автореферат диссертации по транспорту, 05.22.19, диссертация на тему:Разработка способа управления судном по уклонениям от заданной линии пути с использованием судовой спутниковой навигационной аппаратуры

[

На правах рукописи

ГРИДАСОВ ГЕОРГИЙ СЕРГЕЕВИЧ

РАЗРАБОТКА СПОСОБА УПРАВЛЕНИЯ СУДНОМ ПО УКЛОНЕНИЯМ ОТ ЗАДАННОЙ ЛИНИИ ПУТИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СУДОВОЙ СПУТНИКОВОЙ НАВИГАЦИОННОЙ АППАРАТУРЫ

Специальность: 05.22.19 - Эксплуатация водного транспорта, судовождение

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

". 2СиЭ

Новосибирск - 2009

003481116

Работа выполнена в

ФГОУ ВПО «Новосибирская

государственная академия водного транспорта»

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Сичкарев Виктор Иванович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Вьюгов Виктор Васильевич

доктор технических наук, доцент Антонович Константин Михайлович

Ведущая организация:

ФГУП НПО Автоматики им. академика Н.А. Семихатова

Защита состоится «%£» ноября 2009 г. в 12:00 (ауд. 227) на заседании диссертационного совета Д 223.008.02 при ФГОУ ВПО «Новосибирская государственная академия водного транспорта», по адресу: 630099, г. Новосибирск, ул. Щетинкина, 33, ФГОУ ВПО «НГАВТ» (тел./факс: (383) 222-49-76; e-mail: ngavt@ngs.ru).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Новосибирская государственная академия водного транспорта»

Автореферат разослан « %.Ъ » октября 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Михайлова Т.Н.

Общая характеристика работы

Актуальность работы. В настоящее время наблюдается интенсивный прорыв методов использования спутниковых навигационных систем (СНС) в различные области науки, технологии, службы надзора, контроля и эксплуатации, в том числе в различные виды транспорта, включая морской и речной флот.

Созданная для судов аппаратура потребителей - судовая спутниковая навигационная аппаратура (ССНА) - наделена множеством функций, производных от высокоточного ежесекундного определения обсервованного места судна. Полезной вспомогательной информацией ССНА является вычисление и индикация уклонения судна от локсодромии, проложенной между предшествующей и последующей путевыми точками. Это новый для судоводителя вид информации, не фиксируемой другими техническими средствами судовождения и прежде получаемой только графоаналитическими методами непосредственно судоводителем.

Информация об уклонении судна от заданной локсодромией линии пути используется судоводителем в настоящее время для коррекции курса судна с целью выхода в последующую путевую точку. Но достаточно успешно эту информацию можно использовать и для непосредственного управления рулем судна с целью удержания судна вблизи заданной линии пути, т.е. для ведения судна по ЗЛП.

Дополнительную актуальность управлению судном по уклонениям от заданной линии пути (УС по УЗЛП) придает то обстоятельство, что индицируемое уклонение аккумулирует в себе также и снос судна под действием ветра и течения, что в итоге придает технологии УС по УЗЛП качественно новый характер. Эта технология может быть использована в том числе и на судах внутреннего водного транспорта.

Информация об уклонении от ЗЛП при наличии на судне технических средств судовождения в виде гирокомпаса и лага может быть дополнена показаниями этих приборов, что позволяет придать новое качество процессу УС по УЗЛП. Оно может быть реализовано на электронной картографической навигационной информационной системе (ЭКНИС). На экране монитора ЭКНИС в большем размере и в более удобном, регулируемом масштабе может быть выведена система ближайших путевых точек, заданная линия пути, величина и направление уклонения судна от ЗЛП, а также вектор курса судна и вектор пути судна, разница между которыми дает вектор общего сноса судна. Эта дополнительная информация на экране ЭКНИС создает добавочные индикаторы, облегчающие и улучшающие процесс УС по УЗЛП.

В целом совместное применение ССНА и ЭКНИС создает достаточный комфорт работе рулевого, что сказывается на качестве УС по УЗЛП и приводит к улучшению статистических показаний уклонения судна при

достаточно длительном процессе ведения судна по этой технологии. Это позволяет ставить вопрос о ее применении для управления судном по внутренним водным путям (ВВП).

Таким образом, как отдельное применение СНС, так и совместное применение СНС и ЭКНИС в технологии УС по УЗЛП является актуальной задачей современного судовождения, в том числе судовождения на ВВП.

Объектом исследования является способ управления судном по индицируемым с помощью СНС уклонениям обсервованного места судна от заданной линии пути судна.

Предметом исследования является величина уклонений обсервованного места судна в различных условиях плавания, при различных состояниях загрузки судна и персоналиях судоводителей, при различных гидрометеоусловиях, при ручном управлении судном по индицируемым уклонениям (при использовании только ССНА) или по индицируемым уклонениям и векторам курса и пути судна (при использовании ССНА и ЭКНИС).

Работа выполнялась в соответствии с госбюджетной НИР кафедры судовождения НГАВТ «Проблемы повышения безопасности плавания судов», номер государственной регистрации 0120.0806449.

Научная гипотеза. Высокоточные обсервации с частотой 1с"1 по спутниковой навигационной системе с учетом функциональных возможностей ССНА индицировать величину уклонения обсервованного места судна от заданной линии пути позволяют использовать величину уклонения в качестве критерия для принятия решения о величине и законе перекладки руля для минимизации уклонения судна от заданной линии пути.

Степень изученности проблемы. К настоящему времени наиболее изучен вопрос развития СНС и ЭКНИС.

Вклад в развитие СНС в нашей стране, в оценку их практической достижимой точности, а также в развитие методов применения СНС в народном хозяйстве и конкретно на морском и речном флоте внесли труды достаточно большого числа авторов. По-видимому, далеко не полный перечень их может быть представлен следующими фамилиями: B.C. Шебшаевич, А.И. Лурье, П.Е. Эльясберг, М.М. Кобрин, Ю.В. Батраков, Е.Д. Голиков, В.П. Заколодяжный, Э.А. Жижемский, А.А. Колосов, Л.И. Кузнецов, В.Ф. Проскурин, А.Н. Радченко, Н.К. Сергеев, Б.А. Смольников, Е.Ф. Суворов, В.А. Фуфаев, Г.И. Черепанов, Е.П. Чуров, В.И. Юницкий, М.Ф. Решетнев, Ю.А. Соловьев, К.М. Антонович, Ю.А. Комаровский.

Вклад в развитие ЭКНИС и их модификацию для ВВП России - систему отображения электронных карт и информации (СОЭНКИ) - с трудом поддается персонификации, поскольку картографические стандарты ЭКНИС, СОЭНКИ - это программные продукты, разрабатываемые ИМО (IMO -International maritime organization), государственными предприятиями и крупными компаниями с участием больших коллективов программистов,

персональный состав которых в силу целого ряда причин текущей острой актуальности не разглашается. С достаточной уверенностью могут быть названы компании, внесшие ведущий вклад в развитие электронной картографии - это отечественная компания ТРАНЗАС МАРИН и иностранная С-МАР.

Слабо изучен вопрос использования отдельных функций ССНА, в том числе информации об уклонении судна от заданной локсодромии. Вопрос об использовании уклонения от ЗЛП для непосредственного управления судном ранее не поднимался. По-видимому, впервые это предложение в письменном виде высказано В.И. Сичкаревым.

Цели и задачи исследования. Целью диссертационной работы является разработка метода повышения безопасности плавания судов за счет управления судном по контролируемому параметру - уклонению от заданной линии пути, учитывающему общий снос судна при ежесекундных обсервациях по спутниковой навигационной системе.

Для достижения поставленной цели потребовалось решение следующих научных задач:

- изучение особенностей СНС, достижимой точности обсерваций по спутниковым навигационным системам GPS NAVSTAR, ГЛОНАСС, ГЛОНАСС-NAVSTAR и путей повышения точности, особенностей ЭКНИС;

- проверка на математической модели возможности и результативности ручного ведения судна по заданной линии пути при управлении рулем на основе информации о величине и направлении уклонения судна от заданной линии пути;

- отыскание факторов-предшественников изменения уклонения от ЗЛП и поиск возможности их учета при управлении рулем;

- проверка процесса управления реальным судном по способу управления рулем на основе информации о величине и знаке уклонения судна от ЗЛП и привлечения дополнительных факторов, облегчающих реализацию указанной технологии;

- накопление статистики точности управления реальным судном по уклонениям от ЗЛП при различных состояниях загрузки судна, гидрометеоусловиях, при различных персоналиях судоводителей;

- проверка возможности и результативности подготовки судоводителей к УС по УЗЛП на судоводительском тренажере;

- разработка методики и программы подготовки судоводителей ВВП к УС по УЗЛП на тренажере;

- опытная подготовка судоводителей ВВП на тренажере.

Методы исследования. Для достижения поставленной цели при решении научных задач использовались методы математического моделирования движения судна с изменяемым углом перекладки руля, методы натурного и тренажерного эксперимента, методы математической статистики и теории вероятностей, методы аналитической геометрии.

Научная новизна работы состоит в исследовании возможности и результативности управления судном по уклонениям от ЗЛП на математической модели, на натурном судне, на судоводительском тренажере. При этом впервые поставлены и решены следующие научные задачи:

- численно исследован процесс ручного управления судном путем задания различных углов перекладки руля по критерию минимизации уклонения судна от ЗЛП. При этом обнаружены факторы, предшествующие изменению уклонения от ЗЛП, способствующие повышению точности ведения судна по ЗЛП;

- выполнены натурные проводки судна по уклонениям от ЗЛП с использованием ЭКНИС. При этом накоплен статистический материал, позволивший получить обобщенные гистограммы уклонений судна от ЗЛП и некоторые удобные для использования точечные статистические оценки;

- разработана методология подготовки судоводителей к управлению судном по уклонениям от ЗЛП на судоводительском тренажере с использованием ЭКНИС.

Практическая ценность работы. Исследованный в работе способ управления судном по уклонениям от ЗЛП положен в основу разработанной технологии ручного управления судном по уклонениям от ЗЛП. Этой технологии обучены судоводители судна, использовавшегося для проведения натурных экспериментов.

Разработанная технология применена в методике обучения судоводителей на судоводительском тренажере и использована в составленной программе подготовки судоводителей к управлению судном по уклонениям от, ЗЛП с оценкой результативности процесса обучения.

Реализация работы. Отдельные этапы работы по разработке способа управления судном по уклонениям от ЗЛП внедрены на судах ООО «Палмали», а также в ОАО «Западносибирское речное пароходство», с группой судоводителей которого проведено опытное обучение на судоводительском тренажере НГАВТ.

Личный вклад автора. Автор численно реализовал математическую модель УС по УЗЛП, организовал и провел натурные эксперименты на судах ООО «Палмали», выполнил их обработку и получил статистические характеристики процесса, выдвинул и реализовал идею использования ЭКС в технологии управления судном по уклонениям от ЗЛП и по векторам курса и пути судна, осуществил обучение судоводителей на судах ООО «Палмали» и опытное обучение судоводителей ОАО «ЗСРП».

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Обобщенные гистограммы и точечные статистические оценки процесса управления реальным судном смешанного река-море плавания в речных условиях при различных состояниях загрузки судна;

2. Технология управления судном по уклонениям от ЗЛП с использованием возможностей ЭКНИС;

3. Методика тренажерной подготовки судоводителей ВВП к управлению судном по уклонениям от ЗЛП с оценкой результативности обучения.

Достоверность результатов. Включенные в работу результаты получены из натурных экспериментов на грузовом судне смешанного река-море плавания путем регистрации на ЭВМ показаний действующих судовых навигационных приборов, поэтому достоверность результатов подтверждена практикой эксплуатации реального судна.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на Научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава и инженерно-технических работников речного транспорта и других отраслей, НГАВТ, 16-19 апреля 2007 года; на Межвузовской научной конференции: Философия науки и техники, НГАВТ, апрель 2008 года; на Научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава «Водный транспорт России вчера, сегодня, завтра», НГАВТ, 2009; на V Международном научном конгрессе «ГЕО-Сибирь-2009» «Геодезия, геоинформатика, картография, маркшейдерия», СГГА, 20-24 апреля 2009 года.

Публикации по теме диссертации. Основное содержание диссертации опубликовано в 11 печатных работах, в том числе в 2 статьях периодических изданий по перечню ВАК. Личный вклад автора в работах, опубликованных в соавторстве, составляет не менее 50%.

Структура и объем диссертации. Диссертация содержит введение, 4 главы, заключение, список литературы, состоящий из 95 наименований, три приложения. Работа изложена на 164 страницах машинописного текста, содержит 48 рисунков и 15 таблиц.

Основное содержание работы

Во введении обоснованы актуальность и цель работы, отражены научная новизна и практическая ценность, приведены результаты реализации работы. Указаны методы исследования поставленных задач и положения, выносимые на защиту.

В первой главе проанализировано современное состояние действующих спутниковых навигационных систем. Указана достижимая точность обсервованных плановых координат, достаточная для судовождения на магистральных реках. Рассмотрены перспективы повышения точности обсерваций. Проанализировано современное состояние электронных картографических систем для моря и для внутренних водных путей; Выяснено, что круг применения СНС и ЭКС достаточно широк, однако не используется для управления судном одна из важных функций ССНА -индикация уклонений от ЗЛП. В связи с этим сформулирована цель работы и поставлены научные задачи.

Во второй главе, с целью проверки выдвинутой научной гипотезы о возможности использования информации о величине и знаке уклонения судна от заданной линии пути, решаются вопросы математического моделирования процесса управления судном.

Математической основой для описания движения судна могут служить дифференциальные уравнения движения судна В.Г. Павленко. В предположении /3 « 1, © « 1, <3® / с!т « 0 (где /? - угол дрейфа, рад;

0 = — - относительная скорость; т = —--безразмерное время;

и0 I

о, и0 - текущая скорость и скорость движения судна на прямом курсе, м/с;

Ь - длина судна, м) система дифференциальных уравнений может быть сведена к двум, которые для конкретного судна с заданным режимом движения и внешними условиями представляют собой уравнения с числовыми коэффициентами. Например, для судна смешанного плавания «Сибирский - 2110» при скорости прямолинейного движения иа = 3,75 м/с

на акватории глубиной 4 м при скорости кажущегося ветра 8 м/с и его курсовом угле 40° уравнения движения можно записать в виде

ар = [-0,459/3 + 0,428П - 3,021/ЗД - 3,209/?|а| +

+ 0,017 + 0,448а, ] йт (1)

¿Ю = [5,997/?-3,335П-0,007 + 4,21а,]Л-, (2)

где О = - безразмерная угловая скорость судна; и

(О - угловая скорость судна, рад; ССГ - угол перекладки рулей, рад. После расчета и ¿/О по (1, 2) далее вычисляются

1 X

0 = (1 + 2,7а)"2/\ х= • соз^ - убУ г;

о о

т

и = Д© ■ этО? ~Р) + УТ- ¡т(Кт - ПУ)]йт, (3)

о

где - угол курса (угол отклонения ДП судна от ЗЛП); х - относительное перемещение судна вдоль ЗЛП; и - уклонение центра массы судна от ЗЛП; Кт~ направление течения; ПУ- заданная линия пути судна;

тг Т

ут =--безразмерная скорость течения.

Представляется необходимым обсудить способ решения системы (1-3).

Движение с неизменным аг, как правило, происходит в течение промежутка времени порядка секунд - десятка секунд, поэтому добиваться точного решения системы (1, 2) едва ли целесообразно. Вполне допустимо ограничиться приближёнными решениями, аналогичными методам графического или численного интегрирования. Например, для решения уравнения вида у' = / (х, у) можно использовать метод ломаной Эйлера, и тогда

где /г - шаг аргумента;

У: > Уи-1 ' предыдущее и последующее значение искомой

функции.

В таком виде точность решения становится сопоставимой с точностью графического решения.

Применяя (4) к системе (1-3), можно построить следующий алгоритм решения:

0. Лг = 0,1; р = р0; О = аг = аг0; ¥ = 0; х = 0; V = 0;

1. Ду? = [-0,459р + 0,428П - 3,02 Щр\ -

-3,209/?|п| + 0,017 + 0,448аг]Дг (5)

ДП = [5,997/? - 3,3 35П - 0,007+4,21а, ]Д г; (6)

р = р + Д/?; а = О+ да; 0 = (1 + 2,7а2 )'2/3; т = т + Д г;

= ¥ + ОДт; х = © • соэ^- /?)Дг; £/ = £/+[©•зт(*Р~р)+Ут-8ш(Кт -ЯУ)]Дг . (7)

Анализ результатов. Задание аг. Переход к 1.

Пример рассчитанного управления судном по уклонениям представлен на рис. 1 в виде кривых аг (т), Ч'(т), |3(т), т), А(т).

Кривые показывают, что большие углы перекладки руля и запоздалое одерживание приводят к раскатке судна и к росту амплитуды колебаний И(х). Значительная раскатка судна также изменяет параметры кажущегося ветра. В результате, при больших р, О, 0 может значительно возрастать погрешность получаемого решения.

по уклонениям от ЗИП при воздействии ветра

Однако, лежащие в основе качественного управления правильно подобранные фазовые сдвиги и(р), и(хР) и амплитуды перекладки

рулей, достаточно хорошо заметные на приведённом рисунке, хорошо отрабатываются и на приведённой упрощённой математической модели, что позволяет добиваться небольших значений р, £2, ©, приемлемых для представленной математической модели. Кроме того, к несомненным достоинствам математического моделирования относится возможность многократно вернуться к любому шагу решения, изменить управляющее

воздействие ССГ, сравнить получающиеся дальнейшие результаты и добиться наилучшего или приемлемого решения, накапливая при этом опыт управления.

Также вызывает интерес дополнительная сопутствующая информация, облегчающая управление судном и повышающая точность удержания судна на ЗЛП. Представляя величину в виде вектора, можно более наглядно

увидеть характер изменения курса судна относительно ЗЛП в процессе движения. В то же время, представляя величину (- @ ) в виде вектора,

можно увидеть путь судна относительно ЗЛП.

В ССНА имеется функция индикации пути судна в численном виде, курс судна может быть получен от магнитного или гирокомпаса. Таким образом, учитывая высокий уровень интеграции ЭКНИС с возможностью подключения датчиков магнитного компаса, гирокомпаса и ССНА,

представляется возможным использовать судовую ЭКС для управления судном по уклонениям от ЗЛП, используя информацию в виде векторов курса и пути.

В третьей главе рассматривается возникновение метода управления судном по уклонениям от заданной линии пути (УС по УЗЛП) и этапы его развития. Описаны первые опыты по непосредственному использованию информации ССНА об уклонениях и ведении морского судна по заданной линии пути, формируя команды на руль на основе величины и знака уклонения, а также скорости его изменения.

В дополнение к ССНА автором было предложено использовать функции ЭКС для наглядного понимания развивающейся картины движения судна.

В период летней навигации 2005 года на реках Волга и Дон автору удалось успешно осуществить и использовать управление судном по уклонениям от ЗЛП и вектору пути с помощью функций электронных картографических систем (ЭКС). Метод был внедрен в судоходной компании ООО «Палмали». Эксперимент проводился на танкере «Дахи Бюль-Бюль» смешанного река-море плавания, дедвейтом 6444 тонн, оборудованном ЭКНИС. Пульт управления судном оборудован таким образом, что судоводитель может непосредственно наблюдать изменение местоположения судна на экране ЭКС и вести судно.

На первоначальном этапе эксперимента судно было проведено по участку реки традиционным методом: с помощью визуальной ориентации по створам и буям, с записью координат в электронный судовой журнал. Затем, графически, с использованием встроенного редактора был создан маршрут плавания.

При последующем прохождении этого участка реки созданный маршрут (фактически линия пути), по которому судно безопасно прошло в предыдущий рейс, используется для управления судном по уклонениям от ЗЛП и вектору пути судна. На экране ЭКС отображается часть маршрута в зависимости от масштаба, выбранного для удобства оператором.

Местоположение судна отображается в виде контуров судна или двойной концентрической окружности и двух векторов: один - указывает положение ДП судна и направлен из центра окружности в сторону носа, второй -указывает путь судна и скорость, получаемые от GPS.

Даже небольшое отклонение судна от ЗЛП хорошо заметно на экране ЭКС, которое также отображается в числовом виде (ХТЕ - Cross Track Error) в метрах. В то же время по вектору пути судна видно, в каком направлении будет двигаться судно (уходить или возвращаться на линию пути). Таким образом, данный метод управления судном сводится к тому, чтобы вектор пути был направлен вдоль текущего участка ЗЛП с минимальным уклонением от него. Это достигается перекладкой руля на определенный угол в сторону, противоположную уходу судна от линии пути. С приобретением некоторых навыков удается удержать судно на заданной

линии пути с уклонениями, позволяющими вести его в пределах судового хода. При использовании вектора направления движения в процессе управления судном происходит учет сноса, в отличие от управления судном по створам и компасной технологии судовождения.

Описанный метод управления по уклонению и вектору направления движения судна, реализованный в ЭКС, является удобным в применении и дает наглядное понимание развивающейся картины движения судна.

Для оценки точности удержания судна на ЗЛП при различных условиях плавания, обусловленных изменяющимися факторами, влияющими на управление судном, в летнюю навигацию 2006 года в устье реки Волга на участке от границы порта Астрахань до порта Оля на танкере «Дахи Бюль-Бюль» были проведены 10 экспериментальных проходов с управлением судном по уклонениям от ЗЛП и вектору пути с использованием функций ЭКС.

Экспериментальные проходы позволили оценить точность управления судном по уклонениям от заданной линии пути с использованием функций ЭКС при движении по или против течения, по вариантам загрузки и в зависимости от судоводительского опыта.

Перед началом проведения экспериментов автором (вторым помощником капитана) было проведено практическое обучение всех помощников капитана методу УС по УЗЛП с использованием ЭКС.

Было выполнено пять прохождений участка реки по течению и пять -против течения по заранее созданному маршруту с использованием метода УС по УЗЛП. В эксперименте были задействованы разные судоводители: старший помощник капитана, 2-й и 3-й помощники капитана - каждый в свою вахту в зависимости от времени прохождения участка реки. Результаты прохождений автоматически фиксировались в памяти ЭКС (архив траекторий собственного судна). Затем для каждого прохождения выбирались траектории движения судна на дату и время эксперимента, по которым с помощью графического редактора были созданы фактические линии пути (ФЛП), пригодные для сравнения с ЗЛП.

Для обработки данных автором была написана программа с использованием редактора Visual Basic в приложении Microsoft Excel.

Полученная информация после обработки представлена в виде рядов данных для каждого из прохождений, в которых рассчитаны параметры заданной линии пути в виде координат путевых точек ЗЛП и расстояния между точками ЗЛП.

Для фактической линии пути (ФЛП) информация представлена аналогично, с добавлением параметра D - уклонения i-й точки ФЛП от ближайшего участка ЗЛП. Если D присвоен знак «-» - уклонение влево от ЗЛП, если «+»-вправо.

По этой информации построены интервальные вариационные ряды, позволяющие выявить закономерности распределения уклонений по интервалам, в которых учтено попадание определенного количества точек.

Величина интервала была принята равной 15 метрам, так как она сопоставима с шириной корпуса судна (16,5 м). Интервал с нулевым значением уклонения расположен таким образом, чтобы ноль приходился на его середину [-7,5 ;7,5).

Для представления в наглядной форме закономерностей варьирования значений уклонений, по интервальным вариационным рядам построены гистограммы и вычислены некоторые статистические характеристики: минимум и максимум уклонения, средняя арифметическая и средняя квадратичсская величина уклонения от ЗЛП, дисперсия, асимметрия и эксцесс. Полученные данные по направлению течения, по вариантам загрузки судна, по персоналиям представлены в табл.1 и на гистограммах, (рис. 2).

Таблица 1

Статистические результаты управления судном по УЗЛП_

Ст. пом.капитана. Против течения. В грузу

№ Эшах Отт Оср Оср.кв. Асимметрия Эксцесс Дисперсия

1 47,5 -45,3 -0,5 17,6 -0,14 -0,09 309

3 58,9 -48,8 4,1 20,4 0,18 1 0,04 416

6 44,0 -41,2 -1,8 15,9 0,17 0,01 254

I 50,1 -45,1 0,6 18,0 од -0,01 326

3-й пом.капитана. Против течения. В грузу

№ Отах Отт Оср Оср.кв. Асимметрия Эксцесс Дисперсия

9 64,4 -31,8 6,6 18,3 1,00 2,04 335

2 58,3 -46,6 -2,5 20,7 0,58 1,23 429

I 61,4 -39,2 2,1 19,5 0,8 1,64 382

Ст. пом.капитана. По течению. В грузу

№ Ртах Отт Оср Оср.кв. Асимметрия Эксцесс Дисперсия

4 32,9 -39,6 -5,2 15,3 0,31 -0,31 233

2-й пом.капитана. По течению. В грузу

№ Ошах Отт Оср Оср.кв. Асимметрия Эксцесс Дисперсия

7 65,0 -60,6 -2,3 24,3 0,17 0,43 592

10 38,1 -32,1 1Д 14,6 0,16 -0,19 212

Г, 51,6 -46,4 -0,6 19,5 0,2 0,12 402

3-й пом.капитана. По течению. В грузу

№ Ртах Отт Оср Оср.кв. Асимметрия Эксцесс Дисперсия

5 47,8 -33,7 4,1 19,3 0,67 -0,12 372

8 63,2 -58,3 1,5 20,7 -0,13 0,52 430

И 43,2 -54,5 -2,9 18,4 0,06 0,21 339

I 51,4 -48,8 0,9 19,5 0,2 0,20 380

-4,5 -3,5 -2,5 -1,5 -0,5 0,5 1,5 2,5 3,5 4,5 к

-4,5-3,5-2,5-1,5-0,5 0,5 1,5 2,5 3,5 4,5 к

Ц Я Ш Ш И

Й 1

-4,5-3,5-2,5-1,5-0,5 0,5 1,5 2,5 3,5 4,5 к

•4.5-3,5-2,5-1,5-0,5 0,5 1,5 2,5 3,5 4,5 к

-4,5-3,5-2,5-1,5-0,5 о,5 1,5 2,5 3.5 4,5 к

II

-4,5-3,5 -2,5-1,5 -0,5 0,5 1,5 2,5 3,5 4,5 к

* • .

-4.5-3,5-2,5-1,5 -0,5 0.5 1,5 2,5 3.5 4,5 к

-4,5-3,5-2,5-1,5-0,5 0,5 1,5 2,5 3,5 4.5 к

20 10

! ш; и .

0,5 1,5 2,5 3,5 4,5 к

° -4,5-3,5-2,5-1,5 -0,5

¿11:11^

1 I и

-4.5-3,5-2,5 1,5-0,5 0,5 1,5 2,5 3.5 4.5 к

Рис. 2. Гистограммы распределения уклонений судна

1 - количество точек в интервале; к - интервал распределения уклонений, на гистограммах интервал = к-15м.

1 - 11 - номера результатов в табл. 1, соответствующие гистограммам.

На основании полученных результатов по и против течения, построены суммарные гистограммы, рис. 3.

Суммарная гистограмма. Протхв течти*. В грузу

Сучшрмя пктогрлмм. По течению. В грузу

Рис. 3. Суммарная гистограмма распределения уклонений судна в грузу против (а) и по течению (б)

Статистические характеристики для суммарных гистограмм следующие:

- в грузу против течения Ошах=64,4м, Отт=-48,8м, Оср=1,2м, Оср.кв=18,6м, асимметрия=0,36, эксцесс=0,65, СКО=18,6м;

- в грузу по течению Ошах=65,Ом, Бтш=-60,6м, Оср=-О,6м, Вср.кв=18,8м, асимметрия=0,21, эксцесс=0,09, СКО=18,8м.

Сравнивая суммарные гистограммы, обращает на себя внимание рис. 3(6), который отличается асимметричностью относительно нулевого значения. Из него видно, что движение судна происходило с продолжительными уклонениями влево в интервале [-22,5;-7,5). Вклад в эту суммарную гистограмму внесен различными помощниками капитана и на разных участках, но обнаружен только при обработке.

На асимметрию могли повлиять следующие факторы: ветер, направленный в борт судна; неравномерное количество поворотов на участке; возможные свальные течения справа по направлению движения; неравномерность упоров левого и правого винта.

Полученные в суммарных гистограммах данные могут быть использованы как эталон первого приближения для управления судном по ЗЛП и вектору пути с использованием ЭКС. Эталоны могут использоваться для оценки результативности тренажерной подготовки судоводителей при управлении судном по уклонениям от ЗЛП с использованием функций ЭКС.

В четвертой главе выполнена подготовка методики и оценка процесса обучения судоводителей управлению судном по уклонениям от заданной линии пути, индицируемым на экране ЭКС на радиолокационном тренажере «Марлот-М».

Был сформирован маршрут плавания на картографированном участке акватории, имитирующий судовой ход реки. Маршрут задан системой путевых точек с помощью функций ЭКС.

Для эксперимента по управлению судном были выбраны математические модели тех судов, размерения которых сопоставимы с судами ВВТ, а их маневренные характеристики наиболее близки к критериям ИМО.

После выставления маршрута и типа судна были заданы гидрометеорологические условия (ГМУ): истинный ветер и течение. Составлено несколько вариантов ГМУ, табл. 2.

Таблица 2

Гидрометеорологические Направление Скорость Направление Скорость

условия ветра, Град ветра, м/с течения, град течения,

узлы

ГМУО Без ветра 0 Без течения 0

ГМУ1 315 12 225 3

ГМУ2 315 17 225 1,5

На этом подготовительная часть заканчивается и тренажер готов к тренировкам судоводителей.

На пульте управления судном обучаемый дает ход и в режиме ручного управления рулем производит управление судном, контролируя уклонение судна от заданной линии пути, индицируемое на экране ЭКС.

Изображение на экране ЭКС радиолокационного тренажера «Марлот-М» во время движения по маршруту показано на рис. 4.

| 1-.ИИ

+

/ 7' N ч \ "6 ——

\ \ / \|> 5/ \

Рис. 4. Изображение на экране ЭКС во время движения по маршруту

1-судно; 2-курс судна; 3-вектор пути судна; 4-путевые точки ЗЛП; 5-ЗЛП; 6,7-границы полосы движения; 8-след судна.

При управлении судном по уклонениям от ЗЛП основными ориентирами являются два параметра - это уклонение, показывающее местоположение судна 1 относительно ЗЛП 5 (на рис. 4 - это расстояние между изображением судна и путевой точкой 23) и вектор пути 3, указывающий текущее, истинное направление движения судна. По величинам этих параметров, а главное, по скорости их изменения, судоводитель вырабатывает управляющее воздействие на перекладку руля влево или вправо на необходимый в данной ситуации угол в зависимости от того, увеличивается ли величина уклонения от ЗЛП или уменьшается, направлен ли вектор пути судна в сторону ухода от ЗЛП или возвращения на нее.

При движении по прямолинейному маршруту, когда судно находится на линии пути или вблизи нее, необходимо, чтобы вектор пути был направлен параллельно линии пути. Это достигается небольшими перекладками руля в сторону, противоположную уходу судна от линии пути. При влиянии ветра и

течения, на прямолинейном участке хорошо заметен характер сноса по углу между вектором курса 2 и вектором пути 3 судна.

Управление судном на криволинейном участке - более сложный процесс, который требует определенных навыков. При подходе к повороту, в зависимости от его крутизны, определяется время и угол перекладки руля, исходя из имеющегося опыта, для того, чтобы правильно войти в поворот. При движении в повороте решение о перекладке руля на больший или меньший угол принимается на основании скорости повалки, изменение которой хорошо улавливается по вектору пути, а также контролируется по линии пройденного пути - следу, который оставляет за собой судно на экране ЭКС.

В процессе обучения фиксируется вся траектория движения судна со всеми отклонениями от ЗЛП, обусловленными как внешними факторами, так и действиями рулевого. В целом на каждом прохождении фиксируется около 400 точек места судна.

В проведенном исследовании по выявлению обучаемости судоводителей, прохождение маршрута осуществлялось по пять раз для каждого судна, при каждом из задаваемых гидрометеорологических условий, в различные дни. Таким образом, были получены данные по сорока пяти прохождениям.

Путем последующей программной обработки уклонений от ЗЛП выявляются особенности управления судном конкретного обучаемого сравнением полученных точечных характеристик и гистограмм к ним. Анализируются: минимум и максимум уклонения, средняя величина уклонения, среднеквадратическое уклонение и дисперсия. Гистограммы расположены последовательно по мере прохождений, для того, чтобы был виден процесс обучаемости, как показано на рис. 5 для т/х «Альпинист» без влияния гидрометеорологических условий. Данные по прохождениям на т/х «Альпинист» представлены в табл. 3.

Графики обучаемости по дисперсии в зависимости от количества дней обучения с добавлением линии тренда представлены на рис. 6.

Их анализ показывает, что при прохождении маршрута на т/х «Альпинист» без влияния ГМУ, уже на пятый день обучения были достигнуты результаты, позволяющие удерживать судно в полосе движения шириной до 40 метров при среднеквадратическом отклонении (СКО) равном 6,09 метров.

При прохождении на т/х «Альпинист» с учетом влияния ГМУ1, результаты обучаемого позволяют удерживать судно в полосе движения шириной до 64 метров при СКО равном 8, 85 метров. При прохождении на т/х «Альпинист» с учетом влияния ГМУ2, результаты позволяют удерживать судно в полосе движения шириной до 48 метров при СКО равном 9,36 метров.

Вяч»»Ц.Т». Ов**-« ОсрМ .Ом. Осрл»«<.<ч. _^^^^

Рис. 5. Гистограмма пятого прохождения на т/х «Альпинист» без влияния

ГМУ

Из совокупности полученных данных видно, что лучшие результаты достигнуты при прохождениях на т/х «Альпинист». Это объясняется тем, что маневренные характеристики т/х «Альпинист» наиболее близки к критериям ИМО, в отличие от двух других выбранных судов: т/х «Прометей» и т/х «Пулковский Меридиан».

Таким образом, можно сделать вывод, что тренажерная подготовка судоводителей на тренажере «Марлот-М» может проводиться при использовании моделей имеющихся хорошо управляемых судов. Для приобретения начального опыта, который позволяет удерживать судно вблизи ЗЛП, достаточно пяти практических занятий.

По полученым результатам написана методика и программа подготовки судоводителей к проводке судна по заданной линии пути с управлением по уклонениям, индицируемым ССНА.

Таблица 3

Данные последовательных прохождений на т/х «Альпинист»_

№ прохождения D шах, М D min, М D ср, м D ср. кв., М Дисперсия

Без влияния гидрометеорологических условий

1 71,78 -94,78 7,55 31,37 984

2 84,88 -37,79 13,11 32,07 1028

3 59,23 -36,26 5,28 17,94 321

4 99,46 -34,86 7,06 24,91 621

5 14,68 -19,7 -0,95 6,09 37

При влиянии ветра 315° -12 м/с и течения 225° - 3 узла

1 90,98 -62,30 12,15 35,21 1239

2 94,42 -8.1,63 8,98 34,39 1182

3 63,24 -98,01 0,62 37.50 1406

4 89,83 -51,08 2,02 23,24 540

5 31,78 -23,41 -0,69 8,85 78

При влиянии ветра 315° -17 м/с и течения 225° -1,5 узла

1 83,30 -36,43 11,61 29,33 860

2 79,77 -139,26 10,93 40,99 1680 '"■•■

3 47,08 -35,67 3,19 19,49 380

4 20,40 -23,17 -0,02 9,36 88

5 25,11 -32,48 2,01 9,81 96

В период с 11 по 18 февраля 2009 г. на тренажере Марлот-М автором, в рамках программы и за счет внутреннего гранта НГАВТ была проведена подготовка пяти судоводителей ЗСРП по программе «Управление судном по

уклонениям от заданной линии пути с использованием функций электронных картографических систем».

За время обучения слушателям дано представление об электронной картографической системе и ее функциях, о спутниковых навигационных системах ГЛОНАСС и GPS NAVSTAR, их функциях и точности определения места судна. Проведено обучение и тренаж по управлению судном по уклонениям от заданной ломаной линии пути при различных гидрометеорологических условиях. Объективные показатели точности управления представлены в табл. 4.

Таблица 4

Показатели точности

Показатель в начале обучения в конце обучения

Группа 1 Группа 2 Группа 1 Группа 2

Максимальное уклонение влево/вправо, м -45,8/78,7 -96,4/96,1 -17,9 / 48,4 -24,4/31,1

Среднее значение уклонений, м 15,1 10,6 9,4 2,2

Среднее квадратическое уклонение, м 32,1 ■ 47,2 15,8 10,5

Асимметрия 0,15 0 0,37 0,15

Дисперсия 807 2124 164 105

Эксцесс процесса уклонений -0,29 -0,66 0,43 -0,04

На основании объективных показателей и мнений судоводителей сделаны следующие выводы:

1. Метод управления судном по уклонениям от заданной линии пути (УС по УЗЛП) представляется полезным для повышения безопасности плавания. Он может использоваться как вспомогательный в основной период навигации в условиях достаточной видимости и выставленной штатной навигационной обстановке, а также как основной в условиях ограниченной видимости и при отсутствии штатной обстановки. В этом случае метод УС по УЗЛП должен дополняться радиолокационными методами контроля местоположения судна.

2. К недостаткам метода УС по УЗЛП относятся:

необходимость установки на судне дорогостоящего оборудования: судовой спутниковой навигационной аппаратуры и электронной картографической системы;

зависимость метода от точности обсерваций по спутниковой навигационной системе;

необходимость наличия электронной карты района плавания или электронной карты минимального состава с записью оси судового хода и привязкой ее к бумажной лоцманской карте.

3. С учетом отмеченных достоинств и недостатков представляется целесообразным поэтапное оснащение судов необходимым оборудованием,

начиная с крупных самоходных судов, толкачей, крупных пассажирских судов, специализированных судов повышенной экологической опасности.

4. Экспериментальная программа подготовки судоводителей ВВП «Управление судном по уклонениям от заданной линии пути с использованием функций электронных картографических систем» в целом дает представление о СНС, ЭКС, методе УС по УЗЛП и может служить основой для разработки соответствующей рабочей программы.

Основные научные выводы и рекомендации

В итоге выполненного исследования получены следующие основные результаты и выводы.

1. Проанализировано современное состояние действующих спутниковых навигационных систем; достижимая точность обсервованных плановых координат, достаточная для судовождения на магистральных ВВП; перспективы повышения точности обсерваций.

2. Проанализировано современное состояние электронных картографических систем для моря и для ВВП.

3. Реализован пошаговый численный метод решения системы дифференциальных уравнений движения судна с возможностью задания угла перекладки руля на каждом шаге решения.

4. На созданной математической модели управляемого движения судна получено подтверждение выдвинутой научной гипотезы о возможности использования информации о величине и знаке уклонения судна от заданной линии пути для ведения судна вблизи нее; выявлена возможность и целесообразность привлечения дополнительной сопутствующей информации для облегчения управления судном и повышения точности удержания судна на ЗЛП.

5. Предложено использовать судовую ЭКС, способную индицировать уклонения в удобном масштабе и давать дополнительную информацию в виде векторов курса и пути судна.

6. Выполнены обширные натурные эксперименты по управлению судном на основе информации об уклонении судна от заданной линии пути по обсервациям с помощью СНС с использованием функций ЭКС; эксперименты проведены для различных состояний загрузки судна, персоналий судоводителей, гидрометеорологических условий; получены обобщенные гистограммы и точечные статистические оценки; сделан вывод о целесообразности обучения судоводителей технологии управления судном по уклонениям от ЗЛП.

7. Опробована возможность обучения судоводителей технологии управления судном по УЗЛП на судоводительском тренажере МАРЛОТ-М и получены статистические характеристики обучаемости по дням обучения и, за весь период обучения.

8. Разработаны методика и программа обучения судоводителей технологии управления судном по УЗЛП; выполнено опытное обучение группы действующих судоводителей ОАО «ЗСРП»; получены положительные результаты и положительная оценка обучения со стороны руководства ЗСРП.

Полученные результаты позволяют сделать следующее заключение: технология управления судном по уклонениям от заданной линии пути, получаемым по обсервациям с помощью СНС, может быть рекомендована для судоводителей на ВВП в качестве резервного метода повышения безопасности плавания при наличии штатной навигационной обстановки и в качестве основного метода в период отсутствия штатной навигационной обстановки.

Список основных работ, опубликованных по теме диссертации

Статьи в периодических изданиях по перечню ВАК

1 Гридасов, Г.С, Анализ точности удержания судна на заданной линии пути с ручным управлением по уклонениям, вырабатываемым судовой спутниковой навигационной аппаратурой [Текст]: / Г.С. Гридасов // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. -2008. -№1. -С.* 140-143.

2 Гридасов, Г.С. Оценка процесса обучения судоводителей управлению судном по уклонениям от заданной линии пути на РЛТ «Марлот-М» [Текст]: / Г.С. Гридасов // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. -2008. -№2. -С. 119-122.

Статьи в российских и иностранных изданиях, материалы международных и региональных конференций

3 Гридасов, Г.С Первые опыты практического управления судном на реке по уклонениям от заданной линии пути и вектору пути, с использованием функций ЭКС [Текст]: / Г.С. Гридасов // Судовождение -2006: сб. науч. трудов / НГАВТ. - Новосибирск, 2006. -С. 129-133.

4 Гридасов, Г.С. Практика управления движением судна по уклонениям от заданного пути [Текст]: / Г.С. Гридасов // Материалы научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава и инженерно-технических работников речного транспорта и других отраслей. Часть II / НГАВТ. - Новосибирск, 2007. -С. 5-7.

5 Гридасов, Г.С. Статистика уклонений судна от заданной линии пути по различным параметрам, влияющим на управление судном [Текст]: / Г.С. Гридасов И Материалы научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава и инженерно-технических работников речного транспорта и других отраслей. Часть II /НГАВТ. - Новосибирск, 2007. -С. 57.

6 Гридасов, Г.С. Тренажерная подготовка судоводителей к управлению судном по ЭКС и СНС [Текст]: / В.И. Сичкарев, Г.С. Гридасов Н

Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. -2007. -№1. -С.

7 Гридасов, Г.С. Актуальное направление развития технических средств и методов судовождения на ВВП [Текст]: / В.И. Сичкарев, Г.С. Гридасов // Философия науки и техники. Тезисы и материалы межвузовской научной конференции, апрель 2008 г. / НГАВТ. - Новосибирск, 2008. -С. 145-

8 Гридасов, Г.С. Оценка процесса обучения судоводителей управлению судном по уклонениям от заданной линии пути, индицируемым на экране ЭКС на радиолокационном тренажере «Марлот-М» [Текст]: / Г.С. Гридасов, С.С. Родионов // Судовождение - 2008: сб. науч. трудов / НГАВТ. - Новосибирск, 2008. -С. 74-85.

9 Гридасов, Г.С. Методика подготовки судоводителей к проводке судна по заданной линии пути с управлением по уклонениям, индицируемым судовой спутниковой навигационной аппаратурой [Текст]: / Г.С. Гридасов // Материаллы научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава «Водный транспорт России вчера, сегодня, завтра». -2009. -С. 130-132.

10 Гридасов, Г.С. Исследование процесса управления судном по уклонениям от заданной линии пути на математической модели [Текст]: / В.И. Сичкарев, Г.С. Гридасов // Материалы научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава «Водный транспорт России вчера, сегодня, завтра». -2009. -С. 140-145.

11 Гридасов, Г.С. Использование спутниковой навигации на водном транспорте [Текст]: / Г.С. Гридасов, А.Н. Гламаздин // ГЕО-Сибирь-2009. Т. 1. Геодезия, геоинформатика, картография, маркшейдерия. Ч. 2: сб. матер. V Междунар. научн. конгресса «ГЕО-Сибирь-2009», 20-24 апреля 2009 г. -Новосибирск: CITA. -2009. -С. 311-313.

Подписано в печать 19 октября 2009г. с оригинал-макета. Бумага офсетная №1, формат 60x84 1/16, печать трафаретная - Riso. Усл. печ. л. 1,0. Тираж 100 экз., Заказ №108. Бесплатно.

55-57.

147.

ФГОУ ВПО «Новосибирская государственная академия водного транспорта», (ФГОУ ВПО «НГАВТ») 630099, Новосибирск, ул. Щетинкина, 33.

Отпечатано в издательстве ФГОУ ВПО «НГАВТ»

Введение.

Глава 1 Спутниковые радионавигационные системы (СРНС).

1.1 Общие сведения об СРНС.

1.2 История создания системы ГЛОНАСС.

1.3 История создания системы NAVSTAR-GPS.

1.4 Развитие навигационных систем.

1.5 Точность определения места с использованием СРНС и пути повышения точности.

1.5.1 Точность определения координат.

1.5.2 Требования к навигационному обеспечению судоходства.

1.5.3 Дифференциальные системы спутниковой навигации.

1.6 Современное состояние картографических систем.

1.6.1 Картографические системы на море.

1.6.2 Картография на внутренних водных путях.

1.7 Применение СРНС в народном хозяйстве.

1.8 Выводы по главе 1.

Глава 2. Исследование процесса управления судном по уклонениям от заданной линии пути на математической модели.

2.1 Уравнения движения судна.

2.2 Исходные и расчетные данные по судну смешанного плавания «Сибирский-2110».

2.3 Выводы по главе 2.

Глава 3 Метод управления судном по уклонениям от заданной линии пути.

3.1 Возникновение метода управления судном по уклонениям от заданной линии пути (УС по УЗЛП) и этапы его развития.

3.2 Метод УС по УЗЛП с использованием функций ЭКС. Создание заданного маршрута или электронных карт минимального состава (ЭНК МС).

3.3 Оценка точности удержания судна на ЗЛП.

3.4 Выводы по главе 3.

Глава 4 Тренажерная подготовка судоводителей методу управления судном по уклонениям от заданной линии пути.

4.1 Оценка процесса обучения судоводителей управлению судном по уклонениям от заданной линии пути, индицируемым на экране ЭКС на радиолокационном тренажере «Марлот-М».

4.2 Методика подготовки судоводителей к проводке судна по заданной линии пути с управлением по уклонениям, индицируемым ССНА.

4.2.1 Цели подготовки судоводителей.

4.2.2 Задачи подготовки судоводителей.

4.2.3 Технология подготовки судоводителей ВВП на радиолокационном тренажере «Марлот-М».

4.2.4 Текущий и итоговый контроль результативности тренировок.

Нормирование величин уклонений и других параметров.

4.3 Выводы по главе 4.

Актуальность работы

Успехи основных мировых космических держав второй половины XX века - СССР и США — завершились созданием уникальной системы — спутниковой навигационной системы (СНС) второго поколения ГЛОНАСС и КАУ8ТАЛ, элементом которой является и аппаратура потребителей. В настоящее время наблюдается интенсивный прорыв методов использования СНС в различные области науки, технологии, службы надзора, контроля и эксплуатации, в том числе в различные виды транспорта, включая морской и речной флот.

Созданная для судов аппаратура потребителей - судовая спутниковая навигационная аппаратура (ССНА) — наделена множеством функций, производных от высокоточного ежесекундного определения обсервованного места судна. Возможность появления множества функций ССНА является следствием внедрения во все процессы СНС микрокомпьютерной техники. Эти функции дают полезную вспомогательную информацию судоводителю, которая иногда дублирует информацию, получаемую от других приборов, но на качественно более высоком уровне. Например, информации от компаса соответствует информация ССНА о путевом угле судна, сопоставление которой дает качественно новый результат — вектор сноса судна под действием ветра и течения. Аналогично сопоставление скорости от лага и от ССНА дает вторую составляющую вектора пути судна — путевую скорость судна и скорость сноса судна.

Другой вид полезной вспомогательной информации ССНА - вычисление и индикация уклонения судна от локсодромии, проложенной между предшествующей и последующей путевыми точками. Это новый для судоводителя вид информации, не фиксируемой другими техническими средствами судовождения и прежде получаемой только графоаналитическими методами непосредственно судоводителем.

Информация об уклонении судна от заданной локсодромией линии пути используется судоводителем в настоящее время для коррекции курса судна с целью выхода в последующую путевую точку. Для удобства решения этой навигационной задачи ССНА представляет судоводителю еще одну вспомогательную функцию — пеленг на путевую точку, которому должен быть равен путевой угол судна.

Однако, это, теперь уже традиционное, использование информации об уклонении судна от заданной линии пути (ЗЛП) не исчерпывает всех возможностей этой информации. Достаточно успешно эту информацию можно использовать для непосредственного управления рулем судна с целью удержания судна вблизи ЗЛП, т.е. для ведения судна по заданной линии пути.

По-видимому, впервые это предложение в письменном виде высказано В.И. Сичкаревым в работе [66]. По сути, это предложение расширяет функциональные пользовательские возможности ССНА, что является положительным развитием сферы применения СНС. Дополнительную актуальность управлению судном по уклонениям от заданной линии пути (УС по УЗЛП) придает то обстоятельство, что индицируемое уклонение аккумулирует в себе также и снос судна под действием ветра и течения, что в итоге придает технологии УС по УЗЛП качественно новый характер, достижимый в традиционном судовождении только путем дополнительной интеллектуальной работы судоводителя по учету недостаточно точно известного судоводителю воздействия гидрометеорологических факторов на поведение судна.

Особенность информации об уклонении от ЗЛП, получаемой непосредственно по ССНА, состоит в том, что она не требует оснащения судна дополнительными техническими средствами и легко может быть использована в том числе и на судах внутреннего водного транспорта.

Вклад в развитие спутниковых навигационных систем в нашей стране, в оценку их практической достижимой точности, а также в развитие методов применения СНС в народном хозяйстве и конкретно на морском и речном флоте внесли труды достаточно большого числа авторов. По-видимому, далеко не полный перечень их может быть представлен следующими фамилиями: B.C. Шебшаевич, А.И. Лурье, П.Е. Эльясберг, М.М. Кобрин, Ю.В. Батраков, Е.Д. Голиков, В.П. Заколодяжный, Э.А. Жижемский, A.A. Колосов, Л.И. Кузнецов, В.Ф. Проскурин, А.Н. Радченко, Н.К. Сергеев, Б.А. Смольников, Е.Ф. Суворов, В.А. Фуфаев, Г.И. Черепанов, Е.П. Чуров, В.И. Юницкий, М.Ф. Решетнев, Ю.А. Соловьев, K.M. Антонович, Ю.А. Комаровский.

Информация об уклонении от ЗЛП при наличии на судне дополнительных технических средств судовождения в виде гирокомпаса и лага может быть дополнена показаниями этих приборов, что позволяет сформировать дополнительное качество процессу УС по УЗЛП. Оно может быть реализовано на новом техническом средстве судовождения, активно внедренном в последние десятилетия на морском, а в последние годы и на речном флоте - на электронной картографической навигационной информационной системе (ЭКНИС). На экране монитора ЭКНИС в большем размере и в более удобном, регулируемом масштабе может быть выведена система ближайших путевых точек, заданная линия пути, величина и направление уклонения судна от ЗЛП, а также вектор курса судна и вектор пути судна, разница между которыми дает вектор общего сноса судна. Эта дополнительная информация на экране ЭКНИС создает дополнительные критерии, облегчающие и улучшающие процесс УС по УЗЛП.

В целом совместное применение ССНА и ЭКНИС создает достаточный комфорт работе рулевого, что сказывается на качестве УС по УЗЛП и приводит к улучшению статистических показаний уклонения судна при достаточно длительном процессе ведения судна по этой технологии, что позволяет ставить вопрос о ее применении для управления судном по внутренним водным путям.

Вклад в развитие ЭКНИС и их модификацию для ВВП России — систему отображения электронных карт и информации (СОЭНКИ) - с трудом поддается персонификации, поскольку картографические стандарты ЭКНИС, СОЭНКИ -это программные продукты, разрабатываемые ИМО, государственными предприятиями и крупными компаниями с участием больших коллективов программистов, персональный состав которых в силу целого ряда причин текущей острой актуальности не разглашается. С достаточной уверенностью могут быть названы компании, внесшие ведущий вклад в развитие электронной картографии - это отечественная компания ТРАНЗАС МАРИН и иностранная С-МАР.

Таким образом, как отдельное применение СНС, так и совместное применение СНС и ЭКНИС в технологии УС по УЗЛП является актуальной задачей современного судовождения, в том числе судовождения на ВВП.

Объект исследования

Объектом исследования является технология управления судном по индицируемым с помощью СНС уклонениям обсервованного места судна от заданной линии пути судна.

Предмет исследования

Предметом исследования является величина уклонений обсервованного места судна в различных условиях плавания, при различных состояниях загрузки судна и персоналиях судоводителей, при различных гидрометеорологических условиях, при ручном управлении судном по индицируемым уклонениям (при использовании только ССНА) или по индицируемым уклонениям и векторам курса и пути судна (при использовании ССНА и ЭКС).

Работа выполнялась в соответствии с госбюджетной НИР кафедры судовождения НГАВТ «Проблемы повышения безопасности плавания судов», номер государственной регистрации 0120.0806449.

Научная гипотеза

Высокоточные обсервации с частотой 1с"1 по спутниковой навигационной системе с учетом функциональных возможностей судовой спутниковой навигационной аппаратуры индицировать величину уклонения обсервованного места судна от заданной линии пути позволяет использовать величину уклонения в качестве критерия для принятия решения о величине и законе перекладки руля для минимизации уклонения судна от заданной линии пути.

Цели и задачи исследования

Целью диссертационной работы является разработка метода повышения безопасности плавания судов за счет управления судном по контролируемому параметру - уклонению от заданной линии пути, учитывающему общий снос судна при ежесекундных обсервациях по спутниковой навигационной'системе.

Для достижения поставленной цели потребовалось решение следующих научных задач: изучение достижимой точности обсерваций по спутниковым навигационным системам ОР8-ЫАУ8ТАК, ГЛОНАСС, ГЛОНАСС^АУБТАК и путей повышения точности;

- проверка на математической модели возможности и результативности ручного ведения судна по заданной линии пути при управлении рулем на основе информации о величине и направлении уклонения судна от заданной линии пути;

- отыскание факторов-предшественников изменению уклонения от ЗЛП и поиск возможности их учета при управлении рулем;

- проверка процесса управления реальным судном по технологии управления рулем на основе информации о величине и знаке уклонения судна от ЗЛП и привлечении дополнительных факторов, облегчающих реализацию указанной технологии;

- накопление статистики точности управления реальным судном по уклонениям от ЗЛП при различных состояниях загрузки судна, гидрометеорологических условиях, при различных персоналиях судоводителей;

- проверка возможности и результативности подготовки судоводителей к управлению судном по ЗЛП на судоводительском тренажере;

- разработка методики и программы подготовки судоводителей ВВП к УС по УЗЛП на тренажере;

- опытная подготовка судоводителей ВВП на тренажере.

Методы исследования

Для достижения поставленной цели при решении научных задач использовались методы математического моделирования движения судна с изменяемым углом перекладки руля, методы натурного и тренажерного эксперимента, методы математической статистики и теории вероятностей, методы аналитической геометрии.

Научная новизна

Научная новизна работы состоит в исследовании возможности и результативности управления судном по уклонениям от ЗЛП на математической модели, на натурном судне, на судоводительском тренажере. При этом впервые поставлены и решены следующие научные задачи:

- численно исследован процесс ручного управления судном путем задания различных углов перекладки руля по критерию минимизации уклонения судна от ЗЛП. При этом обнаружены факторы - предшествующие изменению уклонения от ЗЛП способствующие повышению точности ведения судна по ЗЛП;

- выполнены натурные процессы управления судном по уклонениям от ЗЛП с использованием ЭКС. При этом накоплен статистический материал, позволивший получить обобщенные гистограммы уклонений судна от ЗЛП и некоторые удобные для использования точечные статистические оценки;

- разработана методология подготовки судоводителей к управлению судном по уклонениям от ЗЛП на судоводительском тренажере с использованием ЭКС.

Практическая ценность работы Исследованный в работе метод управления судном по уклонениям от ЗЛП положен в основу разработанной технологии ручного управления судном по уклонениям от ЗЛП. Этой технологии обучены судоводители судна, использовавшегося для проведения натурных экспериментов.

Разработанная технология применена в методике обучения судоводителей на судоводительском тренажере и использована в составленной программе подготовки судоводителей к управлению судном по уклонениям от ЗЛП с оценкой результативности процесса обучения.

Реализация работы Отдельные этапы работы по разработке технологии управления судном по уклонениям от ЗЛП внедрены на судах ООО «Палмали», а также в ОАО «Западносибирское речное пароходство», с группой судоводителей которого проведено опытное обучение на судоводительском тренажере НГАВТ.

Личный вклад автора Автор численно реализовал математическую модель управления судном по УЗЛП, организовал и провел натурные эксперименты на судах ООО «Палмали», выполнил их обработку и получил статистические характеристики процесса, выдвинул и реализовал идею использования ЭКС в технологии управления судном по уклонениям от ЗЛП и по векторам курса и пути судна, осуществил обучение судоводителей на судах ООО «Палмали» и опытное обучение судоводителей ОАО «ЗСРП».

Основные положения, выносимые на защиту: - обобщенные гистограммы и точечные статистические оценки процесса управления реальным судном смешанного река-море плавания в речных условиях при различных состояниях загрузки судна;

- технология управления судном по уклонениям от ЗЛП с использованием возможностей ЭКС;

- методика тренажерной подготовки судоводителей ВВП к управлению судном по уклонениям от ЗЛП с оценкой результативности обучения. i

Достоверность результатов

Включенные в работу результаты получены из натурных экспериментов на грузовом судне смешанного река-море плавания путем регистрации на ЭВМ показаний действующих судовых навигационных приборов, а также по аналогичной технологии на сертифицированном судоводительском тренажере радиолокационной прокладки с ЭКС.

Апробация работы

Основные результаты работы докладывались и обсуждались на Научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава и инженерно-технических работников речного транспорта и других отраслей, НГАВТ, 16-19 апреля 2007 года, с публикацией тезисов докладов:

- Практика управления движением судна по уклонениям от заданной линии пути;

- Статистика уклонений судна от заданной линии пути по различным параметрам, влияющим на управление судном; на Межвузовской научной конференции: Философия науки и техники, НГАВТ, апрель 2008 года, с публикацией тезиса доклада:

- Актуальное направление развития технических средств и методов судовождения на ВВП; на Научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава «Водный транспорт России вчера, сегодня, завтра», с публикацией тезисов докладов:

- Методика подготовки судоводителей к проводке судна по заданной линии пути с управлением по уклонениям, индицируемым судовой' спутниковой навигационной аппаратурой;

- Исследование процесса управления судном по уклонениям от заданной линии пути на математической модели; на Международном научном конгрессе «ГЕО-Сибирь-2009» «Геодезия, геоинформатика, картография, маркшейдерия», СГГА, 20-24 апреля 2009 года, с публикацией тезиса доклада:

- Использование спутниковой навигации на водном транспорте.

Публикации по теме диссертации

Основное содержание диссертации опубликовано в 11 печатных работах, в том числе в 2 статьях периодических изданий по перечню ВАК. Личный вклад автора в работах, опубликованных в соавторстве, составляет не менее 50%.

Структура и объем диссертации

Диссертация содержит введение, 4 главы, заключение, список литературы, состоящий из 95 наименований и 3 приложения. Работа изложена на 164 страницах машинописного текста, содержит 48 рисунков и 15 таблиц.

Основные выводы и заключение

В итоге выполненного исследования получены следующие основные результаты и выводы:

- проанализировано современное состояние действующих спутниковых навигационных систем; достижимая точность обсервованных плановых координат, достаточная для судовождения на магистральных ВВП; перспективы повышения точности обсерваций; проанализировано современное состояние электронных картографических систем для моря и для ВВП; реализован пошаговый численный метод решения системы дифференциальных уравнений движения судна с возможностью задания угла перекладки руля на каждом шаге решения;

- на созданной математической модели управляемого движения судна получено подтверждение выдвинутой научной гипотезы о возможности использования информации о величине и знаке уклонения судна от заданной линии пути для ведения судна вблизи заданной линии пути; выявлена возможность и целесообразность привлечения дополнительной сопутствующей информации для облегчения управления судном и повышения точности удержания судна на ЗЛП;

- предложено использовать судовую ЭКС, способную индицировать уклонения в удобном масштабе и давать дополнительную информацию в виде векторов курса и пути судна;

- выполнены обширные натурные эксперименты по управлению судном на основе информации об уклонении судна от заданной линии пути по обсервациям с помощью СНС с использованием функций ЭКС; эксперименты проведены для различных состояний загрузки судна, персоналий судоводителей, гидрометеорологических условий; получены обобщенные гистограммы и точечные статистические оценки; сделан вывод о целесообразности обучения судоводителей технологии управления судном по уклонениям от ЗЛП; опробована возможность обучения судоводителей технологии управления судном по УЗЛП на судоводительском тренажере МАРЛОТ-М и получены статистические характеристики обучаемости по дням обучения и за весь период обучения;

- разработаны методика и программа обучения судоводителей технологии управления судном по УЗЛП; выполнено опытное обучение группы действующих судоводителей ОАО «ЗСРП»; получены положительные результаты и положительная оценка обучения со стороны руководства ЗСРП.

Полученные результаты позволяют сделать следующее заключение: технология управления судном по уклонениям от заданной линии пути, получаемым по обсервациям с помощью СНС, может быть рекомендована для судоводителей на ВВП в качестве резервного метода повышения безопасности плавания при наличии штатной навигационной обстановки и в качестве основного метода в период отсутствия штатной навигационной обстановки.

1. Антонович, K.M. Использование спутниковых радионавигационных систем в геодезии. В 2 т. Т. 1. Монография Текст.: / K.M. Антонович // ГОУ ВПО «Сибирская государственная геодезическая академия». — М.: ФГУП «Картгеоцентр», 2005. -334 е.: ил.

2. Антонович, K.M. Использование спутниковых радионавигационных систем в геодезии. В 2 т. Т. 2. Монография Текст.: / K.M. Антонович // ГОУ ВПО «Сибирская государственная геодезическая академия». М.: ФГУП «Картгеоцентр», 2006. -360 е.: ил.

3. Бабаков, В.Н. Разработка и производство морского навигационного оборудования, работающего по сигналам СНС ГЛОНАСС/GPS, в КБ НАВИС // Новости навигации, НТЦ «Интеграция», РОИН, №1, 2002.

4. Болдин, В.А. Глобальная навигационная спутниковая система ГЛОНАСС Текст. / В.А. Болдин, В.И. Зубинский, Ю.Г. Зурабов и др. / Под ред. В.Н. Харисова, А.И. Перова, В.А. Болдина. — 2-е изд., исправ. — М.: ИПРЖР, 1999. -560 с.

5. Владимиров, А. В полете тройка «Ураганов» Текст.: / А. Владимиров // Новости космонавтики, 1999, т.9, №2. -С.18-22, 24.

6. Волков, Н.М. Глобальная спутниковая радионавигационная система ГЛОНАСС Текст.: / Н.М. Волков, Н.Е. Иванов, В.А. Салищев, В.В. Тюбалин // Зарубежная электроника, 1997, №1.

7. Вьюгов, В.В. Управляемость водоизмещающих речных судов Текст.: / В.В. Вьюгов. Новосибирск: НГАВТ, 1999. -260 с.

8. Гевнин, С.И. Аэрогидромеханика плохообтекаемых конструкций Текст.: / С.И. Гевнин // Справочник. — Ленинград: Судостроение, 1983. -320 с.

9. Глобальная навигационная спутниковая система ГЛОНАСС. Интерфейс, контрол. док. (редакция 5.0) Электронный ресурс. — М.: Координац. науч.-информ. центр ВКС России, 2002. -57 с. — Режим доступа: http.//www.glonass-center.ru

10. Гордеев, О.И. О движении судна по заданной траектории Текст.: / О.И. Гордеев // Гидромеханика судна и судовождение: Сб. науч. тр. / Новосиб. ин-т инж. водн. трансп. 1973. - Вып. 96. -С. 119-125.

11. Гордеев, О.И. Уравнения движения судна по заданной трассе Текст.: / О.И. Гордеев // Гидромеханика судна и судовождение: Сб. науч. тр. / Новосиб. ин-т инж. водн. трансп. 1973. - Вып. 96. -С. 133-139.

12. Гофман, А.Д. Теория и расчет поворотливости судов внутреннего плавания Текст.: / А.Д. Гофман. Л.: Судостроение, 1971. -256 с.

13. Гридасов, Г.С. Оценка процесса обучения судоводителей управлению судном по уклонениям от заданной линии пути на РЛТ «Марлот-М» Текст.: / Г.С. Гридасов // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. -2008. -№2. -С. 119-122.

14. Гусев, Ю. Перспективы развития спутниковой навигационной системы ГЛОНАСС и ее интеграция с зарубежными навигационными средствами Текст.: / Ю. Гусев, М. Лебедев // Труды Международной конференции «Глобальная радионавигация», Москва, 1995.

15. Девятьяров, Е. Спутниковая система ГЛОНАСС не имеет перспектив? Текст.: / Е. Девятьяров // Новости космонавтики, 1999, т.9, №2. -С. 25.

16. Журавин Ю. ГЛОНАССовские страдания Текст.: / Ю. Журавин // Новости космонавтики, 1999, т.9, №2. -С. 22-23.

17. Иванов С.: с 1 января 2007 г. снимаются все ограничения по точности в системе ГЛОНАСС Электронный ресурс. / РИА Новости. Электрон, дан. - М., 2007. - Режим доступа: http://www.gisa.ru/33443.html. - Загл. с экрана.

18. Кац, В. А. Влияние места установки антенны GPS-приёмника на точность определения координат Текст. / В. А. Кац, Ю. А. Комаровский // Науч. пробл. трансп. Сибири и Дальнего Востока. 2008. - № 2. - С. 112-115.

19. Кац, В. А. Контур погрешностей координат GPS-приёмника Текст. / В. А. Кац, Ю. А. Комаровский // Науч. пробл. трансп. Сибири и Дальнего Востока. 2008. -№ 1.-С.133-137.0

20. Кац В. А. Уточнение границ контура погрешностей координат GPS-приемника GP-37 Текст. / В. А. Кац, Ю. А. Комаровский // Науч. пробл. трансп. Сибири и Дальнего Востока. 2009. - № 1.

21. Комаровский, Ю.А. Абсолютные погрешности возвышения антенны GPS-приемника GP-37 Текст.: / Ю.А. Комаровский // Судовождение — 2008: сб. науч. трудов / НГАВТ. Новосибирск, 2008. -С. 39-47.

22. Комаровский, Ю.А. Влияние времени года на точность определения координат приемником GP-37 Текст.: / Ю.А. Комаровский // Судовождение 2006: сб. науч. трудов / НГАВТ. - Новосибирск, 2006. -С. 56-71.

23. Комаровский, Ю.А. Дифференциальная РНС Лоран-Ц (eLORAN) Текст.: / Ю.А. Комаровский // Сборник докладов научн.-практич. конф. «Безопасность судоходства в Дальневосточном бассейне». 24-25 окт. 2007 г. / Владивосток: Мор. гос. ун-т, 2007. -С. 39-47.

24. Комаровский, Ю.А. Исследование абсолютных погрешностей определения координат приемником Icom GP-270 Текст.: / Ю.А. Комаровский // Судовождение 2004: сб. науч. трудов / НГАВТ. - Новосибирск, 2004. -С. 5058.

25. Комаровский, Ю.А. Исследование абсолютных погрешностей определения координат приемником Icom GP-270ML Текст.: / Ю.А. Комаровский // Судовождение 2006: сб. науч. трудов / НГАВТ. - Новосибирск, 2006. -С. 7280.

26. Комаровский, Ю.А. Исследование модели погрешностей определения места судна приемником СРНС Навстар GPS Текст.: / Ю.А. Комаровский // Транспортное дело России, Спецвыпуск №2. Москва, 2004. -С. 15-19.

27. Комаровский, Ю.А. Контурный метод оценки точности ОМС приёмником СРНС Навстар GPS Текст.: / Ю.А. Комаровский // Вест. Морского гос. ун-та. Серия: Судовождение. — Владивосток, 2005. — Вып. 9. -С. 10-13.

28. Комаровский, Ю.А. Контур погрешностей координат GPS-приемников Текст.: / Ю.А. Комаровский // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. -2008. №1. -С. 133-137.

29. Комаровский, Ю.А. Наблюдаемость спутников СРНС Навстар GPS Текст.: / Ю.А. Комаровский // Вестник Морского государственного университета. Вып. 15. Серия: Судовождение. Владивосток: Мор. гос. ун-т, 2007. -С. 35-41.

30. Комаровский, Ю.А. Оценка точности определения координат приемником СРНС НАВСТАР GPS SPR-1400 Текст.: / Ю.А. Комаровский // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. -2007. №1. -С. 61-68.

31. Комаровский, Ю.А. Переходной процесс изменения координат после отключения режима DGPS в GPS-приемнике J-NAV500 Текст.: / Ю.А. Комаровский // Судовождение 2008: сб. науч. трудов / НГАВТ. -Новосибирск, 2008. -С. 48-54.

32. Комаровский, Ю.А. Погрешности расчетов направления на удаленный ориентир по координатам приемника СРНС НАВСТАР GPS GP-270 ML Текст.: / Ю.А. Комаровский // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. -2007. №1. -С. 57-60.

33. Комаровский, Ю.А. Четыре проблемы использования Навстар GPS Текст.: / Ю.А. Комаровский // Сб. докладов научн.-практ. конф. "Безопасностьсудоходства в Дальневосточном бассейне". 24-25 окт. 2007 г. Владивосток: Мор. гос. ун-т, 2007. -С. 207-214.

34. Кузьмин, В.В. Электронные картографические системы: Текст.: / В.В. Кузмин // Уч. пособие. — НГАВТ. Новосибирск, 2006. - 194 с.

35. Манин, А.П. Методы и средства относительных определений в системе NAVSTAR Текст.: / А.П. Манин, Л. М. Романов // Зарубежная радиоэлектроника. 1989. № 1. -С. 33-45.

36. Международная конвенция по охране человеческой жизни на море 1974 года (текст, измененный Протоколом 1988 года к ней и с поправками). — СПб.: ЗАО ЦНИИМФ, 2002. -928 с.

37. Морские радио и навигационные системы. Картографические системы Электронный ресурс. / Компания ООО «Зора». Электрон, дан. - Режим доступа: http://www.zora.ru/?a=unit&id=l37. - Загл. с экрана.

38. Павленко, В.Г. Маневренные качества речных судов Текст.: / В.Г. Павленко II Уч. пособие для ин-тов водн. трансп. М.: Транспорт, 1979. -184 с.

39. Павленко, В.Г. Элементы теории судовождения на внутренних водных путях: инерционные качества речных судов и составов Текст.: / В.Г. Павленко. -М.: Транспорт, 1971.-144 с.

40. Парад спутниковых навигационных систем Электронный ресурс. / По материалам APSCC. Электрон, дан. - М.: Справочно-информационный нтернет-портал «GPS profi», 2007. - Режим доступа: http://www.gps-profi.ru/parad.php. - Загл. с экрана.

41. Производство карт Электронный ресурс. / На Грани Миров. Электрон, дан. - Режим доступа: http://www.atlasvp.ru/index-l .htm. - Загл. с экрана.

42. Радиотехнические системы: учебник для студ. высш. учеб. заведений / Ю.М. Казаринов и др.; под ред. Ю.М. Казаринова. — М.: Издательский центр «Академия», 2008. -592 с.

43. Решетнев, М.Ф. Развитие спутниковых радионавигационных систем Текст.: / М.Ф. Решетнев // Информационный бюллетень НТЦ «Интеграция», 1992, №1. -С. 6-10.

44. Сборник №21 резолюций ИМО Текст.: // СПб.: ЗАО ЦНИИМФ, 2003. -248 с.

45. Семихатов, H.A., др. Система автоматической проводки речных судов на основе спутниковой навигации, Ш-я международная конференция «Планирование глобальной радионавигации», Москва, 9-11 октября 2000.

46. Сичкарев, В.И. Проблемы спутниковой навигации на ВВП Тевсст.: / В И-Сичкарев // Судовождение 2002: сб. науч. трудов / ИНГ АВТ. — Новосибирск, 2002. -С. 3-18.

47. Соловьев, Ю.А. Системы спутниковой навигации Текст. / Ю.А. Соловьев. — М.: Эко-Трендз, 2000. -267 с.

48. Соловьев, Ю.А. Спутниковая навигация и ее приложения Текст. / Ю.А. Соловьев. -М.: Эко-Трендз, 2003. -326 е.: ил.

49. Состав группировки КНС ГЛОНАСС Электронный ресурс. / Федеральное космическое агентство. Электрон. дан. - Режим доступа: http ://www. glonas sianc.rsa.ru/pls/htmldb/f?p=201:20:4920802292740944668::NQ. Загл. c экрана.

50. Шебшаевич, B.C. Дифференциальный режим сетевой спутниковой радионавигационной системы Текст.: / Шебшаевич B.C., М.Н. Григорьев, Э.Г. Кокина, И.Н. Мищенко, Ю.Д. Шишман // Зарубежная радиоэлектроника. 1989. № 1. -С. 5-32.

51. Шебшаевич, B.C. Основные возможности использования ИСЗ для радионавигации самолетов Текст.: / B.C. Шебшаевич // Доклад на семинаре ЛВВИА 25.12.57. Информационный сборник. Д., 1958, №33.

52. Шебшаевич, B.C. Развитие теоретических основ спутниковой радионавигации ленинградской радиокосмической школой Текст.: / B.C. Шебшаевич // Радионавигация и время, РИРВ, 1992, №1. -С. 6-9.

53. Южаков, Р.Ю. Первые опыты практического управления судном по уклонениям, вырабатываемым ССНА Текст.: / Р.Ю. Южаков, В.И. Сичкарев // Судовождение 2004: сб. науч. трудов / НГАВТ. -Новосибирск, 2004. -С. 12-24.

54. Beschnidt J. Practical application of an Integrated Navigation System on Inland Ships Text.: / J. Beschnidt, et al. // 7th S.-Petersburg, Int. Conference on Integrated Navigation Systems, S.-Petersburg, 29-31 May 2000.

55. Fact Sheet. U.S. Global Positioning System Policy Text.: // The White House. Office of Science and Technology Policy. National Security Council, March 29, 1996.

56. Global Positioning System: Theory and Applications Text.: // Edited by B.W. Parkinson and J.J. Spilker Jr. Published by the American Institute of Aeronautics and Astronomies Inc. 1996.

57. Interface Control Document ICD-GPS-200C. 10 Oct. 1993 14 Jan. 2003 - 198 p. - Англ. — Electronic resource. — Режим доступа: http://www.navcen.uscg.gov/pubs/gps/icd200/default.htm

58. Jin, X.X. Algorithm for carrier-adjusted DGPS positioning and some numerical results Text.: / X.X. Jin // J. of Geodesy, Vol. 71, No. 7. 1997. - Англ. •

59. Leick, A. GPS Satellite Surveying Text.: / A. Leick 11 New York: A Willey-Interscience Publication. 1995. -560 p. - Англ.

60. Muellerschoen, R.J. An Internet-Based Global differential GPS System, Initial Results Text.: / R.J. Muellerschoen, W.I. Bertiger, M. Lough, D. Stovers, D. Dong // ION National Technical Meeting. Anaheim. CA. Jan. 2000.

61. Muellerschoen, R.J. Decimeter Accuracy. NASA's Global DGPS for High-precision Users Text.: / R.J. Muellerschoen, Y.E. Bar-Sever, W.I. Bertiger, D.A. Stovers // GPS World. January 2001. -P. 14-20.

62. Muellerschoen, R.J. Flight Tests Demonstrate Sub 50 cms RMS Vertical WADGPS Positioning Text.: / R.J. Muellerschoen, W.I. Bertiger, M.L. Whitehead // Proceedings of ION GPS-99. Nashville. Tenn. September 1999. -P. 199-210.

63. Parkinson, B.W. A History of Satellite Navigation Text.: / B.W. Parkinson, et al. //Navigation (USA), v.42, №1, Spring 1995. -P.109-164.

64. Russian strategic nuclear forces Электронный ресурс. / Проект Стратегическое ядерное оружие России. Электрон, дан. — Режим доступа: http://russianforces.Org/space/navig:ation/glonass.shtml. - Загл. с экрана. - Яз. англ.

65. Trimble Marine Products, Interactive CD Overview, Trimble, 2000.

66. Trimble Marine Products, Interactive CD Overview, Trimble, December 1999.

67. Vice President Gore Announces. New Global Positioning System Modernization Initiative Text.: // The White House. Office of the Vice President, January 25, 1999.

68. Whitehead, M.L. A Close Look at Satloc's Real-Time WADGPS System Text.: / M.L. Whitehead, G. Penno, W.J. Feller, I. Messinger, W.I. Bertiger, R.J. Muellerschoen, B.A. Ijima, G. Piesinger // GPS Solutions. 1998. Vol. 2. № 2. -P. 46-63.

69. Wolfe, D.B. The Implementation of a Nationwide DGPS Network in the United States Text.: / D.B. Wolfe, et al. // GNSS-2000 Conference Proc., Edinburgh, 2000.