию Санкт-Петербурга. Том 1- Санкт-Петербург: СПГУВК, 2003.- 3 с.

5.Ерыгин В.В. Обеспечение безопасности мореплавания и порядка в порту /Тезисы доклада на 2-ом Всероссийском совещании капитанов морских торговых портов. - Новороссийск: МАПН, 2002.- 49 с.

6.Ерыган В.В., Зуйков О.Т. Системный подход к обеспечению безопасности швартовки судов в морском порту /Транспортное дело России - Москва, 2004 - 4 с.

а/ 14& 04

2006-4

11880

7.Ерыгин В.В., Зуйков О.Т., Ярышев С.Н. Научный подход - основа обеспечения безопасности транспортного комплекса /Транспортное дело России-Москва, 2004 - 4 с.

8.Ерыгин В.В., Зуйков О.Т., Тарасов Л.Н. МАП Новороссийск вводит Международный комплекс по охране судов и портовых средств //Транспорт Юга-Росгов-на-Дону, 2004.- № №3-4 (15-16).- 2 с.

9.Ерыгин В.В. Порт Новороссийск - не останавливаться на достигнутом //Транспортная безопасность и технологии-2005. -№1, №2.- 4 с.

10. Лутков С.А., Жученко ВА., Ерыгин ВВ., Кондратьев СЛ., Демьянов ВБ. Методические установки логистического подхода к проектированию систем навигации на морских каналах и портовых акваториях: Сб. научных трудов НГМА. Вып. 9.- Новороссийск: НГМА, 2004.-4 с.

11. Бородин ЕЛ., Бачище А.В., Ерыпш ВБ., Кондратьев С.И. Расчет угла перекладки руля и угла дрейфа при траверзном способе передачи грузов в море: Сб. научных трудов НГМА. Вып. 9.- Новороссийск: НГМА, 2004 - 3 с.

Аинотация

диссертации Ерыгина В.В. "РАДИОЭЛЕКТРОННЫЕ СРЕДСТВА ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ШВАРТОВКИ КРУПНОГОННАЖНЬК СУДОВ В ЗАДАЧЕ СНИЖЕНИЯ РОЛИ ЧЕЛОВЕЧЕСКОГО ФАКТОРА"

(на примере систем безопасности мореплавания в регионе порта Новороссийск) Применен системный подход к анализу эргатических аспектов влияния новейших радиотехнических средств радиосвязи, навигации и автоматизации решаемых задач на обеспечение безопасности мореплавания. Разработана методика дисперсионного анализа качества деятельности оператора-судоводителя на основе математической модели, строящейся на базе экспертных оценок "прошлого опыта'1. Сделана оценка показателей надежности РЭС судопроводки и качества деятельности оператора-судоводителя в процессах швартовки судов в портах. Развита концепция и разработана структура автоматизированной подсистемы непрерывного контроля качества деятельности о ператора-судоводителя в процессах швартовки судов в Новороссийском порту. Предложена концепция прогресса техники в ближайшее десятилетие, учитывающая основные обозначившиеся тенденции развития портов и состояния с аварийностью в них. Приведена оценка вероятности ошибки человека-оператора автоматизированной подсистемы контроля процессов швартовки в зависимости от информационной нагрузки и влияния человеческого фактора на надёжность эргатической системы "судоводитель-судно" в целом.

В диссертации: листов 153; рис. -21; табл. -36; библиограф, ссылок- 77.

Формат 60x84 1/16. Тираж 100. Заказ 810.

Отпечатано в редакцнонно-нздателском отделе

ФГОУ ВПО «Новороссийска* государственная морская академию»

353918, г. Новороссийск, пр. Ленина, 93

Введение

Глава 1. Состояние радиоэлектронных систем обеспечения безопасности 15 швартовных операций нефтеналивных судов в условиях развивающегося порта.

1.1. Основные понятия, используемые для описания движения судов в пор- 15 товых водах.

1.2. Проблемные аспекты швартовки крупнотоннажных судов к при- 18 чалу.

1.3. Влияние человека-оператора на швартовочные операции и его взаимо- 20 действие с радиоэлектронными средствами обеспечения безопасности мореплавания.

1.4. Формулирование задачи обеспечения требуемого уровня точности 23 определения местоположения судна при швартовке с помощью современных радиоэлектронных средств.

1.5. Региональные особенности швартовки крупнотоннажных нефтена- 31 ливных судов к причалам нефтебазы Шесхарис.

• 1.6. Краткие выводы по главе.

Глава 2. Математическая модель и анализ факторов, определяющих безо- 38 пасность выполнения швартовных операций.

2.1. Вероятностно-статистический анализ безопасности швартовных 38 операций к причалам нефтегавани Шесхарис.,.

2.2. Модель дисперсионного анализа и ее обоснованность для оценки 44 влияния человеческого фактора на швартовку крупнотоннажного судна к причалу.

2.3. Экспериментальные экспертные оценки по трем психологическим 54 характеристикам оператора при выполнении различных швартовных операций.

2.4. Анализ значимостей психологических факторов для человека- 58 оператора при швартовке судна (однофакторная модель) 2.5. Анализ качества швартовки судна к причалу с помощью двух- 85 факторного дисперсионного анализа.

2.6. Краткие выводы по главе.

Глава 3. Технические характеристики и особенности эксплуатации системы определения местоположения судна.

3.1. Нормативная база контроля параметров швартовки

3.2. Системы определения места судна.

3.3. Оптическая дальнометрия.

3.4. Краткие выводы по главе.'.

Глава 4. Системы точного позиционирования для швартовки крупнотоннажных судов.

4.1. Система спутникового позиционирования судов при швартовке.

4.2. Локальные системы швартовки крупнотоннажных судов.

4.3. Лазерная система швартовки танкеров у нефтетерминала «Шесха- 143 рис».

4.4. Краткие выводы по главе.

Актуальность проблемы. Заход судна в порт назначения, с точки зрения сложности навигации, обеспеченности радиоэлектронными средствами управления и контроля информационной нагрузки судоводителя, можно дифференцировать на ряд этапов, которые можно назвать фазами судозахода. Такое разделение позволяет более четко определить требования к точности определения местоположения судна, заходящего в порт, а также позволит оценить вклад человеческого фактора, безопасность судозахода и меры снижения его влияния на возможные аварийные ситуации на каждом этапе судозахода. Такое разделение предусмотрено в принятой в 1983 г. ИМО Резолюции А.529(13) "Стандарты точности судовождения", но оно касается узкого аспекта судозахода: точности определения местоположения [1]. В то же время безопасность судозахода зависит от большого числа факторов, включая действия судоводителя, или человеческий фактор. Исходя из сказанного выше и практики судовождения в портовых водах, можно выделить четыре фазы судозахода.

Первая фаза судозахода

В соответствии с Резолюцией А.529(13) "Стандарты точности судовождения" рейс судна может быть поделён на вход в гавань и подходы к ней, а также воды, в которых ограничена свобода маневра и другие воды. По этому делению практически вся дистанция первой фазы судозахода относится к стадии "другие воды". Для этого участка маршрута движения навигационная точность должна быть не хуже 4% расстояния от опасности, но не более 4 морских миль [1]. На этой стадии рейса речь идёт о дистанциях до опасности, I исчисляемых десятками миль. Тогда порядок требуемой точности составляет доли и единицы миль.

Как показывают расчет и практика судопроводки, точность определения места с помощью наземных и космических средств навигации составляет:

- не хуже ±15 метров для РЛС СУДС;

100 м для гражданского применения и ±20 м для военного применения спутниковой навигационной системы GPS;

70 м для навигационной системы ГЛОНАСС;

10 м для дифференциальной системы GPS/TJIOHACC.

Именно эта фаза судозахода, как показывают статистические данные, характеризуется сравнительно невысокой вероятностью происшествий и катастроф, что и объясняет указанный пониженный уровень запроса на точность определения координат судна. Так, по данным ИМО [1], собранным в мире за период двух последних десятилетий, в морских районах А3 и А4 происходит от 3 до 5% от количества всех происшествий и катастроф, а в морских районах А2 и Ai - остальные 97 - 95%.

Следует отметить, что перечисленные параметры систем имеют место в идеальных условиях. На практике существует ряд особенностей, ограничивающих возможности перечисленных систем, таких как ограниченность разрешающей способность по дальности береговых PJTC (±75 м), наличие зон и "радиотени", а также экранирование большим судном близко расположенного малого судна.

Анализ приведённой информации, а также параметров судовых навигационных средств, позволяет сделать следующий вывод: в первой информационной фазе судозахода перечисленные средства навигации, при условии их идеальной работы, удовлетворительно обеспечивают необходимую точность определения местоположения заходящего в порт судна.

Вторая фаза судозахода

Вторая информационная фаза судозахода относится к стадии рейса, определяемой в "Стандартах точности судовождения" [1], как "вход в гавань и подходы к ней, а также воды, в которых ограничена свобода маневра". В соответствии с [1] , "величина допустимой погрешности места зависит от местных условий, и её определение является функцией соответствующих Администраций".

Понятно, что в условиях ограниченного маневра, касающегося подхода к воротам фарватера, требуется большая точность определения местоположения, чем это было в первой фазе. Данное утверждение актуально, поскольку наблюдаются периодические навалы судов на ворота фарватера.

Так, в порту Новороссийск ширина фарватера у его ворот составляет 310 м. Расчётное же значение возможного бокового уклонения судна у ворот фарватера составляет 129,2 м. Эта цифра показывает, что требования к точности определения местоположения судна повысились, по крайней мере, в несколько раз по сравнению с требованиями в первой фазе [2,4,5]. Однако, береговые и спутниковые средства навигации остаются теми же, что и в первой фазе:

РЛС СУДС; навигационные системы GPS и ГЛОНАСС; диффподсистемы GPS и ГЛОНАСС.

В этой фазе становится предельно допустимой разрешающая способность РЛС СУДС по дальности, составляющая ±75 м. Отмеченное обстоятельство можно объяснить тем, что ворота фарватера и РЛС СУДС порта Новороссийск (г.Дооб и м.Пенай) расположены, практически, на одной линии и ошибка в разрешении по дальности при входе/выходе двух судов через ворота фарватера .неизбежно приведёт к выходу одного из судов за ворота либо навалу на них. Кроме того, остаются в силе и особенности технических средств навигации, описанные при рассмотрении первой фазы судозахода.

Анализ приведённой информации, а также судовых средств навигации по второй фазе позволяет сделать следующий вывод: существующие средства навигации способны в идеальных условиях эксплуатации обеспечить вход в ворота фарватера Цемесской бухты, но без должного запаса безопасности; I в качестве дополняющего резерва на случай нештатного функционирования существующих систем рекомендуется иметь на судне средства, позволяющие автономно определять дистанцию до ворот фарватера, а также до потенциально опасных плавсредств, находящихся вблизи ворот фарватера, с точностью не хуже 10—15 м.

Третья фаза судозахода

Требования к точности судовождения в этой фазе, как и в предыдущей, определяются местной Администрацией и соизмеримы, а в отдельных районах и более жёстки, чем во второй фазе.

Однако, средства навигации остаются теми же:

- РЛС СУДС;

- навигационные системы GPS и ГЛОНАСС;

- диффподсистемы GPS и ГЛОНАСС.

Кроме особенностей РЛС СУДС порта Новороссийск, описанных при анализе первой информационной фазы, добавляются следующие.

- "засветка" низкой облачностью юго-восточной части бухты (п. Кабардинка); . - невозможность определения радиуса дрейфа судна на якорной стоянке;

- экранировка большими судами, стоящими в нефтегавани Шесхарис, якорной стоянки №414.

Таким образом, с точки зрения информационного модуля определения точности навигации в третьей фазе судозахода, как и во второй, существующие системы удовлетворительно выполняют свои функции, однако в критических ситуациях их нештатного функционирования на судне необходимо иметь резервное средство автономного определения места с точностью не менее 10-15 м.

Следует отметить, что из всех происшествий и катастроф в морских районах Ai и А2 более 80% приходится на морской район Аь а аналогичное рассмотрение статистики происшествий и катастроф в районе Ai свидетельствует, в свою очередь, что большая их часть происходит на акваториях и фарватерах каналов, в припортовых и портовых водах, в местах отстоя и стоянки судов, на оживлённом пересечении морских транспортных и пассажирских путей (т.е. именно на второй и третьей фазах судозахода), и это несмотря на то, что именно здесь действуют портовые СУДС [6,7]. Одной из причин низкой эффективности современных СУДС, использующих САРП с помощью РЛС, является низкая точность определения места морских подвижных объектов.

Для надёжного навигационного обеспечения судов и повышения безопасности плавания именно в этих морских районах, а также предотвращения экологических бедствий в прибрежных водах, на подходах к портам, в портовых водах, в узкостях, где свобода маневрирования ограничена, ИМО в 1995 г. приняла Резолюцию А.815(19) [3], в соответствии с которой погрешность местоположения судна не должна превышать 10 м для доверительной вероятности её реализации 95%, при частоте обновления отображаемой на дисплее GPS информации о местоположении судна 0,1 Гц (т.е. с интервалом не более 10 с). Если же информация о месте судна используется для управления судном или поставляется для аттестации электронных картографических устройств, то её обновление должно осуществляться с частотой 0,5 Гц (т.е. в пять раз чаще — с интервалом не более 2 с).

Четвёртая фаза судозахода

Эта фаза характеризует процесс швартовки судна. Особенностью этой фазы судозахода является то, что сближение судна с причалом осуществляется, как правило, с выключенным двигателем швартуемого судна, что ведет к его, практически, полной неуправляемости. Поэтому задача безаварийной швартовки во многом определяется лоцманом, который контролирует технологию причаливания, но не имеет рычагов управления, а также экипажами буксиров. Отсюда следует, что именно на этой фазе судозахода существенную роль играет человеческий фактор. Как видно, возникает сложная и мало управляемая цепь исполнителей, где возможно искажение либо потеря информации и, как следствие, создание аварийной ситуации [8,9]. |

Большинство аварийных ситуаций при швартовке объясняется как отсутствием технических средств объективного контроля сближения судна с причалом, так и тем, что швартовка производится лоцманом визуально и существенным образом зависит от его психофизического состояния. Анализируя навалы судов на причалы и их сооружения, можно констатировать, что для осуществления безопасной швартовки необходимо знание не только местоположения судна относительно причала с высокой точностью, но и учет влияния наиболее сложной компоненты любого технологического процесса -человеческого фактора.

Растущие требования к безопасности мореплавания в каждой из фаз су-дозахода предполагают не только усовершенствование техсредств судов, так и, во-первых, многократное усиление технического контроля за действиями человека-судоводителя, особенно в прибрежных водах портов и национальных экономических зонах государств; так и, во-вторых, снижение роли (участия) человека в процессах поиска и решения задач оптимального управления и маневрирования судна на портовых фарватерах и акваториях швартовки судов [10,11]. Поэтому ИМО и Администрации морских портов мира в последние годы проводят активную работу по созданию и введению в действие [12]:

- разделения путей судопроводки в местах с интенсивным движением;

- зон с обязательным или добровольным радиосообщением между судами при приближении друг к другу или проходе мимо них;

- всё более совершенных систем управления движением судов (СУДС) в портах и на подходах к ним с постепенно наращиваемой автоматизацией контроля за качеством судовождения в морских районах Aj;

- районов, обеспеченных средствами высокоточного местоопределения судов в прибрежных водах, использующих контрольно-корректирующие дифференциальные станции глобальных навигационных спутниковых систем (ДГНСС) типа ГЛОНАСС и GPS;

- сплошного радиопокрытия (исключающего зоны тени) прибрежных полос морских районов А\ Глобальной морской системы связи при бедствии и для обеспечения безопасности (ГМССБ) с круглосуточной надёжной УКВ-связью [13]; j !

- спутниковой морской системы связи ИНМАРСАТ для обеспечения глобальной и оперативной связи с судами, находящимися в любом районе мира.

В рамках проводимых в ИМО работ по пересмотру Главы 5 «Навигационная безопасность» Конвенции по охране человеческой жизни на море (COJIAC) предполагается в ближайшее время приступить к внедрению на морском флоте принципиально новой Автоматической информационной (идентификационной) системы (АИС). Внедряемая во всём мире первая версия АИС будет выполнять три основные функции:

- автообмен навигационными данными между судами при их расхождении в море;

- передача данных о судне и его грузе в береговые службы при его плавании в контролируемых районах с обязательными автосообщениями;

- передача с судна навигационных данных в береговую СУДС, обеспечивающую более точную и надёжную его проводку в зоне действия системы.

Таким образом, Автоматическая информационная система является морской, навигационной системой, в которой используется взаимный автоматизированный информационный радиообмен как между судами, так и между судном и береговыми службами, в ходе которого передают информацию о позывном и названии каждого судна (для их опознавания), их координатах, параметрах (размерах, грузе, осадке и др.), целях рейса, параметрах движения (курсе, скорости и др.) для решения задач предупреждения столкновений судов, контроля за соблюдением ими режима плавания и общего мониторинга состояния безопасности в контролируемом морском районе [14,15].

В числе важнейшего компонента сетевого развития АИС следует рассматривать введение службы Дифференциальной подсистемы глобальных навигационных спутниковых систем (ДГНСС) типа российской ГЛОНАСС или американской GPS, дополнение которых дифподсистемами решает проблему высокоточного определения места судна с субметровой точностью м) [16,17]. I

Установка двух контрольно-корректирующих станций (ККС) ДГНСС поi зволит судам, плавающим в прибрежных водах Чёрного моря на подходах к фарватеру в порт Новороссийск или к Керченскому проливу, определять место судна со среднеквадратичной погрешностью не более 10 м (при доверительной вероятности 95%). С помощью ДГНСС будет повышена точность местоопреде-ления судов, в результате чего станет более безопасным плавание судов в условиях плохой видимости, а также станет возможным выполнение специальных работ, включающих углубление каналов, строительство волноломных и портовых сооружений, нефтяных терминалов; кроме того, ДГНСС позволит более точно выставлять плавучие средства навигационного оборудования, что существенно улучшит качество обслуживания судов в порту, где требуется субметровая точность местоопределения объектов.

Таким образом, несмотря на широкое внедрение систем высокоточной навигации (ГНСС ГЛОНАСС, GPS), а также средств автоматического опознавания судов (АИС), на последней фазе судозахода остается проблема обеспечения безопасности швартовных работ [8]. Рассматриваемая четвертая фаза судозахода является наиболее сложной и ответственной, требующей непрерывного радиоэлектронного контроля процесса сближения судна с причалом, причём измерение до причала требуется определять с точностью долей метра.

Объект исследования — радиоэлектронные средства обеспечения безопасности мореплавания с учетом человеческого фактора в системе судно-судоводитель в швартовочных процессах на морских акваториях портов.

Предмет исследования включает следующие компоненты: а) радиоэлектронные средства обеспечения безопасности мореплавания, используемые в процессах швартовки судов в портах; б) влияние человеческого фактора на безопасность швартовочных операций крупнотоннажных судов.

Цель исследования: I

- анализ состояния безопасности процессов швартовки судов в портах за последнее десятилетие (на примерах порта Новороссийск); j

- минимизация аварийности швартовных операций путем модернизации классической схемы контроля этих операций внедрением подсистемы лазерного контроля швартовки крупнотоннажных судов;

- системный подход к снижению вклада человеческого фактора в статистику аварийности в порту.

Научная новизна защищаемых соискателем положений характеризуется следующими достижениями:

- разработана методика применения дисперсионного анализа статистической оценки психологических факторов оператора-судоводителя на основе экспертных оценок специалистов;

- выполнены расчёты значимости психологических факторов человека-оператора, влияющих на качество швартовки судов в портах;

- разработана концепция автоматизированной подсистемы повышения качества деятельности оператора-судоводителя в швартовочных процессах, в основе которой лежит принцип расширения его информированности о точности местоположения судна в любой момент времени при осуществлении швартовных операций;

- дана прогнозная тенденция ближайшего десятилетия в развитии радиоэлектронных средств поддержки решений судоводителя при швартовке судна.

Практическая значимость полученных результатов состоит в том, что рассмотрены вопросы обеспечения безопасности швартовки в Новороссийском порту в системной связи с современным этапом его развития (усложнения и насыщения разнообразными РЭС, снижающими вклад человеческого фактора в ошибки и сбои в процессах швартовки). В частности, разработаны методики контроля возможных опасностей, возникающих в процессе выполнения швартовных операций. Полученные результаты работы используются в практической деятельности Администрации Морского порта Новороссийск (АМПН), а также в учебном процессе, дипломном проектировании и аспирантской работе в Новороссийской Государственной Морской академии (НГМА). j

Апробация работы. Основные результаты диссертации докладывались на региональных научно-технических конференциях и семинарах в НГМА в 2000-04 годах и на международной научной конференции, посвященной 300-летию Санкт-Петербурга: - Т.1, СПГУВК, Санкт-Петербурга, 2003 г. — 3 с.

Публикации. Представленная совокупность научных результатов и технических решений опубликована автором в 12 работах Сборника научных трудов НГМА (г. Новороссийск) и Материалах международной научной конференции, посвященной 300-летию Санкт-Петербурга и проходившей в Санкт-Петербурге; три работы опубликованы в центральных журналах "Транспортное дело России" и "Изв. ВУЗов, сер. "Технические науки" (списка ВАК).

Личный вклад в научные разработки, защищаемые в диссертации, определяющий, т.к. основная часть научных результатов получена лично автором, а часть — в соавторстве с научными сотрудниками и аспирантами кафедр "Управление Судном" и "Радиосвязь на морском флоте" НГМА.

В итоге на защиту выносятся следующие основные положения:

1. Методика применения дисперсионного анализа для статистической оценки психологических факторов оператора-судоводителя на основе экспертных оценок.

2. Расчёт значимости психологических факторов человека-оператора, влияющих на качество швартовки судов в портах.

3. Оценка эффективности предложенного комплекса РЭС швартовки судов в Новороссийском порту.

4. Концепция автоматизированной подсистемы непрерывного контроля качества деятельности оператора-судоводителя в процессах швартовки судов в Новороссийском порту.

5. Понятие критической вероятности навала судна на причал в процессе швартовки в условиях интенсивного роста судозаходов.

6. Прогнозная тенденция ближайшего десятилетия развития радиоэлек

I I тронных средств поддержки решения судоводителя при швартовке судна.

Заключение и общие выводы

1. Разработана методика применения дисперсионного анализа статистической оценки психологических факторов оператора-судоводителя на основе полученных экспертных оценок;

2. Выполнены расчёты значимости психологических факторов человека-оператора, влияющих на качество швартовки судов в портах;

3. Разработаны концепция и структура автоматизированной подсистемы повышения качества деятельности оператора-судоводителя в швартовоч-ных процессах, в основе которых заложен принцип расширения его информированности о точности местоположения судна в любой момент времени при осуществлении швартовных операций.

4. Введено понятие критической вероятности навала судна на причал в процессе швартовки в условиях интенсивного роста судозаходов.

5. Даны обобщенные оценки тенденции развития радиоэлектронных средств поддержки решения судоводителя в ближайшее десятилетие.

1. Резолюция ИМО А.529(13). Стандарты точности судовождения.

2. Обязательные постановления Морской Администрации порта Новороссийск с приписным портпунктом Анапа, портов Геленджик и Сочи. Новороссийск, 1998.

3. Резолюция ИМО А. 819(19). Эксплуатационные требования к судовому приемному оборудованию Глобальной системы определения местоположения (GPS).

4. Ерыгин В.В. Буксирное обеспечение в структуре системы обеспечения безопасности мореплавания в портовых водах. РИО НГМА, Новороссийск, 2002, 7 с.

5. Ерыгин В.В. Безопасная акватория. Морские порты России. Информационно-аналитический журнал №5 (33), Москва, 2002, 19 с.

6. Ерыгин В.В., Василенко В.А. Единая концепция безопасности мореплавания и стоянки судов в портовых водах. Труды Международной научно-практической конференции, посвященной 300-летию Санкт-Петербурга. Том 1. СПГУВК, Санкт-Петербург, 2003, 3 с.

7. Ерыгин В.В. Обеспечение безопасности мореплавания и порядка в порту. Тезисы доклада на 2-ом Всероссийском совещании капитанов морских торговых портов. — МАНН, Новороссийск, 2002, 49 с.

8. Ерыгин В.В., Зуйков О.Т., Тарасов JI.H. МАП Новороссийск вводит Международный комплекс по охране судов и портовых средств. Транспорт Юга. № №3-4 (15-16), Ростов-на-Дону, 2004,2 с.

9. Ерыгин В.В. Порт Новороссийск не останавливаться на достигнутом. Транспортная безопасность и технологии, №1, №2, 2005, 4 с.

10. Демьянов В.В., Попов В.В. Научное осмысление опыта создания информационной сети ГМССБ на Юге России., Ростов-на-Дону (PAT РФ), Новороссийск (НГМА), 1999, 640 с.

11. Попов В.В., Демьянов В.В. О развитии сети ГМССБ вдоль приморий Юга России. Новороссийск;- сб., научных трудов НГМА, 1997.

12. Соловьев Ю.А. Системы спутниковой навигации. ЭКО-ТРЕНДЗ, Москва, 2000.

13. Долматов Б.П., Попов В.В. Научные аспекты создания автоматизированных информационно-идентификационных систем безопасности мореплавания в портах южного бассейна России. М.: "РосКонсульт", 2001,496 с.

14. Межведомственная комплексная программа по созданию в РФ дифференциальной подсистемы ГЛОНАСС/GPS, утвержденная Главнокомандующим ВМФ и заместителем Министра Транспорта РФ 15.07.1998г.

15. Баранов Ю.К. Использование радиотехнических средств в морской навигации. Москва "Транспорт", 1978.

16. Технико-экономическое обоснование дифференциальной подсистемы глобальных спутниковых систем GPS/ГЛОНАСС и автоматической информационной системы (АИС) для обеспечения безопасности мореплавания на подходах к порту Новороссийск.' ЦНИИМФ, 1999.

17. Герман-Шахлы Ю.Г., Попов В.В. Научный опыт создания техносферы специаj лизированного морского порта. М.: "РосКонсульт", 2003,544 с. 1

18. Погосов С.Г. Швартовка крупнотоннажных судов, М., "Транспорт", 1975, 176 с. ("Библиотечка судоводителя"), 47 рис., 38 табл., список лит. 17 назв.

19. Управление судном и его техническая эксплуатация / А.И. Щетинина, Г.М. Алексеев, Г.В. Евдокимов и др.; Под ред. А.И.Щетининой. М., "Транспорт", 1975, 608 с.

20. Макаров И.В. Основы судовождения, 2-е изд., перераб. и доп. М.: "Транспорт", 1981, 200 с.

21. Погосов С.Г., Борисов Е.В. Королева В.П. Обеспечение безопасности движения судов в портовых водах. М., ЦБНТИ, серия "Судовождение и связь", 1974, 42 с.

22. Ольшамовский С.Б., Земляновский Д.К., Щепетов И.А. Организация безопасности плавания судов, М. "Транспорт", 1972, 216 с.

23. Тани Хацудзо Скорость швартовки крупнотоннажных судов и характеристики буксирных судов. "Сэмпаку", 1968, т.41, №10.

24. Земляновский Д.К. Теоретические основы безопасности плавания судов, М., "Транспорт", 1973,224 с.

25. Регулирование движения судов в портах и на подходах к ним. Экспресс-информация ЦБНТИ ММФ. Серия "Судовождение и связь", вып.1(58).М., 1973.

26. Юдович А.Б. Анализ навалов судов (статистический анализ), сб. "Безопасность мореплавания", ЦБНТИ ММФ, №7,1981г.

27. Морское судовождение /Г.Г. Ермолаев, Л.П. Андронов, Е.С.Зотеев и др.; Под ред. Г.Г. Ермолаева. М., "Транспорт", 1970, 367 с.

28. Ермолаев Г.Г., Зотеев Е.С.Основы морского судовождения, 5-е изд., перераб. и доп. М.: Транспорт, 1988, 272 с.

29. Пономарев В.Е. Человек и безопасность судовождения, М., "Транспорт", 1976,152 с.

30. Питанова А.В. Проблемы психологии на морском флоте. — Труды ЦНИ-ИМФа. Вып. 120. Л., 1969.

31. Вендров Е.Е. Психологические проблемы управления. М., "Экономика", 1969,159 с.

32. Герман-Шахлы Ю.Г. Современные методы технического контроля безопасности перевалки нефти на морской транспорт. М., "РосКонсульт", 2002, 304 с.

33. Ю.Г.Герман-Шахлы, В.В.Демьянов. Точностные характеристики спутниковой навигационной системы в зонах швартовочного маневрирования судов: М., "Транспортное дело России", Спецвыпуск, 2003.

34. Общие правила плавания и стоянки судов в морских портах Российской Федерации и на подходах к ним. Изд.З. Издание главного Управления навигации и океанографии Министерства обороны Российской Федерации, 1993.

35. Лоция Черного моря (№1244), ГУНиО МО, 1987 с дополнением №2, 2002 г.

36. Вентцель Е.С., Овчаров Л.А. Теория вероятностей. «Наука», ГРФ-МЛ, М., 1969.

37. Суходольский Г. В. Основы математической статистики для психологов, Изд. Ленинградского университета, 1972, 432 с.

38. Шефе Г. Дисперсионный анализ. ГИФ-МЛ, М.,1963 г.

39. Забродин Ю.М. Процессы принятия решения на сенсорно-перцептивном уровне. В кн.: Проблемы принятия решения. — М.: Наука, 1976, с. 33 — 55.

40. Цибулевский И.Е. Ошибочные реакции человека-оператора. М.: Сов. радио, 1979, 206 с.

41. Котик М.А., Емельянов A.M. Природа ошибок человека-оператора. М.; Транспорт, 1993. 209 с. j

42. Душков Б.А. Психологические проблемы ритмов жизни и деятельностиiчеловека. Психологический журнал,'№2, 1980, с. 122 - 133.

43. Бодров В.А., Медведев В.И. Анализ психофизиологических и психологических характеристик оператора. — В кн.: Инженерная психология. — М.: Наука, 1977, с. 181 190.49.3араковский Г.М. Психофизиологический анализ трудовой деятельности. -М.: "Наука", 1967.

44. Гнеденко Б.В., Ю.К.Беляев, А.Д. Соловьев. Математические методы в теории надежности. "Наука", ГИФ-МЛ, М., 1965.

45. Пустыльник Е.И. Статистические методы анализа и обработки наблюдений. «Наука», ГРФ-МЛ, М., 1968 г.

46. Яноши Л. Теория и практика обработки результатов измерений. "Мир", М., 1965 г.

47. Фишер Р.А. Статистические методы для исследователей. Госстатиздат, М., 1958 г.

48. Ван дер Варден Б.Л. Математическая статистика. ИЛ, М., 1960.

49. Бусленко Н.П. Метод статистического моделирования. "Статистика", М., 1970.

50. Наследов А.Д. Математические методы психологического исследования (Анализ и интерпретация данных), Санкт-Петербург, "Речь", 2004 г.

51. Андронов A.M., Копытов Е.А., Гринглаз Л.Я. Теория вероятностей и математическая статистика. М., изд. "Дом литературы", 2004 г.

52. Венецкий И.Г., Кильдишев Г.С. Основы теории вероятностей и математической статистики. " Статистика ", М., 1968.

53. Мастерских М.А. О защите морских судов от боры в Новороссийском порту. Гидрометиздат, М. 1996 г.

54. Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика. М. Высшая школа. 1977, 479 с.

55. Вопросы статистической теории радиолокации. Под общей ред. Проф. Г.П. Тартаковского. М. Советское радио, 1963, 424 с.

56. Богданович В.А., Сорочинский В.А., Якшевич Е.В.' Спутниковые системы морской навигации. Москва. Транспорт, 1987, 200 с.

57. Соловьёв Ю.А. Системы спутниковой навигации. М. ЭКО-ТРЕНДЗ, 2000, 268 с.

58. Глобальная спутниковая радионавигационная система. Под ред. В.Н. Ха-рисова, А.И. Петрова, В.А. Болдина. Изд. 2. М. ИПРЖР, 1999, 560 с.

59. К. Шееле. Химический трактат о воздухе и огне». 1777.

60. Международный светотехнический словарь. М. Физматгиз, 1963.

61. JI.3. Криксунов. Справочник по основам инфракрасной техники. М. Советское радио. 1978, 400 с.

62. С.В. Кулагин и др. Оптико-механические приборы. М. Машиностроение. 1975, 399 с.

63. Вопросы оптической локации. Под ред. P.P. Красовского. М. Советское радио. 1971,256 с.

64. Справочник по радиолокации. Т.4. Ред. М. Сколник. Пер. с англ. под общ. ред. К.Н. Трофимова. М. Советское радио. 1978, 376 с.

65. Айзенберг Г.З., Ямпольский В.Г., Терёшин О.Н. Антенны УКВ. Часть 2. М. Связь. 1977,288 с.

66. Г.С. Ландсберг. Оптика. М. Наука, 1976, 928 с.

67. Stetser D.A. and A.J. DeMaria. Optical Spectra of Ultrashort Optical Pulses Generated by Made Locked Glass: Nd Lasers. «Appl. Phys. Letters», 1966, Aug. 1, v.9, p. 118-120.

68. Armstrong J. A. Measurement of picosecond Laser Pulse Widths. «Appl. Phys. Letters», 1967, Jan. 1, v. 10, p. 16-18.

69. Черняев P.H., Зурабов Ю.Г. Особенности внедрения и применения автоматической информационной системы. Морской транспорт. Серия «Судовождение, связь и безопасность мореплавания». Экспресс-информация. Выпуск 9(376). Москва. Мортехинформреклама, 38 с.

70. Бухановский И.Л. Радиолокационные методы судовождения. — М. Транспорт, 1970. j

71. Министерство транспорта Российской Федерации Федеральное агентство морского и речного транспорта

72. Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Морская государственная академия имени адмирала Ф.Ф. Ушакова»353918, Россия, г. Новороссийск, пр. Ленина, 93. Тел./факс (861-7) 23-03-931. УТВЕРЖДАЮ

73. Начальник ФГОУ ВПО «Морская государственная академия имени адмирала Ф.Ф. Ушакова»д.т.н., профессор С.И. Кондратьев2005 г.1. АКТ

74. Управление судном (кафедра «Управление судном»);

75. Судовождение (кафедра «Судовождение»);

76. Техническая эксплуатация транспортного радиооборудования (кафедра «Радиосвязь на морском флоте»).

77. Начальник факультета Судовождения и радиоэлектроники, к.т.н., доцент1. А.В. Миронов1. PJSI: -NCS»--)

78. Porovavn SO eel Novci ossiysk «eoiijii -risbskiii Fedeidtion 35390' Г->| /1-^ i 7, 60 ^ i '.ЯН IЛ e0 22 (P1. VAvvv (11 b|> IIM'i^b ill. \ ' Г \ V ■ ! < , . • » • I - < > | . >i < i {1. ТОРГОВЫМ ПОРТ»1. ОАО < MM IFI w I

79. PllplllMil yll 14 I Н(Ж|фОССМЙ<.к.

80. Кр.и.миичцскии Рзссия 363901 TuiiFiJ-n» (86171^0 :i 31 факс (861 *; 60 X. O iна №1. АКТо внедрении результатов диссертационного исследования14 сентября 2005 года г. Новороссийск

81. Председатель: Члены комиссии:i >1.ый Заместитель Генерального директора ОАО «НМТП» С.Н. Ярышев

82. Главный инженер ОАО «НМТП» И.В. Белухин

83. Заместитель генерального директора по нефтеналиву начальник нефтерайона О.И. Евменчиков

84. Председатель комиссии: И.Е. Вилинов, доктор экономиче Члены комиссии: С.Н. Ярышев, кандидат юридичес?

85. И.В. Белухин, кандидат технический ^ О.И. Евменчиков