автореферат диссертации по транспорту, 05.22.16, диссертация на тему:Теоретические принципы обеспечения безопасного маневрирования судна при прицельном траловом лове

.л о

ГОСУДАРСТВЕННАЯ МОРСКАЯ АКАДЕМИЯ ИМЕНИ АДМИРАЛА С.О.МАКАРОВА

ОД

На правах рукописи УДК [656.61.052.4:639.2.06]:519.876.2

СОЛОВЬЕВ Андрей Аркадьевич

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОГО МАНЕВРИРОВАНИЯ СУДНА / ПРИ ПРИЦЕЛЬНОМ ТРАЛОВОМ ЛОВЕ

Специальность № 05.22.16 - Судовождение

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Санкт Петербург - 1999

Работа выполнена в Мурманском государственном техническом университете

Научный консультант:

Доктор технических наук, профессор, Заслуженный деятель науки и техники РФ, Вице-президент Российской Академии Транспорта

Ф.М.Кацман

Официальные оппоненты:

Доктор технических наук, профессор, Заслуженный деятель науки и техники РФ,

академик Российской Академии Транспорта, А.В.Жерлаков

Доктор технических наук, профессор Доктор технических наук, профессор

A.Д.Гофман

B.Н.Мельников

Ведущая организация - ГИПРОРЫБФЛОТ

Защита диссертации состоится "24" января 2000 года в 10 часов на заседании диссертационного Совета Д.101.02.02. Государственной Морской Академии им. адмирала С.О.Макарова, по адресу: Санкт-Петербург, Косая линия, 15-а.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГМА.

Отзывы на автореферат в 2-х экземплярах, заверенные печатью, просим направлять в адрес ученого секретаря по вышеуказанному адресу:

199106, Санкт-Петербург, В.О., Косая линия, 15-а

Автореферат разослан 21 декабря 1999 г.

Ученый секретарь

специализированного Совета,

кандидат технических наук, доцент В.А.Прокофьеи

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Преобладающая часть мировой продукции рыболовства (70-75 млн. т) состоит из морских рыб, добываемых многочисленным рыболовным флотом (1170 тыс. единиц, тоннаж 25,4 млн.т). К 2025 году прогнозируется увеличение морских уловов до 130 млн. тонн при соответствующем увеличении количества рыболовных судов. Современный рыбодо-бывающий флот оказывает комплексное воздействие на морские экосистемы, что требует усиления контроля и регулирования промысла с тем, чтобы одновременно повысить промысловую безопасность и сохранить устойчивую сырьевую базу.

Противоречивость ситуации между потребностями населения в рыбопродукции и возможностями природы в восстановлении запасов уже в настоящее время проявляется в противоположных устремлениях рыбаков и экологов.

Основным видом океанического промысла является траловый лов, на долю которого приходится 70% добытых морепродуктов, причем на долю разноглубинного тралового лова - 40%. Преобладающая роль разноглубинного тралового лова определяется его высокой эффективностью и селективностью. Кроме того, этот вид промысла является экологически более чистым, гак как а процессе лова не повреждается субстрат дна. Важной задачей также является исключение попадания молоди в орудие лова. Это означает повышение требований к точности прицельного траления на основе его дальней-ией автоматизации. Именно широкое применение прицельного наведения грана на локальные рыбные скопления позволит повысить избирательность това, исключить истребление неполовозрелой молоди и сохранить сырьевую >азу.

Траловый промысел, как составная часть морского судоходства, дол-;ен отвечать требованиям безопасности судоходства. Однако специфика ра-

боты рыболовного флота требует расширения понятия «безопасность морского судоходства». В отличие от транспортных судов, рыболовные суда должны дополнительно обеспечивать требования безопасности в условиях своей специфической производственной деятельности, связанной с добычей рыбы, в сложных условиях промысла. Следовательно, реализация производственного процесса в работе промысла тесно связана с обеспечением безопасности, как самих судов, так и их орудий лова.

Исключение любого физического взаимодействия рыболовных судов и их орудий лова может быть обеспечено путем формирования зоны опасного сближения. В автоматизированной системе тралового лова эта зона должна стать основой для классификации вида сближения промысловых судов, оценки степени риска возникновения аварийной ситуации и выработки рекомендаций по расхождению. Причем эти рекомендации должны быть основаны на изучении маневренных характеристик как отдельного промыслового судна, так и системы судно-трал в целом.

Отсюда вытекает актуальность проблемы обеспечения безопасности морского рыбопромыслового судоходства и важное народнохозяйственное значение исследований, способствующих повышению безопасности и эффективности прицельного тралового лова при одновременном условии рационального изъятия рыбных запасов.

Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы является разработка и обоснование теоретических принципов нестационарного движения системы судко-трал, как единого динамического элемента, и разработка на этой основе методов и алгоритмов решения задач по безопасному управлению этой системой при прицельном траловом лове.

Анализ путей и средств решения сформулированной проблемы показал, что в число основных задач исследования входят:

1. Построение математической модели системы судно-трал, описывающей движение этой системы применительно к поставленной цели исследова-

ния с учетом влияния внешних факторов и различных управляющих воздействий: изменении угла перекладки руля, угла разворота ВРШ, длины ваеров.

2. Анализ математической модели, исследование корректных возможностей ее упрощения, линеаризация уравнений движения системы судно-трал и изучение динамики возмущенного движения траловой системы.

3. Разработка алгоритмов и программного управления системой судно-трат в режиме прицельного траления в соответствии с заданным законом сближения, а также построение траектории движения судна и трала.

4. Установление сходимости результатов математического моделирования с результатами натурных экспериментов.

5. Исследование степени соответствия маневренных характеристик системы судно-трал требованиям Резолюции ИМО А.601 (15).

6. Разработка методики построения зон безопасности применительно к системе судно-трал, обеспечивающей классификацию цели, выдачу рекомендаций по расхождению и осуществляющей оценку степени риска.

Методы исследования. При решении поставленных задач используется математический аппарат аналитической механики, множественный регрессионный анализ, теория линейных и нелинейных дифференциальных уравнений, теория систем, методы обратных задач динамики систем, методы математического моделирования и натурный эксперимент.

Научная новизна работы. В диссертационной работе получены следующие основные положения, определяющие ее научную новизну и являющиеся предметом защиты:

1. Разработана математическая модель нестационарных режимов движения системы судно-трал, как единой управляемой динамической системы, в которой учтены такие факторы, как ветер и влияние косого обтекания гребного винта на его гидродинамические характеристики. В результате линеаризации этой модели впервые получены автономные линейные

дифференциальные уравнения движения разомкнутой и замкнутой управляемой системы судно-трал. За управляемые координаты приняты следующие параметры состояния: курс судна, угловая скорость, угол дрейфа, угол скорости судна, угол скорости трала, угол отклонения ваеров.

2. Исследована применимость известных способов сближения (кривые погони и постоянного угла упреждения, параллельное сближение, метод пропорциональной навигации) к проблеме прицельного наведения трала с учетом динамики системы судно-трал. Разработаны алгоритмы управления системой судно-трал при-наведении трала на подвижный косяк. Выполненный анализ динамики системы в процессе наведения позволил предложить методику расчета оптимального коэффициента в методе пропорциональной навигации.

3. Выполнено комплексное исследование маневренных характеристик системы судно-трал: поворотливость, устойчивость на курсе, рыскливость, разгон, торможение и влияние ветра на управляемость. В результате исследования установлена необходимость обеспечения рыболовных судов информацией о маневренных характеристиках судна с орудием лова дополнительно, к установленной 1МО Резолюцией А.601(15). Предложена форма представления информации о маневренных характеристиках судна с орудиями лова и методика их определения.

4. Сформулированы принципы обеспечения безопасности судов на промысле в рамках их производственной деятельности. Разработана концепция формирования зон безопасности, каждая из которых выполняет определенную функцию: классификации цели, оценки степени риска и рекомендации по выбору маневра расхождения судов. Разработаны алгоритмы расчета границ зон по данным радиолокационной и гидроакустической информации для всех этапов технологического цикла тралового лова.

5. Выполнено сопоставление результатов натурных и вычислительных экспериментов, которое позволяет сделать вывод об их достаточной сходи-

мости и пригодности разработанной математической модели для исследования маневренных характеристик системы судно-трал.

Практическая ценность работы заключается в том, что полученные теоретические положения в принципе решают комплексную задачу по рациональному и безопасному ведению промысла. Эти положения объединяют решения отдельных задач по автоматизации процесса тралового лова в единую, позволяющую обеспечить безопасность промысла при повышении точности прицельного траления. Выполненные исследования могут служить основой для математического обеспечения САРП и АСУ тралового лова. Они предполагают комплексное использование навигационных и рыбопоисковых приборов с целью уменьшения риска возникновения аварийного случая в процессе прицельного траления.

Реализация результатов работы. Результаты диссертационной работы нашли применение в проектных организациях и учебных заведениях.

В частности, математическая модель системы судно-трал было принята КБ морской электроники «Вектор» для использования в рыбопромысловом тренажере. Тренажер поставлен в 3 (три) учебных заведения, подведомственных Государственному комитету Российской Федерации по рыболовству и "спользустся е учебном процессе. Е> ближайшее время на этих тренажерах планируется организовать переподготовку судоводительского состава рыбо-

ЯОолгч.л ^"»¿асЗ.

Основные положения диссертационной работы и «Программа разноглубинного тралового лова» используются в учебном процессе МГТУ при лодготовки инженеров-судоводителей.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались, обсуждались и получили одобрение на:

1. Международной научно-технической конференции «Северные университеты», Мурманск, 1997 г.

2. Научно-технической конференции «Проблемы мореходных качеств судов и корабельной гидромеханики», 38 Крыловские чтения, Санкт-Петербург, 1997 г.

3. Международном Арктическом семинаре, Мурманск, 1998 г.

4. Международной научно-технической конференции, посвященной 40-летию пребывания КГТУ на Калининградской земле и 85-летию высшего рыбохозяйственного образования в России, КГТУ, Калининград, 1998 г.

5. Совещании по безопасности мореплавания Северного бассейна, ГАММРП, 1999 г.

6. Ежегодных научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава МГГУ, Мурманск, 1991 - 1999 г.г. Публикации. Результаты диссертации опубликованы в 26-ти печатных

работах.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения. Объем диссертации 183 страницы, включая 128 страниц машинописного текста, 35 рисунков и 4 таблицы. Список литературы включает 167 наименований.

Содержание работы

Во введении обосновывается актуальность и практическая значимость темы диссертационной работы.

В первой главе выполнен анализ аварийности рыбопромыслового флота Российской Федерации, на основе которого обоснована необходимость комплексного исследования маневренных характеристик рыболовных судов с орудиями лова, представлен аналитический чбзор научных работ по исследованию динамики системы судно-трал, сформулирована цель и задачи исследования.

Анализ аварийности судов рыбопромыслового флота показал, что столкновения и навалы являются основным видом аварийных случаев (АС). При том, что процент АС навигационного характера остается примерно постоянным и составляет в среднем 43%, доля, приходящаяся на столкновения, год от года увеличивается и в 1997 году составила 47,4% от АС навигационного характера. Из причин, вызвавших АС, основная доля (57,3%) приходится на «неправильное маневрирование с орудиями лова».

При анализе действий судоводителей рыболовных судов в условиях явной угрозы столкновения обращает на себя внимание тот факт, что при движении с орудиями лова, отворот судна без торможения, является почти единственным (94% от общего числа) видом маневра последнего момента. Эффективность выполнения этого маневра полностью зависит от управляемости судна с буксируемым орудием лова.

Приведенный анализ указывает на необходимость проведения комплексного исследования маневренных характеристик ^системы судно-трал, изучению которых до сих пор уделялось мало внимания. Результатом этого исследования должна являться Информация о маневренных характеристиках судна с орудием лова, включающая в себя как элементы торможения, так и элементы управляемости, в том числе и с учетом влияния ветра. Наличие такой информации на каждом рыболовном судне позволит судоводителю более объективно оценивать степень опасности столкновения, делать обоснованный выбор маневра расхождения и дистанции начала этого маневра, что, в конечном счете, приведет к уменьшению количества столкновений, вызванных «неправильным маневрированием с орудиями лова»

Аналитический обзор трудов ведущих ученых в области управляемости .корабля: А.М.Басина, К.К.Федяевского, Г.В.Соболева, Р.Я.Першица, А.Д.Гофмана, В.И.Когана, В.Г.Павленко, Ю.М.Мастушкина, Е.Б.Юдина и других показывает, что вопросы, связанные с управляемостью судна при

буксировке трала, в фундаментальной Теории управляемости корабля не рассматривались.

В тоже время, ученые, занимающиеся изучением статики и динамики тралового комплекса: Ф. И. Баранов, A .JI .Фридман, Б .А. Альтшуль, M. М. Розенштейн, В .Е. Ольховский, В. В. Блинов, В. И. Габрюк, Н. И. Гуревич, В. П. Карпенко, О. Gabriel, P. R. Grewe, H. Stengel и другие, при рассмотрении системы судно-трал само судно, чаще всего, в качестве элемента этой системы не рассматривают. Исключение составляет случай, когда изучается плоское прямолинейное движение. Причина этому, по мнению авторов Б. А. Альтшуля и А. Л. Фридмана, заключается в том, что с включением судна в математическую модель «задача становится, во-первых, гораздо более громоздкой, а во-вторых, и это главное, по своей практической направленности переходит в другую область науки — теорию управляемости корабля».

Таким образом, специалисты'различных отраслей изучали динамику отдельных составляющих системы судно-трал, но никогда всю систему в целом.

Стремительное развитие активного океанического рыболовства и разноглубинного тралового лова поставило специальные задачи промыслового маневрирования. Их решение потребовало изучения динамики системы судно-трал, создания необходимых пособий по промысловому маневрированию и, главное, разработки математического обеспечения автоматизированных систем тралового лова. Описание движения комплекса судно-трал как единой динамической.системы впервые было выполнено автором [3], [4]. Следует отметить, что первоначально динамика системы судно-трал рассматривалась раздельно для движения трала в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Динамическая модель системы для пространственного движения трала была получена позднее.

Перспективным направлением для повышения безопасности промыслового маневрирования является создание средств автоматической радиолока-

ционной прокладки (САРП), адаптированных к условиям промысла и входящих в состав комплексной АСУ тралового лова. Такие САРП должны производить оценку степени опасности ситуации и проигрывание маневра расхождения как для самого судна, так и для всей системы судно-трал в целом. Поскольку безопасное расхождение судов еще не гарантирует от сцепления и аварии буксируемых ими орудий лова, то алгоритмы расхождения, реализуемые в таких САРП, должны иметь следующие особенности:

1. Кроме курса и скорости судна, в САРП должна поступать информация о положении буксируемого трала относительно судна и величине его горизонтального раскрытия.

2. Формуляр цели, кроме параметров движения судна, должен содержать информацию о положении буксируемого этим судном трала, длине его сетной части и раскрытии.

3. Оценка степени опасности ситуации должна определяться из условия безопасного расхождения на заданном расстоянии, как самих судов, так и буксируемых ими тралов.

4. Проигрывание маневра на расхождение с целью должно производиться с учетом маневренных характеристик системы судно-трал.

Всю дополнительную информацию, касающуюся положения и раскрытия трала, следует получать с помощью современной гидроакустической аппаратуры, входящей в состав АСУ тралового лова. В главе представлен анализ возможностей современной отечественной и зарубежной гидроакустической аппаратуры и сформулированы требования к перспективной рыбопоисковой аппаратуре, отвечающей требованиям безопасности ведения промысла.

Вторая глава посвящена построению математической модели единой системы судно-трал и исследованию ее численными методами с целью последующей линеаризации.

Математическое описание движения судна в системе судно-трал осуществлялось с использованием известных из теории управляемости корабля дифференциальных уравнений. В главе приводится набор формул, позволяющих осуществлять математическое моделирование движения промыслового судна, оборудованного различными типами деижительно-рулевого комплекса (ДРК): гребной винт-руль, комплекс гребной винт - руль - рудерпост, гребной винт-направляющая насадка-руль, гребной винт - поворотная насадка, гребной винт - активный руль.

Для математического описания движения тралового комплекса за основу была взята схематизированная «маятниковая» модель, позволяющая: установить силы, действующие на сс элементы, описать режимы их движения, выяснить влияние конструктивных параметров на характеристики этих режимов и, наконец, установить возможности и методы управления движением трала. Для исследования динамики рыболовного судна весь траловый комплекс (трал, кабели и распорные доски) схематизированы материальной точкой Т, совпадающей с центром устья трала. Масса тт точки Т принята равной сумме масс трала с оснасткой, кабелей и траловых досок с учетом присоединенных масс жидкости. Вес точки Рт равен суммарному весу в воде перечисленных выше элементов, а сопротивление Кт- их суммарному агрегатному сопротивлению. Ваера схематизированы жестким стержнем АТ, имеющим длину 5, массу тв, вес Р,и силу гидродинамического сопротивления

Точка крепления стержня к судну (точка А), находящаяся на расстоянии 1вот его центра тяжести, движется в горизонтальной плоскости так что в момент времени С известны ее координаты

где Хс , Ус - координаты центра тяжести судна; 1в- расстояние между точкой крепления ваеров и центром тяжести судна; - курс судна.

Положение трала относительно судна характеризуется двумя обобщенными координатами - углом наклона стержня АТ в вертикальной плоскости Ф и углом 9, образованным горизонтальной проекцией стержня и осью Таким образом, координаты точки Т могут быть определены из выражений:

Хт =ХЛ -Зсоэфсовб;

Ут = УА -Зсоэсрзтб;

z = S т

—'т 1-----г-

(2)

Дифференцируя уравнения (2) по времени находим составляющие скорости и ускорений точки Т по координатным осям. Поскольку стержневая модель тралового комплекса характеризуется голономными нестационарными связями, то для составления уравнений ее движения были использованы уравнения Лагранжа второго рода.

Окончательно динамика системы судно-трал описывается следующей системой дифференциальных уравнений:

ш( l + k„) 9cosp -m ( 1 + кп) 9 р sin р +m{ 1 + ка) 9wsinp = = qTKTp nV(l - t) - 0,5{CX3 + 0,25[(LC / B) - 2 ] p2;pj } p A„Sl --TBcosy; (3)

- m ( 1 + к ) 9 sin p - m ( 1 + к ) 9 (3 cos P + m(l + k„) 9 cocosp = а a

= 0,5 [Kv(a,P + a2p ! P | ) + К^ю] p AD92 + 2,14 KQ(0)[ 1 --(J/JQ)sin( P + 1r(d/9) ]pnD39[l-i(/p(P"K) ]-0,5 ц [ 1 -

]:[aR-KP(p + IRco/9)][l+(AB/AR)CTA]ARp9J + + 1,05 Av(p, / 2) siny R + TB siny; (4)

Jz(l+któ)=0,5 [blp-K:(b,-¿bJp2)ffl]PADLc92+0,5nlR[l-

-ЧМЮ 3![a„-Np(P + lilco/S)][l + (A11/AR)CTA]Altp92-2,14KQ(0)[1 - (J / JQ)sin( p + / 9) ] p n D'a [l - Vp(P'K) ] 1„ --¡,05 Ay(p,/2)3'LcsinyR[0,25+xP(yR / 2*)] - TB1B shsy; (5)

(raT + цBS /-2) [Э cos(9 - q) + S q sin(8 - q) + 1B ¿> sin(T - 6) + + co2IB cos(*P - 6) ]sin9 + (mT + naS/3)|28ф + Sqj + Ó'Ssincpcosíp ] = = (PT + 0,5 qBS ) coscp — Ст V2 cos(9 —a2)sin((p + a,)--CBS [6a2cos2(0-q)sin2«> + 3vS2ó2+

+ 12Э a 18 cos(9 - qjsin^ - 9)sin2 ф + 8S 9 ф cos(9 - q)sin9 + + 6 I2 g>2 sin^V — 9)sin2 ф + 8 S 1вф ©sin(vP -9)зтф ]/12 . (6)

(mT + n„S / 2) [Ó sin(0 - q) - S q cos(9 - q) + lBco cos(T - 9) --coílBsin(4'-9) ]+(mT +hbS/3)[29Scos9 + S9cos9--2 89ф8>яф ]= -{ CTVT2 cosa, sin(6 - сц) + + CBS sin (0 — q) + 3S 8 со» ф +

+ 12 3 со IB sin(9 - q)cos(lf' - 8) + 8 S 3 ósin(9 - q)cos9 + + 611всо2соэ2(15,-0) + 831в6(осо8(Ч'-е)со8ф ]/12 }, (7)

где P- угол дрейфа судна; q- угол скорости; со- угловая скорость судна;

к , к - коэффициенты присоединенных масс вдоль продольной и попе»

речной осей судна; к^ - коэффициент присоединенного момента инерции;

/ t

m - масса судна; р - массовая плотность воды; KY , KY , Кга- поправочные

коэффициенты, учитывающие влияние скуловых килей; Ау- площадь проекции надводной части судна на ДП; р,- массовая плотность воздуха; 9„ , у„- скорость и курсовой угол кажущегося ветра; х т - относительная аб-цисса центра тяжести площади парусности; Кт- коэффициенты упора движителя в свободной воде; п - частота вращения гребного винта; D - диаметр гребного винта; J - относительная поступь движителя; Кф(|))- коэффициент момента движителя при J = 0; JQ- относительная поступь нулевого момента движителя; qT- коэффициент, учитывающий влияние скоса потока на упор движителя; шР- коэффициент попутного потока; t - коэффициент засасывания; ц - величина градиента поперечной силы пера руля; Кр- приведенный коэффициент влияния корпуса и гребного винта; 1R- расстояние между рулем и мидель-шпангоутом; AD- приведенная площадь погруженной части ДП; а„ - угол перекладки пера руля; А„- площадь пера руля; А„- площадь пера руля в струе движителя; Стд - коэффициент нагрузки движителя по упору; Ст- коэффициент агрегатного сопротивления трала и траловых досок; С„ - коэффициент сопротивления ваера; цв- масса единицы длины стержня AT; qB- вес г воде единицы длины стержня AT; а,- угол наклона вектора абсолютной скорости точки Т к плоскости горизонта; аугол скорости трала; у- угол отклонения ваеров от ДП судна; Т_ горизонтальная составляющая силы натяжения в верхнем конце ваера; VT - абсолютная скорость трала.

Система уравнений (3) - (7) учитывает наличие поперечной силы на гребном винте, аэродинамической силы и ее момента, а также влияние косого обтекания гребного винта при циркуляции на величину его упорз.

Система исследовалась численным методом Рунге-Кутта с целью возможного ее упрощения. Интересные результаты показало сравнение величины угла скорости трала а, с углом 9. Оказалось, что практически для всех

режимов движения системы судно-трал различие между этими углами не превышает 2° - 3°, т.е. с небольшой погрешностью можно считать, что вектор скорости трала лежит в вертикальной плоскости, проходящей через стержень АТ. Этот результат позволил записать уравнение (7), описывающие динамику движения траловой системы в горизонтальной плоскости в следующем упрощенном виде

у = ш-У^(у-Р)/8со8<р, (8)

где У^- горизонтальная составляющая скорости трала.

Разработанная математическая модель движения системы судно-трал отвечает задачам исследования: проведению комплексного изучения маневренных характеристик системы судно-трал, разработке алгоритмов наведения центра устья трала на центр плотности косяка в трехмерном пространстве, разработке алгоритмов по безопасному маневрированию судна с буксируемым орудием лова.

Представленные выше уравнения реализованы в компьютерной программе «Разноглубинный траловый лов» для исследования динамики системы судно-трал при различных способах наведения разноглубинного трала на подвижный косяк. Программа внедрена в учебный процесс Мурманского государственного технического университета по специальности «Судовождение».

В третьей глав® выполнена линеаризация уравнений движения системы судно-трал и получены безразмерные линейные уравнения движения разомкнутой системы. Получены также уравнения движения замкнутых систем судно-трал, управляемых по курсу, угловой скорости, углу дрейфа, углу скорости судна, углу скорости трала и углу отклонения ваеров. Приведены условия устойчивости замкнутых систем, управляем^ по различным координатам. Выведены алгебраические уравнения, описывающие эволюцию малого возмущения траловой системы, на основе которых разработаны алгоритмы расчета рекомендуемых значений курса судна и длины ваеров для прицель-

ного наведения трала на подвижный косяк. Разработан новый способ управления системой судно-трал при прицельном наведении трала на рыбные скопления, в основу которого положен метод пропорциональной навигации, а управляемой координатой является угол скорости трала. Разработан алгоритм построения программной траектории наведения трала на подвижный косяк в горизонтальной плоскости с учетом динамики системы судно-трал и параметров движения косяка.

Практика промыслового маневрирования показывает, что при буксировке разноглубинного трала не допускается выполнение быстрых поворотов из-за опасности его заверта. При этом углы перекладки руля редко превышают величину 10°-15". Это обстоятельство позволяет считать величины Р, ш, у малыми, а угол ф и скорость судна 9 - постоянными. В результате сделанных допущений математическая модель (3) - (7) движения системы судно-трал упрощается и сводится к системе трех дифференциальных уравнений

где Ьт- горизонтальное расстояние между точкой крепления ваера и центром устья трала. А, -А4и В, — В4 постоянные коэффициенты. Принимая во внимание что 9 = 90, система уравнений (9) - (И) с учетом уравнений связи приводится к'следующему безразмерному виду

(3 = А,р + А2ш + А3а„ + А„у; сЬ = В,р + В2{0 + В,а8 +В„у; у = ш-Э(у-р)/Ьт,

т >

(9) (Ю) (11)

йр/йх = дг1Р + г!1со + в21а|( +Ьг,у; д.<Б I Ат = я 3,р + г31ю + 531а„ +ь„у; ёу/«1т = ш-(у-р)Кь сРР/с1т = ш;

(12)

(13)

(14)

<Ц/(1т = о9-(1р/<к; (16)

ё0/(1т = ау/с1т-ёр/(1т, (17)

Уравнения (12) - (17) содержат шесть неизвестных параметров состояния (р, со, я, у, 8), каждый из которых принципиально может быть принят за управляемую координату, и один параметр управления ав. Последовательным исключением из системы этих уравнений всех неизвестных, кроме одной, можно получить независимые уравнения относительно каждой управляемой координаты.

<|3ш . (Гш _ __ „ (12а„ .. йа„

—Г + А—Г+В— + Сш = О,-+ + (18)

<к ах йт <1т йт

йЧ . а1*? „с!^ _ <!'«„ _ dаR _ ....

^ ^ 17 21Г ,а":- (19)

^ + + + = + + (20) <1т «1т: ах Дх ат

с!т (1т ёх ¿х

_ а3а. ^ б'а. _ йа.„ „ ....

= + 5!- + ^ + (21)

dx гёт ох

^А^ + В^+С^-В.^+П.^-В,«.; (22)

dx ат йх йх с1х

а у II у „о у — оу _ а <х_ аая _„ .,,„.

dx dx dx ах dx а*

где А, В, С, Б, - Б,, - постоянные коэффициенты.

Выражения (18) - (23) представляют собой уравнения движения разомкнутой системы, которые позволяют определить закон ^изменения угла перекладки руля а „при известном законе изменения управляемой координаты. Например, уравнение (22) можно использовать для построения траекторий, а также расчета кинематических и динамических характеристик системы в процессе

прицельного траления при использовании метода пропорциональной навигации.

Для построения АСУ необходимо перейти к исследованию замкнутых систем. Для замыкания систем (18) - (23) необходимо связать единственный параметр управления ай с соответствующей управляемой координатой, что наиболее просто достигается в предположении об использовании в качестве управляющего устройства судна регулятора, линейные законы работы которого можно представить структурными выражениями для каждой системы. Подставляя в уравнения (18) - (23) закон работы линейного регулятора получим уравнения движения замкнутой системы, управляемой по координатам ш, ¡3, q, 9, у .

dt3 àx* K ' dr K °

+ k4,D34' =0,

Ф + А^ + (в+крВ,)^ + (С+к,П()Э = 0, ' (26)

dt dx tu

d4q . d'à /_ . _ \ dJa /_ . _ . _ \da . _ Л —f + A—f+ (в + k^u,)—f+ (с+к,и, + к,.и,)-^+к,и,ч = о, (z/) dt dx dx

+ A?? + (В + k„D. + (С + kpD, - кЛ - kBD3G = 0, (28) dx ax dx" dx

• .^Jnx'- n 4- (r* ■ ь T> 4. -и, n 4.

+ 2k,D3Y = 0

Уравнения движения замкнутой системы (24) - (29) позволяют определить области устойчивости систем, управляемых по координатам ш, Т, р, q, 9, у, с целью определения коэффициентов регулирования kft kr.

В работе рассмотрены три алгоритма прицельного траления и, следовательно, три способа управления.

Первый способ - управление по рекомендуемому курсу прицельного траления, вычисляемому по текущей гидроакустической информации о взаимном положении судна, косяка и трала. Алгоритм расчета «рекомендуемого» курса прицельного траления позволяет учитывать воздействие трудно формализуемых внешних факторов (направление и скорость ветра, волнение моря, различие элементов течения в поверхностном слое моря и на горизонте хода трала), которые могут оказать существенное влияние на взаимное положение судна, косяка и трала в процессе выполнения маневра. В основу алгоритма положен экспоненциальный закон уменьшения угла отклонения трала от ДП судна

У = У ,о, exp(-S,/Scoscp ), (30)

где у т - начальный угол отклонения Трала от ДП судна.

К недостаткам этого способа следует отнести отсутствие учета динамических характеристик системы судно-трал при вычислении рекомендованного курса траления, невозможность построения траектории сближения и прогнозирования развития ситуации лова с точки зрения безопасности промысла.

Второй способ — управление глубиной хода трала для его вывода на глубину залегания косяка, путем изменения длины ваероз. В основу способа положен экспоненциальный закон уменьшения разницы текущей и стационарной глубины хода трала

iZT = aZ0 ехр( -S,/Seos3 cp„), ' (31)

Третий способ - управление по углу скорости трала, который, включая в себя все достоинства первого алгоритма, дополнительно позволяет осуществлять предварительный расчет экстраполированных (прогнозируемых) кинематических и динамических параметров системы судно-трал, координат судна и трала на любой наперед заданный момент времени, построение тра-

ектории движения судна и трала в процессе наведения последнего на центр плотности косяка.

Для решения поставленной задачи можно использовать линеаризованное уравнение (22) движения разомкнутой системы судно - трал, управляемой по углу скорости трала 0. Это уравнение позволяет определить закон перекладки руля при движении трала по любой кривой, уравнение которой может быть представлено в виде:

е = г со; ^ = ^ =

«те Л Л «19 а'о

ск

^ «14о Л Л иб о!г0 а'е

?

йх V <н Йт*

. (32)

ЦТ V йх (1т <1х '

Для осуществления прицельного траления могут быть использованы известные способы наведения: кривая погони, кривая постоянного угла упреждения, параллельное сближение, метод пропорциональной навигации. При любом способе наведения зависимость угла скорости трала 0 от угла визирования трал - косяк 0 выражается следующим обр-азом:

у

е = К© + С; . С = ©(1-К) + е 5 — =К —;

о ск с!т

^ = ^ = (33)

вт йт бт {1т йх йт

где С - постоянная интегрирования, К - коэффициент пропорциональности, е0. начальный угол упреждения.

Если К=1 и С-0, то наведение будет осуществляться по кривой погони. Если К=1 и С*0 , то мы имеем случай преследования цели с постоянным углом упреждения. Если К=1 и <10/(1т = сЮДк = 0, происходит параллельное

сближение. Если К* 1, то наведение трала осуществляется методом пропор циональной навигации.

Принимая допущение о постоянстве курса Кк и скорости $к косяка скорости движения трала 8Т найдены выражения для определения производных, входящих в уравнения (33).

Таким образом, определив с помощью гидролокатора и аппаратуры определения координат трала начальные позиции трала и косяка, курс и скорость центра плотности косяка, а также задавая способ наведения из уравнений (32) можно получить закон изменения угла скорости трала и построить траектории движения трала и судна для выбранного способа наведения. Уравнение (22) позволяет получить закон перекладки руля для последующего определения угла отклонения трала, угла дрейфа и угловой скорости судна, а также гидродинамических сил и моментов, действующих на корпус судна.

Вычисление сигнала управления при реальном автоматическом наведении трала на подвижный косяк методом пропорциональной навигации производится в следующей последовательности:

1. После обнаружения косяка и определения его промысловой значимости автоматизированная система тралового лова определяет курсовой угол Ку и дистанцию Вх центра плотности косяка, а также глубину его залегания 2К и параметры его движения Кки 8К. Косяк берется на автосопровождение.

2. Определяется угол отклонения трала у и дистанция до его устья Ьт.

3. Вычисляются координаты центра плотности косяка и центра устья трала относительно судна

Хк=Бксо5Ку, Ук=Вк'8тКу, ХТ=-ЬТС08У, Ут=Ьт8Шу.

4. Вычисляются текущие значения угла визирования трал-косяк и угла скорости трала

© = arctg

' y„-yt

9= Ч-у .

Хк-Хт

5. Вычисляются начальный угол упреждения и постоянная упреждения

£„=9-0, С = 0(1-К) + 8„

6. Вычисляется расчетный угол скорости трала

Й -VQ I г

Vp — »V W Т .

7. Вычисляется угол рассогласования и скорость его изменения

Д0 = Ор-8, дё = Д0/'Д i.

8. Вычисляется управляющий сигнал

ес =квд9-ка.д9-коса„ В результате математического моделирования установлено, что система автоматического наведения трала должна быть самонастраивающейся, т.е. сочетать в себе системы управления по различным координатам и переключаться с одного способа управления на другой в зависимости от заданных критериев качества управления. '

Приведенные выше алгоритмы реализованы в компьютерной программе "Fisher", используемой для математического моделирования процесса автоматического наведения разноглубинного трала на подвижный косяк и синтеза алгоритмов прицельного траления.

В четвертой главе представлены результаты сопоставления натурных и вычислительных экспериментов, которые позволяет сделать вывод об их сходимости и пригодности математической модели (3) - (7) для исследования маневренных характеристик системы судно-трал. Данные натурных и вычислительных экспериментов обрабатывались с использованием статистического пакета «STATGRAPHICS», который включал в себя: полиномиаль-

ное сглаживание результатов измерений, спектральный анализ натурных и вычислительных данных, расчет коэффициентов корреляции г и стандартных погрешностей е, принятых за метрику. Результаты сопоставлений представлены в таблице.

Таблица сопоставлений результатов натурных и вычислительных экспериментов

Сопоставляемые параметры Коэффициент корреляции Стандартная погрешность

Угловая скорость судна при повороте на 90й при угле перекладки руля 20° 0,99 0,0002

Угол отклонения трала от ДП при повороте на 90° 0,99 0,679

Скорость судна при увеличении угла разворота ВРШ с 11° до 16° 0,91 0,062

Глубина хода трала в процессе увеличения скорости судна 0,99 4.03

Выполнен анализ нового способа прицельного наведения трала ка рыбные скопления методом пропорциональной навигации с учетом маневренных характеристик системы судно-трал. Предложена методика определения параметров управляющих воздействий в зависимости от начальных условий сближения. В результате исследования маневренных характеристик системы судно-трал, включая поворотливость, устойчивость на курсе, рыскливость, разгон, торможение, влияние ветра на управляемость, установлены и проанализированы существенные отличия маневренных характеристик системы от маневренных характеристик свободного судна. Приведены рекомендации по обеспечению рыбопромысловых судов дополнительной информацией о маневренных характеристиках судна с орудием лова дополнительно к установленной 1МО Резолюцией А.601 (15). Предложена форма представления до-

полнительной информации о маневренных характеристиках рыболовных судов с орудиями лова и методика их определения.

Исследование алгоритма прицельного наведения трала методом пропорциональной навигации при различных законах наведения и начальных условиях сближения позволило предложить методику расчета оптимального коэффициента пропорциональности. Причем за критерии оптимальности были принятые на практике величины углов перекладки руля, отклонения вае-ров, а также угловой скорости судна. Для уверенного облова рыбного скопления необходимо, чтобы в момент встречи трала с косяком режим движения системы судно-трал был близок к стационарному, т.е. указанные критерии были равны нулю. Кроме того, в процессе сближения углы перекладки руля и отклонения ваеров не должны превышать некоторых предельных значений, при которых еще обеспечивается устойчивая работа траловой системы.

На рис.1 и рис.2 изображены расчетные графики изменения угловой скорости судна и угла перекладки руля при различных коэффициентах пропорциональности в зависимости от дистанции сближения центра устья трала с центром плотности косяка. Из графиков видно, что чем больше коэффициент пропорциональности К, тем больше начальная угловая скорость и угол перекладки руля к тем быстрее они убывают до нуля к концу маневра.

Для определения области допустимых управлений методом пропорциональной навигации был поставлен вычислительный эксперимент, по результатам которого проведен множественный нелинейный регрессионный анализ, з результате которого определены коэффициенты квадратичного полинома позволяющего вычислять коэффициент пропорциональности К.

Международной морской организацией (ИМО) 19 ноября 1987 г. введена в действие Резолюция А.601 (15), касающаяся рекомендаций по обеспечению объективной информацией о маневренных характеристиках судна.

Угловая скорость в зависимости от коэффициента пропорциональности К

0,04 0,035 0,03 0,025 0,02 0,015 0,01 0,005 0

-0,005' -0,01 -0,015

&13 704 565 427 230 .152___15

Ок, м.

-К=1----К=2...... К=3-К=4

Рис. 1

Угол перекладки руля в зависимости от коэффициента пропорциональности К

Рис.2

В п.2.2. Резолюции указывается: «Администрация должна поощрять представление информации о маневренных характеристиках судов на существующих судах и судах, которые ввиду необычных размеров или характеристик могут представлять опасность для других судов». Последнее замечание необходимо отнести к судам, занятым ловом рыбы ввиду их необычных маневренных характеристик. Таким образом, на промысловом судне должна быть предстаатена информация о маневренных характеристиках, как свободного судна, так и судна с буксируемым орудием лова, которая должна быть положена в основу рекомендаций по расхождению судов при совместном лове. В главе представлена возможная форма дополнительной информации о маневренных элементах судна с буксируемым тралом, а также методика их определения в соответствии с пунктами Дополнения 3 Резолюции А.601 (15). Графики маневренных характеристик получены расчетным путем. Ниже описаны основные особенности маневренных элементов системы судно-трал.

Важнейшим показателем поворотливости является зависимость безразмерной угловой скорости от угла перекладки руля, графическое изображение которой называют диаграммой управляемости. Величину а>(а „) можно определить решая численными методами систему дифференциальных уравнений (3) - (7). Как показали вычисления, диаграмма управляемости системы судно-трал представляет собой линейную зависимость ш(а„), что позволяет для ее расчета использовать линеаризованные уравнения движения системы (12) - (14), решение которых относительно со(а„ )имеет следующий вид

[(Ч„ )8з,-(Чз, +К КК

+ Г2| (Чл )~Г3| ( 421 +112. )

Безразмерная угловая скорость системы судно-трал примерно на порядок меньше, чем у свободного суда, что подтверждают сравнительные данные элементов циркуляции.

Как показали расчеты, наличие трала сокращает время пассивного торможения в 5 раз, а тормозной путь, который составляет всего 2,1 длины судна, - в 4,4 раза. Такое изменение инерционных характеристик связано с тем, что трал, по сути, представляет собой огромный плавучий якорь, гидродинамическое сопротивление которого в 8 - 10 раз превышает сопротивление корпуса судна.

Наличие на судне информации о влиянии ветра ка управляемость связано с необходимостью учета ветрового дрейфа при наведении трала на рыбные скопления.

Правилами техники безопасности траловый лов допускается при силе ветра не более 7 баллов. Поскольку при такой силе ветра угол дрейфа не превышает 10 -15 градусов, то для построения графиков зависимости угла дрейфа от курсового угла и скорости кажущегося ветра можно использовать линеаризованные уравнения движения системы судно-трал (9) и (10) если к ним добавить слагаемые, учитывающие аэродинамическую силу и ее момент. После преобразований этих уравнений получим формулы для вычисления угла перекладки руля а„, необходимого для удержания судна на курсе траления и соответствующего угла дрейфа р.

а. =

с р, +рг 1-с.б,

1-с.о,

(35)

(36)

где

с, = -р, =-

а,

1А+а4

в, +в4

с2 =-

а, + А<)

в,

в, = —

5» в,

2*9

Вычисления показали, что для осуществления траления на прямом курсе направление перекладки руля будет зависеть от курсового угла кажущегося ветра. При носовых курсовых углах до 70° для удержания судна на курсе траления руль необходимо перекладывать на левый борт, а при курсовых углах более 70° - на правый. При этом даже при отношении 9„ / 3 = 8 угол перекладки руля не превышает 5°, а угол дрейфа - 10°. Влияние ветровой нагрузки на свободное судно сказывается несколько иначе: при действии ветра на свободное судно с правого борта для осуществления им прямолинейного движения необходимо руль перекладывать на левый борт. Наибольшие углы перекладки руля при этом соответствуют курсовым углам 110° - 130°, а наибольшие углы дрейфа — 50° - 70°, что хорошо согласуется данными натурных экспериментов. При этом сами углы перекладки руля у судна, занимающегося буксировкой трала значительно меньше, чем при той скорости у свободного судна.

Пятая глава посвящена принципам обеспечения безопасности судов на промысле. Предложена методика классификации степени опасности сближения судов и оценки риска возникновения аварийной ситуации. Введены следующие зоны: зона свободного маневрирования (ЗСМ), опасная зона (03), зона опасного сближения (ЗОС), зона навигационной безопасности (ЗНБ). В главе представлен алгоритм расчета границ 03 как для свободного судна, так и для системы судно-трал. Изложена методика «проигрывания» маневра расхождения, в основе которой заложены реальные маневренные ха» рактеристики системы судно-трал. Представлена методика расчета границ ЗОС и ЗНБ для промысловых судов на всех этапах тралового лова: постановки трала, траления, подъема трала.

В отличие от транспортных судов, состояние безопасности которых складывается как объединение конструктивной безопасности (СБМБ) , тех-

нической эксплуатационной безопасности (ESMS), человеческого фактора (STEW) и оператора спасения (MOS), т.е.

SMS = CSMS и ESMS (J STEW U MOS, промысловые суда должны дополнительно отвечать требованиям безопасности в рамках производственной деятельности, связанной с добычей рыбных и не рыбных объектов. Поэтому, в качестве состояния безопасности промыслового судна необходимо рассматривать морскую безопасность MS , которая складывается из SMS и промысловой безопасности PSMS:

MS = SMS и PSMS. Границы и состояние области допустимых управлений для организационных систем определяются политикой безопасности PS этой системы, которая может быть представлена как

PS с MS П ОТМ , (37)

где ОТМ - возможные организационно-технические мероприятия, направленные на повышение эффективности ведения промысла. Согласованное множество/ в котором определена политика промысловой компании (37), отражая существующие противоречия между безопасностью и эффективностью промысла, способно генерировать конкретные управления, но не в целом, а лить по отдельным составляющим, как отображение вида

R: РЗ-> U,

где U - ¡J Uj-суммарные действия системы управления. ¡=1

Разумный компромисс между состояниями MS и ОТМ и его отражение в политику PS является особенностью функционирования любой системы управления безопасностью (СУБ) промысловой компании.

В сложившихся условиях имеются две возможности уменьшения риска АС при промысловом маневрировании. Первая из них - это принятие на международном уровне Правил совместного плавания и ведения промысла, пе-

ресмотренных, дополненных, переработанных и обязательных для выполнения рыболовными судами всех государств, ведущих промысел как в пределах 200-мильных экономических зон, так и в открытом море. Принятие таких Правил потребует проведения большого объема исследований в области промысловой ихтиологии, техники и тактики современного океанического лова, маневренных характеристик рыболовных судов.

Вторая возможность - это исключение любого физического взаимодействия, как самих рыболовных судов, так и их орудий лова за счет формирования зоны опасного сближения (ЗОС). Именно соблюдение судами ЗОС позволяет надеяться на то, что риск АС будет минимальным. Аналогом ЗОС промысловых судов может служить зона навигационной безопасности (ЗНБ). В работах А.С.Васькова, С.Г.Погосова, К.Тагути, В.П.Таратынова и др. приводятся различные определения ЗНБ, смысл которых в общих чертах сводится к тому, что конфигурация и величина ЗНБ определяется возможностью судна выполнения «маневра последнего момента» с целью предупреждения столкновения.

В связи с большой плотностью судов в районе промысла ориентация на ЗНБ, как на фиксированное границей пространство, не позволит организовать кормалыгую работу рыболовных судов, т.к. частое выполнение «маневра последнего момента» если и позволит избежать столкновения судов, то обязательно приведет к промысловой аварийной ситуации (ззверт трала, намотка ваера или сетной части трала на винт, сцепление тралов и т.д.), что, в свою очередь, может быть причиной и для столкновения судов. Поэтому использование в промысловом маневрировании ЗНБ без ее существенной корректуры мало перспективно.

Представление ЗНБ расширено за счет дополнительных требований. Так наряду с понятием о ЗНБ введено упомянутое выше понятие «зоны опасного сближения» (ЗОС), под которым понимается «свободное пространство юкруг системы судно-орудие лова, необходимое для выполнения маневра

безопасного расхождения с другим рыболовным судном и его орудием лова, без нарушения нормального технологического режима работы этой системы». Таким образом, ЗНБ является составной частью ЗОС. Форма и размеры ЗОС определяются соотношением курсов, скоростей, геометрических размеров конкретных расходящихся судов и буксируемых ими орудий лова.

Кроме ЗОС дополнительно используется образование «зона свободного маневрирования» (ЗСМ), как «свободное пространство вокруг судна, в пределах которого оно может безопасно выполнять любые маневры, связанные с добычей рыбы». Причем, вполне'очевидно, что указанные зоны связаны отношением вида:

3КБ с ЗОС с ЗСМ .

Таким образом, построение ЗОС и ЗНБ приобретает смысл только тогда, когда постороннее судно находится в ЗСМ нашего судна, а, следовательно, представляет потенциальную опасность.

В информационно-советующей системе тралового лова ЗОС и ЗСМ могут служить основой для классификации сближения промысловых судов и выработки рекомендаций по предотвращению опасного сближения. Так, в общем случае, задачу классификации сближения можно решить, если принять, что ЗСМ способна обладать откликом на информацию о возможности ее пересечения любым другом добывающим судком. При такой постановке задачи классификации, отображение

К: ЗСМ (10) -^ЦЗД]}, (где Е(-) - оператор классификации и выработки управлений), способно осуществить выдачу судоводителю необходимых рекомендаций в виде общности сигнала и управления {8,11}. Следовательно, первой компонентой оператора Р(-) должна быть операция по классификации вида сближения промысловых судов. Любое судно, попавшее в ЗСМ, должно рассматриваться как потенциальная навигационная опасность, в той или иной степени ограничивающая свободу маневра нашего судна путем деформации ЗСМ. При этом

деформация ЗСМ будет зависеть от курса, скорости, длины ваеров, кабелей и сетной части трала этого судна.

Для классификации степени опасности судна, находящегося в ЗСМ, необходимо определить его положение относительно опасной зоны, границы которой для судов, расходящихся на заданной дистанции 0КР, могут быть вычислены по формулам:

ТУ,

В,

х, =

9,

У + Вк

I 1\и

»„ 11Г/ _ <11 V

V 1 г 11)

(38)

(39)

где и Н'2- курсы расходящихся судов, х и у - координаты точек границы опасной зоны в связанной с судном системе координат. Формула (38) используется для построения границы опасной зоны, соответствующей безопасному пересечению курса встречного судна по носу, а формула (39) - по его корме.

Для безопасного расхождения тралов на заданном расстоянии Ь, кроме курсов и скоростей расходящихся судов, необхолимо учитывать их длину, т.к. длина судов может быть соизмерима с дистанцией расхождения Ь, а также следующие параметры траловой системы: раскрытие тралов, длину горизонтальной проекции ваеров, кабелей и сетной части тралов. С учетом сказанного, границы опаской зоны для тралов могут быть определены из выражений:

У (ь + гв1/2)

Л

9,

зшО?,-^) СвОР.-Ч',) (Ь + Г„2/2)

_81п(Ч'1 -Т2)

х, =

йпСР.-Ч',) " 2

у + (Ь + / 2)

С1 "-В1

где ГВ1и {вг - расстояние между распорными траловыми досками; Ьс, и ЬС2 -длины расходящихся судов; ЬВ1 и - величины горизонтальных проекции ваеров; Ь, и Ь2- сумма горизонтальных проекций ваеров, кабелей и сетной части трала.

Поскольку опасная зона должна содержать информацию об опасности сближения одновременно для судов и буксируемых ими тралов, то судоводителю должны быть представлены наиболее удаленные от носа и кормы судна границы опасных зон, рассчитанных по формулам (38) - (41).

При нахождении судна внутри опасной зоны возникает необходимость «проигрывания» варианта маневра расхождения. Относительные координаты встречного судна после начала проигрывания поворота нашего судна могут быть определены из следующих формул:

ХС2=ХС20-8Х; (42)

Усг=УС20 -8,, (43)

где Хси и Ус;о- относительные координаты встречного судна до начала проигрывания маневра на расхождение, вх и 5У- относительное смещение встречного судна в процессе маневрирования в координатных осях X и У, вычисляемые по формулам:

8Х =9,1, со«1?, +дХ(д1Р)со5Ч/, +дУ(д1Р)8тЧ'1 -

-Э2[ I, ч-мд^) ]со*¥а; (44)

=9,1, »¡пТ, +дХ(дЧ')$тЧ'1 ± дУ(дЧ/)со5Ч', -

-а2[ 1, + мд¥) ^ш1?,, (5)

где ДХ(ДЧ'), ДУ(ДЧ'), ^(дЧ*)- соответственно смещение маневрирующего судна вдоль оси X и У за время ^ при изменении курса на величину , оп-

ределяемые в процессе выполнения поворота судна с тралом на 90 при различной длине ваеров и угле перекладки руля не более 15°.

На рис.3 показаны ЗНБ, ЗОС, ЗСМ, а также границы опасных зон для свободного судна и для системы судно-трал. Причем, опасная зона применительно к системе судно-трал, ограниченная прямыми линиями la-lb и 2а-2Ь, как правило, значительно шире опасной зона для свободного судна, ограниченной прямыми За-ЗЬ и 4а-4Ь. Для построения границ ЗОС и ЗОС в пределах опасной зоны необходимо в формулах (42) и (43) заменить относительные координаты встречного судна па координаты точки 1а и За соответственно. После чего, вычислив относительные смещения Sx и SY по формулам (44) и (45), получим кривые 1а-2а и За- 4а, которые и будут являться соответственно границами зоны опасного сближения применительно к системе судно-трал и зоны навигационной безопасности судна.

Таким образом, размеры и конфигурация ЗОС и ЗНБ определяются соотношениями курсов и скоростей расходящихся судов, а также геометрическими размерами буксируемых ими тралов. При изменении любого из перечисленных параметров размеры и конфигурация ЗОС и ЗНБ изменяются, т.е. подстраиваются под конкретную ситуацию сближения.

Количество ЗОС и ЗНБ, одновременно высвечивающихся на экране PJIC может быть разно количеству целей, находящихся в ЗСМ нашего судна или, по желанию оператора, для каждой цели в отдельности.

Дня расчета опасной зоны и ЗОС необходимо, чтобы в формуляре цели кроме информации об ее курсе и скорости была представлена информация о длине вытравленных ваеров, длине кабелей и сетной части трала, а также раскрытии между распорными досками. Сбор такой информации и ее внесение в соответствующий формуляр для судоводителя промыслового судна труда не представляет, а ее последующее использование может в значительной мере повысить безопасность промыслового маневрирования.

ч

Зоны свободного маневрирования, опасного сближения и навигационной безопасности.

Рис.3

la-lb и 2а-2Ь - границы опасной зоны применительно к системе судно-трал,

За-ЗЬ и 4а-4Ь - границы опасной зоны применительно к судну,

1а-2а - граница зоны опасного сближения применительно к системе судно-

трал,

За-4а - зона навигационной безопасности для судна.

В заключении представлены основные научные результаты выполненных в диссертации исследований, сформулированы практические пред»

ложения, вытекающие из этих исследований, содержатся положения, определяющие научную новизну и практическую ценность работы. Укрупненно заключение может быть сформулировано следующим образом:

I. Разработано математическое описание нестационарных режимов движения системы судно-трал, как единой управляемой динамической системы, в которой дополнительно учтены такие факторы, как ветер и косое обтекание гребного винта, влияющее на ее гидродинамические характеристики. Основой математического описания является математическая модель системы судно-трал, которая дает целостное представление о взаимосвязи между ее элементами при любом технически допустимом режиме функционирования. Модель содержит полный набор соотношений, связывающих проектные параметры движительно-рулевого комплекса, корпуса судна и трала с динамическими и кинематическими характеристиками системы судно-трал, что позволяет построить управление любым нестационарным режимом движения системы. Сравнительный анализ результатов модельных и натурных экспериментов позволяет сделать вывод об их сходимости и пригодности математической модели для исследования маневренных характеристик системы судно-трал.

I. Исследования, выполненные численными методами, позволили упростить математическое описание нестационарных режимов движения системы судно-трал и линеаризировать математическую модель. В результате этого впервые были получены уравнения движения разомкнутой и замкнутой управляемой системы судно-трал, в которых за управляемые координаты приняты следующие параметры состояния: курс судна, угловая скорость, угол дрейфа, угол скорости судна, угол скорости трала, угол отклонения ваеров. Уравнения движения замкнутой системы позволяют определить области устойчивости систем, управляемых по перечисленным координатам, с целью определения коэффициентов регулирования реализуемых в АСУ тралового лова.

!. Выполнено математическое описание эволюции пространственного движения трала при малых возмущениях, являющееся основой для составления алгоритмов управления системой судно-трал по курсу судна и глуби-

не хода трала. Особенностью полученных алгоритмов управления является возможность реализации с их помощью прицельного наведения трала одновременно в вертикальной и горизонтальной плоскостях.

4. Выполнено исследование о возможности применения известных способов сближения (кривая погони, кривая постоянного угла упреждения, параллельное сближение, метод пропорциональной навигации) для прицельного наведения трала на рыбные скопления. Установлено, что наиболее общим является метод пропорциональной навигации. Разработан алгоритм управления системой судно-трал при наведении трала на подвижный косяк методом пропорциональной навигации. Алгоритм предусматривает предварительный расчет экстраполируемых координат судна и трала до момента сближения последнего с центром плотности косяка. Построение траекторий движения судна и трала при любом, наперед заданном коэффициенте пропорциональности, Производится с учетом динамики системы судно-трал и позволяет получить закон перекладки руля, а также прогнозировать изменение в процессе наведения таких параметров системы, как угловая скорость, угол дрейфа и угол отклонения ваеров. Выполненный анализ динамики системы в процессе наведения с использованием различных коэффициентос пропорциональности и начальных условий сближения позволил предложить методику расчета оптимального коэффициента пропорциональности, в основу которой положен множественный регрессионный анализ.

5. Выполнено комплексное исследование маневренных характеристик системы судно-трал, включая: поворотливость, устойчивость на курсе, рыскливость, разгон, торможение и влияние ветра на управляемость. Выявлены и проанализированы существенные отличия маневренных характеристик свободного судна от маневренных характеристик системы, которые в значительной степени определяются длиной ваеров. В результате анализа установлена необходимость обеспечения рыболовных судов информа-

циеи о маневренных характеристиках судна с орудием лова дополнительно к установленной 1МО Резолюцией А.601(15). Предложена форма представления дополнительной информации о маневренных характеристиках судна с орудиями лова и методика их определения. Получены формулы для расчета диаграммы управляемости системы судно-трал, для вычисления угла перекладки руля, необходимого для удержания судна на курсе траления при воздействии ветра, а также угла дрейфа, который будет иметь место.

Сформулированы принципы обеспечения безопасности судов на промысле, учитывающие требования безопасности в рамках производственной деятельности. Разработана концепция формирования зон, каждая из которых выполняет определенную функцию: зона свободного маневрирования, опасная зона, зона опасного сближения и зона навигационной безопасности. Каждая из перечисленных зон способна выполнять функцию рекомендации по выбору маневра расхождения при нахождении встречного судна в опасной зоне. Границы опасной зоны определяются соотношением курсов, скоростей расходящихся судов, размерами буксируемых ими траловых систем, заданной дистанцией расхождения, адаптируются под любые изменения условий сближения судов и пересекают тик предыдущие зоны. Разработаны алгоритмы расчета границ зон по данным радиолокационной и гидроакустической информации для всех этапов технологического цикла тралового лова. Предложен алгоритм «проигрывания» маневра расхождения, з основу которого заложены реальные маневренные характеристики системы судно-трал.

Разработанные теоретическое положения в принципе обеспечивают решение задач автоматизации процесса тралового лова. Они объединяет две его проблемы в единую комплексную - обеспечение безопасности промысла и повышение точности прицельного траления. Практическое применение предложенных теоретических исследований предполагает ком-

плексное использование навигационных (компас, лаг, РЛС, САРП) и -рыбопоисковых (гидролокатор, эхолот, прибор контроля положения трала, сетной зонд) приборов для информационной поддержки АСУ тралового лова с целью уменьшения риска возникновения аварийного случая при реализации технологического процесса приц'ельного тралового лова.

Публикации по теме диссертации:

1. Ольховский В.Е., Соловьев A.A., Суднин В.М. Разработка математического обеспечения автоматизации маневрирования судов с орудиями лова // Вестник МИ'У: Тр. Мурм. гос. техн. ун-та Т.1. - Мурманск: МГТУ, '1998.-С. 5-10.

2. Разработка математического обеспечения автоматизированных систем тралового и кошелькового лова / Ольховский В.Е., Соловьев A.A., Суднин В.М. и др.// Тез. докл. юбилейной НТК конференции МВИМУ. -Мурманск: МВИМУ, 1991. - С. 3 - 5.

3. Соловьев A.A. Математическое моделирование движения системы судно-трал при изменении агрегатного сопротивления разноглубинного трала/ Мурм. гос. академ. рыбопр. флота.- Мурманск, 1992.- 17 е.- Деп. в ВНИЭРХ, № 1229 рх -92.

4. Соловьев A.A. Математическое моделирование поворотливости системы судно-разноглубинный трал/Мурм. гос. академ. рыбопр. флота.- Мурманск, 1992,- 20 е.- Деп. в ВНИЭРХ, № 1230 рх - 92.

5. Соловьев A.A. Задача наведения трала на подвижный косяк по заданной траектории // Тез. докл. НТК МГАРФ. - Мурманск: МГАРФ, 1992. - С. 7 -9.

6. Соловьев A.A. Построение программных траекторий движения системы судно-трал на // Тез. докл. НТК МГАРФ. - Мурманск: МГАРФ, 1993. - С. 9-11.

7. Соловьев A.A. Задача стабилизации системы судно-трал на программной траектории // Тез. докл. НТК МГАРФ. - Мурманск: МГАРФ, 1993. - С. 11-13.

8. Соловьев A.A. Математическое моделирование прицельного траления // Тез. докл. НТК МГАРФ. - Мурманск: МГАРФ, 1996. - С. 3 - 5.

9. Соловьев A.A. К вопросу об автоматическом наведении разноглубинного трала на подвижный косяк в горизонтальной плоскости// Инструментальные методы рыбохозяйственных исследований: Сб. науч. тр./ ПИНРО,- Мурманск: Изд-во ПИНРО, 1996.- С. 152-155.

Ю.Соловьев A.A. Алгоритм прицельного траления // Тез. докл. науч.-техц. конференции «Проблемы мореходных качеств судов и корабельной гидромеханики», 38 Крыловские чтения, ЦНИИ им. А.Н.Крылова. —СПб, 1997.-С. 99- 100.

11.Соловьев A.A. Перспективы автоматизации тралового лова// Рыб. хоз-во. Сер. Актуальные научно-технические проблемы отрасли: Обзор, информ/ ВНИЭРХ.- М„ 1997.- Вып.1. - С. 52 - 58.

12.Соловьев A.A. Построение траектории прицельного траления// Мор. тех-

ITтгг mm V-. 1 г^ Q 1 г\

rHJJiWI ¡-¡Л, V^i ¡U, 1 УУ / .-Ji^.-c-.- У - IV.

1 З.Соловьев A.A. Компьютерная программа "Fisher" // Тез. докл. Международной конф. «Северные университеты»,- Мурманск: Mi ГУ, 1997. - С. 85 - 86.

М.Соловьев A.A. Дифференциальные уравнения движения тралового комплекса в математической модели системы судно-трал./ Мурм. гос. техн. университет,- Мурманск, 1998.- 11 с.-Деп. в ВНИЭРХ, № 1321 рх-98.

15.Соловьев A.A. Компьютерная программа "Fisher"// Мурманский центр научно-техн. информации, Информационный листок № 5-98.- Мурманск: ЦНТИ, 1998.

16.Соловьев A.A. Проблемы безопасности рыболовных судов, связанные с маневрированием на промысле// Науч.-техн.сб. Рос. Мор. Регистра Судоходства. - 1998.- Вып. 21.- С. 30 - 33.

17.Соловьев A.A. К вопросу о разработке математической модели системы судно-трал // Тез. докл. НТК МГТУ. - Мурманск: МГТУ, 1998. - С. 69 -70.

1 В.Соловьев A.A., Анисимов А.Н., Шадрин Ю.А. О необходимости дальнейшего исследования маневренных элементов рыбопромысловых судов // Тез. докл. НТК МГТУ. - Мурманск: МГТУ, 1998. - С. 70 - Tl.

19.Соловьев A.A. Математическое моделирование управляемости морских судов/ Мурм. гос. техн.. университет.- Мурманск, 1998.- 32 е.- Деп. в ВНИЭРХ, № 1320 рх -98.

20.Соловьев A.A., Анисимов А.Н., Шадрин Ю.А. К вопросу о необходимости дальнейшего исследования маневренных элементов рыбопромысловых судов// Вестник МГТУ: Тр. Мурм. гос. техн. ун-та Т. 1. - Мурманск: МГТУ, 1998.-С. 11-12.

21.Соловьев A.A. Уравнения движения замкнутой системы тралового комплекса управляемой по различным координатам /' Мурм. гос. техн.. университет.- Мурманск-, 1998,- 18 е.- Деп. в ВНИЭРХ, № 1324 рх-98.

22.Соловьев A.A. Алгоритмы прицельного траления / Мурм. гос. техн.. университет,- Мурманск, 1998,- 15 е.-Деп. б ВНИЭРХ, № 1334 рх-98.

23.Соловьев A.A. Программа разноглубинного тралового лова// Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ Ks 980340; Заявка № 980189 от 05.06.98.

24.Соловьев A.A. Зона навигационной безопасности для системы судно-трал

»

// Тез. докл. НТК МГТУ. - Мурманск: МГТУ, 1999. - С. 333 - 335.

25.Соловьев А.А. Разработка математического обеспечения автоматизации маневрирования судов на траловом промысле // Материалы Международной науч-техн. конф. КГТУ. - Калининград: КГТУ, 1999. — С. 130132.

26.Soloviov А.А. The Trajectory of a Trawl, Proceedings of the Third International Arctic Seminar, Physics & Mathematics (IAS'98), Murmansk State Pedagogical Institute, Murmansk, 1998.- 2 p. (18-19).

Издательство МГТУ. 183010 Мурманск, Спортивная 13. 4зд. лиц. № 020681 от 16.12.97. Полиграф, лиц. ПЛД № 54-20 от 10.06.99. Здано в набор 23.11.99. Подписано в печать 07.12.99. Формат 60x841/is-5ум. тип. Усл. печ. л. 2,56. Учет.-изд. л. 2,0 Заказ 1105. Тираж 100 экз.

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ.

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1.НАУЧНО-ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ КОМПЛЕКСНОЙ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ТРАЛОВОГО ЛОВА.

1.1. Состояние вопроса.

1.2. Требования к техническим средствам информационной поддержки АСУ тралового лова.

Глава 2. СИСТЕМА СУДНО - ТРАЛ КАК ОБЪЕКТ УПРАВЛЕНИЯ.

2.1. Состав системы судно-трал, цели и задачи управления, уравнения движения.

2.2. Расчет сил и моментов, действующих на корпус судна и ДРК.

2.3. Схематизация тралового комплекса и уравнения его движения.

2.4. . Математическая модель движения разомкнутой системы судно-трал.65 Выводы к главе 2.

Глава 3. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ АВТОМАТИЗАЦИИ МАНЕВРИРОВАНИЯ СУДНА ПРИ ПРИЦЕЛЬНОМ ТРАЛОВОМ ЛОВЕ.68 3.1. Линеаризация уравнений движения системы судно-трал и приведение их к безразмерному виду.

3.2. Уравнения замкнутой системы судно-трал.

3.3. Алгоритмы прицельного траления.

Выводы к главе 3.

Глава 4. АНАЛИЗ УПРАВЛЕНИЯ СИСТЕМОЙ СУДНО-ТРАЛ.

4.1. Сравнительный анализ результатов натурного и вычислительного экспериментов.

4.2. Динамика системы судно-трал на прицельном лове.

4.3. Маневренные характеристики системы судно-трал.

Выводы к главе 4.

Глава 5. БЕЗОПАСНОСТЬ МОРЕПЛАВАНИЯ В УСЛОВИЯХ

СОВМЕСТНОГО ПРОМЫСЛА.

5.1. Основные принципы обеспечения безопасности судов на промысле. 133 5.2 Классификация цели и рекомендации по проигрыванию маневра для безопасного расхождения.

5.3. Зоны навигационной безопасности и опасного сближения применительно к системе судно-трал.

Выводы к главе 5.

Преобладающая часть мировой продукции рыболовства (70-75 млн.т) состоит из морских рыб, добываемых многочисленным рыболовным флотом (1170 тыс. единиц, тоннаж 25,4 млн.т). К 2025 году прогнозируется увеличение морских уловов до 130 млн. тонн и соответствующее увеличение количества рыболовных судов. Современный рыбодобывающий флот превратился в мощный инструмент комплексного воздействия на морские экосистемы, что требует усиления мер по контролю и регулированию промысла с целью одновременного повышения промысловой безопасности и сохранения устойчивой сырьевой базы.

На пороге XXI века более 140 прибрежных государств с учетом международных соглашений и нормативных актов полноправно определяют объективно допустимые уловы (ОДУ) в своих 200-мильных зонах и недоиспользуемый их национальным рыболовным флотом остаток ОДУ, который становится объектом рентных отношений чаще всего посредством оплаты другим государством лицензий на право вылова ОДУ в 200-мильной зоне. Однако ряд стран, осознав значимость морепродуктов как гаранта пищевой безопасности, приступает к активной политике по вытеснению иностранных рыбопромысловых флотов из своих зон.

В целом можно утверждать, что в XXI веке мировое рыболовство будет развиваться под влиянием следующих основных факторов:

- национализация морских биоресурсов и повсеместное зарегулирование рыболовства в открытых районах Мирового океана;

- введение международного контроля на промысле;

- нарастание природоохранного движения за закрытие для рыболовства различных акваторий Мирового океана;

- усиление конкуренции за сырьевые ресурсы.

Противоречивость ситуации между потребностями растущего населения в рыбопродукции и возможностями природы в восстановлении запасов уже в настоящее время проявляется в противоположных устремлениях рыбаков и экологов.

Основным видом океанического промысла в настоящее время является траловый лов, на долю которого приходится 70% добытых морепродуктов, причем на долю разноглубинного тралового лова - 40%. Преобладающая роль разноглубинного тралового лова определяется его высокой эффективностью и селективностью. Кроме того, этот вид промысла оказался экологически более чистым, так как в процессе лова не повреждается субстрат дна. Поэтому можно без преувеличения отметить, что проблема совершенствования разноглубинного тралового лова относится к одной из основных в отрасли.

Траловый промысел, как составная часть морского судоходства, должен отвечать требованиям безопасности. Специфика работы рыболовных судов в плотных группах на ограниченных акваториях, а также наличие буксируемого орудия лова, существенно влияющего на маневренные характеристики судна, требуют расширения понятия безопасности морского судоходства. В отличие от транспортных судов, рыболовные суда, должны дополнительно отвечать требованиям безопасности в рамках производственной деятельности, связанной с добычей рыбных и не рыбных объектов в сложных условиях промысла.

Разработка теоретических принципов обеспечения безопасности промыслового маневрирования является актуальной научной задачей, решение которой неразрывно связано с проблемой повышения эффективности самого промысла.

Одним из возможных методов обеспечения промысловой безопасности является разработка Международных правил по совместному маневрированию судов с орудиями лова. Поскольку принципы маневрирования, заложенные в МППСС-72, исходят из ситуации встречи и расхождения только двух судов, каждому из которых предписываются определенные обязанности по отношению к другому, то соблюдение этих Правил не может обеспечить безопасность мореплавания в группе промысловых судов.

Исключение любого физического взаимодействия, как самих рыболовных судов, так и их орудий лова можно осуществить путем формирования зоны опасного сближения. В автоматизированной системе тралового лова зона опасного сближения должна стать основой для классификации вида сближения промысловых судов и выработки рекомендаций по их расхождению. Эти рекомендации должны быть основаны на изучении маневренных характеристик, как отдельного промыслового судна, так и системы судно-трал в целом.

Построение детальной математической модели зоны опасного сближения, учитывающей все особенности тралового лова, является актуальной задачей, направленной на обеспечение безопасности промыслового маневрирования.

Ученые, занимающиеся созданием оптимальных конструкций тралов, особое внимание сейчас обращают на повышение их селективности. Задача стоит в том, чтобы молодь, попавшая в трал в составе косяка, могла бы беспрепятственно покинуть его через ячею, не травмированной.

Полное исключение попадания молодняка в орудие лова является более важной задачей. Это значрт, что должны повыситься требования к точности прицельного траления на основе дальнейшей автоматизации тралового лова. Именно широкое применение прицельного наведения трала на локальные рыбные скопления, а также переход к автоматизированным рыболовным системам позволит повысить избирательность лова и исключить истребление неполовозрелой молоди и сохранить сырьевую базу.

Разрабатываемые в России и за рубежом АСУ тралового лова не решают вопросы управления курсом судна во время наведения трала на косяк, что не позволяет автоматизировать облов рыбных скоплений, находящихся в стороне от курса судна.

Созданию АСУ, позволяющей осуществлять прицельный облов подвижных локальных косяков в трехмерном пространстве должна предшествовать разработка основ теории движения системы судно-трал, дающая целостное и обоснованное представление о взаимосвязи между ее главными элементами (судном и тралом), кинематическими и динамическими характеристиками движения этой системы при любом технически допустимом режиме ее функционирования. Другими словами, речь идет о построении математической модели системы судно-трал, достаточно полно описывающей движение этой системы с учетом влияния внешних факторов при различных управляющих воздействиях: изменении угла перекладки руля, угла разворота ВРШ, длины ваеров. Кроме решения задач о прицельном тралении такая математическая модель должна реально описывать все маневренные характеристики системы от знания и грамотного использования которых зависит безопасность промыслового маневрирования.

Следующий этап - это создание алгоритмов реализации методов управления системой судно-трал в процессе наведения трала на подвижный косяк в горизонтальной плоскости. Поскольку именно изменение курса в группе рыболовных судов создает проблемы безопасности промыслового маневрирования, то простая выработка рекомендуемого значения управляемой координаты (например, курса прицельного траления), уже представляется недостаточ-. ным. Необходимо иметь возможность предварительного «проигрывания» процесса наведения трала на рыбное скопление с построением траекторий движения судна и трала, а также предварительной оценки безопасности этой операции.

Таким образом, актуальность работы определяется необходимостью совершенствования и дальнейшего развития методов рационального изъятия морских биоресурсов с помощью автоматизированных систем тралового лова, одновременно обеспечивающих безопасное ведение промысла.

ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 5

1. Сформулированы теоретические принципы обеспечения безопасности судов на промысле в рамках их производственной деятельности. Разработана концепция формирования зон безопасности, включая классификацию целей, оценку степени риска и рекомендации по выбору маневра расхождения. Разработаны алгоритмы расчета границ зон по данным радиолокационной и гидроакустической информации для всех этапов технологического цикла тралового лова.

2. Разработанные теоретические положения в принципе обеспечивают решение задач автоматизации процесса тралового лова. Они объединяет две его проблемы в единую комплексную - обеспечение безопасности промысла и повышение точности прицельного траления. Практическое применение предложенных теоретических исследований предполагает комплексное использование навигационных (компас, лаг, РЛС, САРП) и рыбопоисковых (гидролокатор, эхолот, прибор контроля положения трала, сетной зонд) приборов для информационной поддержки АСУ тралового лова.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации получены следующие основные результаты, определяющие научную новизну работы, ее практическую ценность и являющиеся предметом защиты:

1. Разработано математическое описание нестационарных режимов движения системы судно-трал, как единой управляемой динамической системы, в которой дополнительно учтены такие факторы, как ветер и косе обтекание гребного винта, влияющее на ее гидродинамические характеристики. Основой математического описания является математическая модель системы судно-трал, которая дает целостное представление о взаимосвязи между ее элементами при любом технически допустимом режиме функционирования. Модель содержит достаточно полный набор математических соотношений, связывающих проектные параметры движительно-рулевого комплекса, корпуса судна и трала с динамическими и кинематическими характеристиками системы судно-трал при маневрировании, что позволяет построить управление любым нестационарным режимом движения системы. Сравнительный анализ результатов модельных и натурных экспериментов позволяет сделать вывод об их сходимости и пригодности математической модели для исследования маневренных характеристик системы судно-трал.

2. Исследования, выполненные численными методами, позволили упростить математическое описание нестационарных режимов движения системы судно-трал и линеаризировать математическую модель. В результате этого впервые были получены уравнения движения разомкнутой и замкнутой системы судно-трал, в которых за управляемые координаты приняты следующие параметры состояния: курс судна, угловая скорость, угол дрейфа, угол скорости судна, угол скорости трала, угол отклонения ваеров. Уравнения движения замкнутой системы позволяют определить области устойчивости систем, управляемых по перечисленным координатам, с целью определения коэффициентов регулирования реализуемых в АСУ тралового лова, настраивающейся на ту или иную управляемую координату в зависимости от выбора алгоритма прицельного траления.

3. Выполнено математическое описание эволюции пространственного движения трала при малых возмущениях, являющееся основой для алгоритмов управления системой судно-трал по курсу судна и глубине хода трала. Особенностью полученных алгоритмов управления является возможность реализации с их помощью прицельного наведения трала одновременно в вертикальной и горизонтальной плоскостях.

4. Выполнено исследование о возможности применения известных способов сближения (кривая погони, кривая постоянного угла упреждения, параллельное сближение, метод пропорциональной навигации) для прицельного наведения трала на рыбные скопления. Установлено, что наиболее общим является метод пропорциональной навигации. Разработан алгоритм управления системой судно-трал при наведении трала на подвижный косяк методом пропорциональной навигации. Алгоритм предусматривает предварительный расчет экстраполируемых координат судна и трала до момента сближения последнего с центром плотности косяка. Построение траекторий движения судна и трала при любом, наперед заданном коэффициенте пропорциональности, производится с учетом динамики системы судно-трал и позволяет полупить закон перекладки руля, а также прогнозировать изменение в процессе наведения таких параметров системы, как угловая скорость, угол дрейфа и угол отклонения ваеров. Выполненный анализ динамики системы в процессе наведения с использованием различных коэффициентов пропорциональности и начальных условий сближения позволил предложить методику расчета оптимального коэффициента пропорциональности, в основу которой положен множественный регрессионный анализ.

5. Выполнено комплексное исследование маневренных характеристик системы судно-трал, включая: поворотливость, устойчивость на курсе, рыскливость, разгон, торможение и влияние ветра на управляемость. Выявлены и проанализированы существенные отличия маневренных характеристик свободного судна от маневренных характеристик системы, которые в значительной степени определяются длиной ваеров. В результате анализа установлена необходимость обеспечения рыболовных судов информацией о маневренных характеристиках судна с орудием лова дополнительно к установленной IMO Резолюцией А.601(15). Предложена форма представления дополнительной информации о маневренных характеристиках судна с орудиями лова и методика их определения. Получены формулы для расчета диаграммы управляемости системы судно-трал, вычисления угла перекладки руля, необходимого для удержания судна на курсе траления при воздействии ветра, а также вычисления угла дрейфа, который при этом будет иметь место.

6. Сформулированы теоретические принципы обеспечения безопасности судов на промысле в рамках их производственной деятельности. Разработана концепция формирования четырех зон: зоны свободного маневрирования, опасной зоны, зоны опасного сближения и зоны навигационной безопасности, каждая из которых выполняет определенную функцию, обеспечивая классификацию целей, оценку степени риска и рекомендации по выбору маневра расхождения. Разработаны алгоритмы расчета границ зон по данным радиолокационной и гидроакустической информации для всех этапов технологического цикла тралового лова.

7. Разработанные теоретические положения в принципе обеспечивают решение задач автоматизации процесса тралового лова. Они объединяет две его проблемы в единую комплексную - обеспечение безопасности промысла и повышение точности прицельного траления. Практическое применение предложенных теоретических исследований предполагает комплексное использование навигационных (компас, лаг, PJIC, САРП) и рыбопоисковых (гидролокатор, эхолот, прибор контроля положения трала, сетной зонд) приборов для информационной поддержки АСУ тралового лова.

1. Аварийность судов промыслового флота Российской Федерации за 1996 год// Безопасность мореплавания и ведения промысла. Вып. 104/ Гипро-рыбфлот.- СПб.: Гидрометиздат, 1996.- С. 3-13.

2. Аварийность судов промыслового флота Российской Федерации за 1997 год// Безопасность мореплавания и ведения промысла. Вып. 106/ Гипро-рыбфлот.- СПб.: Гидрометиздат, 1997.- С. 3-12.

3. Альтшуль Б.А. Быстрейший перевод трала на новый горизонт путем изменения длины ваеров и скорости судна//Тр. КТИРПИХ.- Калининград, 1981.-№95.-С. 19-30.

4. Альтшуль Б.А. Математическая модель пространственного движения траловой системы// Расчет, проектирование и эксплуатация рыбопромысловой техники: Темат. сб. науч. тр. Калининград, 1986,- с. 71-83.

5. Альтшуль Б.А., Фридман А.Л. Динамика траловой системы. Моногр,- М.: Агропромиздат, 1990. 240 с.

6. Альтшуль Б.А., Фридман А.Л. Изменение горизонта хода трала при изменении скорости судна// Труды КТИРПИХ.- 1977.- Вып. 71, С.83 - 86.

7. Анисимов А.И., Соловьев А.А., Шадрин Ю.А. К вопросу о необходимости дальнейшего исследования маневренных элементов рыбопромысловых судов//Вестник МГТУ: Тр. Мурм. гос.техн. университета. Т.1.- Мурманск, 1998.

8. Арушанян О.Б., Залеткин С.В. Численное решение обыкновенных дифференциальных уравнений на Фортране. М.: Изд-во МГТУ, 1990. -336с.

9. Атлас гидродинамических характеристик судовых рулей.- Новосибирск, 1972. 88 с. - (Труды НИИВТ; вып. 721)

10. Аэродинамика:/ В 5 т. Под ред. В.Ф.Дюрэнда.- М.: Оборонгиз, 1940.- Т5.

11. П.Баранов Ф.И. Теория и расчет орудий рыболовства. М.: Пищепромиздат, 1948.- 435 с.

12. П.Баранов Ф.И. Техника промышленного рыболовства. -М.: Пищепромиз-дат, I960.- 696 с.

13. Басин A.M. Теория устойчивости на курсе и управляемости судна.-М.: ГИТЛ, 1948.-228 с.

14. Басин A.M. Ходкость и управляемость судов. М.: Транспорт, 1977. -456 с.

15. Басин A.M., Миниович И.Я. Теория и расчет гребных винтов.- Л.: Суд-промгиз, 1963.

16. Баславский И.А. Исследование нестационарного движения разноглубинного трала // Труды КТИРПиХ. Калининград.- 1969. - Вып.ХХ1.

17. Баславский И.А. О траектории трала//Труды НТО пищевой промышленности. Мурманск: Книжное изд-во, 1968. Вып.9. - С. 70-77.

18. Баславский И.А., Суднин В.М. О движении донного трала при изменении курса судна//Труды НТО пищевой промышленности. Мурманск: Книжное изд-во, 1970.- Вып. 10. - С. 51-61.

19. Блинов В.В. О расчете формы, длины и натяжения ваера в плоском и пространственном случаях/ ВНИИ мор. рыб. хоз-ва и океанографии.-М., 1976.- 27 е.- Деп. в ЦНИИТЭИРХ 02.02.77, № 10(72).

20. Бродский И.JT. Обобщенная задача Клода Перро и некоторые вопросы траления//Труды НТО пищевой промышленности. Мурманск: Книжное изд-во, 1972.-Вып. 11.-С. 122-131.

21. Бродский И.Л., Суднин В.А. Влияние взаимодействия между судном и тралом на траекторию судна после поворота // Судовождение: Науч.-техн. сб. М.-Л.: Транспорт, 1970. - С. 122-131.

22. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике: Для инженеров и уч-ся вузов. 13-е изд., испр. - М.: Наука, 1986. - 544 с.

23. Бугаенко Б.А., Магула В.Э. Специальные судовые устройства.- Л.: Судостроение, 1983.- 392 с.

24. Вагущенко Л.Л. Обработка навигационных данных на ЭВМ. -М.: Транспорт, 1985,- 144 е.- (Б-ка судоводителя)

25. Васьков А.С. Задачи управления движением конфигурации судно-зона навигационной безопасности. Новороссийск: НГМА, 1995.- 18 с. - Рус.- Деп. в Мортехинформреклама, №1291 -мф.94.

26. Васьков А.С. Математическая модель движения конфигурации зоны навигационной безопасности судно,- Новороссийск: НГМА, 1994. - 54 с.- Рус. Деп. в Мортехинформреклама, №1282-мф94.

27. Васьков А.С. Методологические основы управления движением судна и конфигурацией зоны навигационной безопасности. Автореф. дис. . д. техн. наук.- СПб: ГМА им. адм. С.О.Макарова, 1998.- 48 с.

28. Васьков А.С. Методы управления движением судна и конфигурацией зоны навигационной безопасности. Новороссийск: НГМА, 1997. - 248 с.-(Акад. трансп. России/ СКРНЦ).

29. Васьков А.С. Определение реакций контакта зоны навигационой безопасности как сплошной среды с ограждающими линиями. Новороссийск: НГМА, 1996. - 18 с. - Рус. - Деп. в Мортехинформреклама, №1296-мф96.

30. Васьков А.С. Основы динамики системы судно-зона навигационной безопасности. Новороссийск: НГМА, 1994. - 54 с. - Рус. - Деп. в Мортехинформреклама, №1282-мф94.

31. Васьков А.С. Управление движением конфигурации судно-ЗНБ по заданной траектории методами обратных задач динамики. Новороссийск: НГМА, 1996. - 28 с. - Рус. - Деп. в Мортехинформреклама, №1297-мф96.

32. Васьков А.С. Управление движением судна и конфигурацией зоны навигационной безопасности. Новороссийск: НГМА, 1996. - 103 с.

33. Вешторг В.Э., Митрофанов В.П., Шеметов Н.М. Особенности управляемости плавучего добывающего комплекса // Проблемы гидродинамики в освоении океана. Материалы III респ. конф. по прикладной гидромеханике. Ч II Б,- Киев: Наукова думка, 1984.- С. 110-111.

34. Войткунский Я.И. и др. Справочник по теории корабля. Судовые движители и управляемость/ Я.И.Войткунский, Р.Я.Першиц, И.А.Титов. 2-е изд., перераб. и доп. - Л.: Судостроение, 1973. - 512 с.

35. Войткунский Я.И., Першиц Р.Я., Титов И.А. Справочник по теории корабля.- Л.: Судпромгиз, 1960.-684 с.

36. Габрюк В.И. Параметры разноглубинных тралов. М.: Агропромиздат, 1988.-212 с.

37. Гире И.В., Сарибан A.M. Аэродинамические характеристики речных судов// Судостроение.- 1939.- № 9.

38. Гофман А.Д. Движительно рулевой комплекс и маневрирование судна: Справочник. - Л.: Судостроение, 1988. - 360 с.

39. Гофман А.Д. К анализу криволинейного движения неустойчивых на курсе судов// Тр. НТО им. акад. А.Н.Крылова.- Л, 1979.- Вып. 300.41 .Гофман А.Д. Теория и расчет поворотливости судов внутреннего плавания.- Л.: Судостроение, 1971.

40. Гуревич Н.И., Фридман А.Л. Нестационарное движение разноглубинного трала при изменении длины ваеров//Сб.трудов по промрыболовству. М.: ЦНИИТЭИРХ, 1973. - С. 6-7.

41. Демяненко В.Д. Глубоководный разноглубинный лов. Мурманск: Книжное изд-во, 1972. - 72 с.

42. Динамика подводных буксируемых систем / В.И.Поддубный, Ю.Е.Шамарин, Д.А.Черненко, Л.С. Астахов- СПб: Судостроение, 1995. -200 с.

43. Егоров В.И. Подводные буксируемые системы. Л.: Судостроение, 1981.-304 с.

44. Иванов A.M. Трактриса окружности// Труды НТО пищевой промышленности. Мурманск: Книжное изд-во, 1972.- Вып. 11. - С. 44-50.

45. Иванов A.M., Козлов В.В. О траектории трала и коррекции курса судна на прицельном тралении// Рыб. хоз-во.- 1975.- № 10. С. 28-32.

46. Изнанкин Ю.А. К методике изучения перекосов трала// Тр. КТИРПИХ.-Калининград, 1977.- № 62,- С. 80-84.

47. Иконников И. Б. Динамика буксируемых аппаратов при движении буксировщика по взволнованному морю//Тезисы докл. Всесоюз. конф. «Технические средства изучения и освоения океана».-Севастополь: Севастоп. приборостроит. ин-т, 1981.- С. 43, 44.

48. Калюх Ю. И., Салтанов Н. В., Горбань В. А. Метод факторизации при расчете нестационарных режимов движения буксируемых сис-тем//Гидромеханика.-Киев: Наукова думка, 1988.- Вып.57.- С.19-25.

49. Карапузов А.И. Безопасность маневрирования судов при совместном траловом промысле.- М.: Лег. и пищ. пром-сть, 1984. 128 с.

50. Карапузов А.И. Исследование криволинейного движения судна с рыболовным тралом //Труды ВНИРО.- М.: Пищевая промышленность, 1966.-Вып. 61,-С. 235-270.

51. Карапузов А.И. К вопросу безопасности движения судов и буксируемых им тралов// Безопасность мореплавания и ведения промысла: Сб. Л.: Транспорт, 1971.- Вып. 22.- С. 40-48.

52. Карапузов А.И. К вопросу определения длины ваеров в зависимости от скорости траления и глубины места лова// Судовождение и промрыбо-ловство: Сб.- М., 1965.- Вып. 6.- С. 45-51.

53. Карапузов А.И. Маневрирование судов при совместном траловом промысле. Калининград: Кн. изд-во., 1972. - 87 с.

54. Карапузов А.И., Страшко А.Н. Расхождение судов с тралами на встречных курсах// Безопасность мореплавания и ведения промысла: Сб.- JL: Транспорт, 1976.- Вып. 42.- С. 39-43.

55. Карпенко В.П. Алгоритм расчета оптимальной траектории спуска трала и программы кинематического и тягового взаимодействия судна и ваерной лебедки для ее реализации// Тр. КТИРПИХ.- Калининград, 1979.- Вып. 84.- С. 39-51.

56. Карпенко В.П. К вопросу о построении формальной математической модели задачи выбора оптимального варианта управления переводом трала с одной глубины траления на другую//Тр. КТИРПИХ.- Калининград, 1980.- Вып. 89.- С.25-29.

57. Карпенко В.П. Оптимизация управления движением трала на стационарных и переходных режимах лова// Тр. КТИРПИХ.- Калининград, 1981.-№95.-С. 31-37. .

58. Карпенко В.П., Левашев С.И. Идентификация статистических и динамических характеристик системы судно-трал в условиях ее эксплуатации// Тр. КТИРПИХ.- Калининград, 1981.- № 95.- С. 10-18 с.

59. Карпенко В.П., Левашев С.И. Расчет и обеспечение вертикального маневра пелагического трала//Рыб. хоз-во.- 1975.- №12.- С. 42-46.

60. Кельзон А.С. Динамические задачи кибернетики. Л.: Судпромгиз, 1959. -295 с.

61. Коган В.И.,Гофман А.Д. Исследование гидродинамических характеристик грузовых судов на глубокой и мелкой воде// Тр./Ленингр. ин-т водн. трансп.-Л.: Транспорт, 1968.- Вып. 188.- С.50-59.

62. Козлов А.А. Информационное письмо о состоянии аварийности на промысловом флоте .Российской Федерации// Безопасность мореплавания и ведения промысла. Вып. 107/ Гипрорыбфлот.- СПб.: Гидрометиздат, 1998, С. 3-9.

63. Коротков В.К., Кузьмин А.С. Трал, поведение объекта лова и подводные наблюдения за ним. М.: Пищ. пром-сть, 1972. - 269 с.71 .Кувшинов Г. Е. Управление глубинного погружения буксируемых объектов.- Владивосток: Изд-во Дальневосточ. ин-та, 1987.- 146 с.

64. Кудрявцев Н.Ф. Теория и расчет равновесия океанологических измерительных систем.- Л.: Гидрометеоиздат, 1979. 232 с.

65. Кулагин В.Д., Герман В.И., Маков Ю.Л. Практические расчеты остойчивости, непотопляемости и ходкости промысловых судов. Л.: Судостроение, 1982. - 198 с.

66. Львовский Е.Н. Статистические методы построения эмпирических формул: Учеб. пособие для втузов. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 1988.-239 с.

67. Льюнг Л. Идентификация систем. Теория для пользователя: Пер. с англ./ Под ред. Я.З.Цыпкина. М.: Наука; Гл. ред. физ.-мат. лит., 1991. - 432 с.

68. Мастушкин Ю.М. Аэродинамические характеристики судов флота рыбной промышленности//Труды КТИРПИХ.- 1977.- Вып. 61.- С. 38-45.

69. Мастушкин Ю.М. Исследование управляемости буксирных судов и трау-леров//Труды КТИРПИХ.- 1977.- Вып. 67.- С. 26-38.

70. Мастушкин Ю.М. Метод расчета гидродинамических характеристик траулеров в задачах управляемости// Тр/КТИРПИХ.- 1975.- Вып. 59.-С. 86 92.

71. Мастушкин Ю.М. Основы нормирования управляемости рыбопромысловых судов//Судостроение.- 1975.- № 7.- С. 37-38.

72. Мастушкин Ю.М. Принципы нормирования управляемости морских судов //Сб. НТО им. А.Н.Крылова.- 1976,- Вып. 242.

73. Мастушкин Ю.М. Результаты натурных испытаний буксируемых соста-вов//Произв.-техн. сб. технического управления МРФ РСФСР.- М.: Транспорт, 1969,-Вып. 80,-С. 39-44.

74. Мастушкин Ю.М. Управляемость промысловых судов. М.: Лег. и пищ. пром., 1981. -232 с.

75. Мастушкин Ю.М., Шестерненко Е.М. Средства активного управления промысловыми судами. -М.: Агропромиздат, 1985. 128 с.

76. Миниович И .Я. Действие грешного винта в косом потоке.// Тр/ ЦНИИ им. акад. А.Н.Крылова.-1946.- Вып. 14,- С. 74 86.

77. Ольховский В.Е. Навигация и промысловая навигация. М.: Пищ. промо-ость, 1979. - 543 с.92,Ольховский В.Е., Соколов А.В., Яковлев В.И. Номограмма для определения курсов траления при облове нескольких косяков //Рыб. хоз-во, 1983.-№ 7,- С. 66-67.

78. Ольховский В.Е., Яковлев В.И., Меньшиков В.И. Математическое обеспечение автоматизации тралового и кошелькового лова. М.: Пищ. пром-ость, 1980.- 168 с.

79. Павленко В.Г. Маневренные качества речных судов. М.: Транспорт, 1979. -184 с.

80. Палаускас В.Ю. Определение элементов циркуляции судна экспериментально-расчетным методом// Безопасность мореплавания и ведения промысла. Вып. 54./ГИПРОРЫБФЛОТ JL: Транспорт.- 1980.- С. 25-33.

81. Першиц Р.Я. Управляемость и управление судном. Л.: Судостроение, 1983.-272 с.

82. Поддубный В.И. К исследованию колебаний гибких нитей в потоках на основе дискретной модели // Прикладные задачи гидромеханики. Киев: Наукова думка, 1881.- С. 95-101.

83. Позднюнин В.А. Энциклопедия судостроения. Л.: Мор. трансп., 1951.-605 с.

84. Постановка задачи о прицельном разноглубинном тралении и некоторые результаты ее решения/Н.И.Гуревич, А.Л.Фридман, Б.А.Альтшуль, А.В.Загородный //Труды КТИРПИХ.- Калининград, 1975.- Вып. 57. -С.47.

85. Правила совместного плавания и промысла судов флота рыбной промышленности СССР/ГИПРОРЫБФЛОТ,- Л.: Транспорт, 1973,- 22 с.

86. Правила техники безопасности на судах флота рыбной промышленности СССР/ГИПРОРЫБФЛОТ.-Л., 1973.-333 с.

87. Принципы построения технических средств исследования океана/ Отв. ред. В.С.Ястребов.- М.: Наука, 1982.- 325 с.

88. Рекомендации по применению тралирующих орудий лова на судах Северного бассейна /ЦПКТБ ВРПО «Севрыба». Мурманск, 1985. -307с.

89. Розенштейн М.М. Расчет элементов глубоководной траловой системы. М.: Пищ. пром-сть, 1976. - 192 с.

90. Сазонов А.Е., Родионов А.А. Автоматизация судовождения. М.: Транспорт, 1977. - 203 с.

91. Сандлер Л.Б. Расчет гребных винтов, работающих в косом потоке// Тр/ Новосибир. ин. инж. водн. трансп.- 1969,- Вып. 34.- С. 117 125.

92. Сборник документов второй Конференции министров рыболовства стран Северной Атлантики. Рекьявик, 28-30 мая 1996 г.- М.: ВНИРО, 1996.- 117 с.

93. Соболев Г.В. Управляемость корабля и автоматизация судовождения.-JI.Судостроение, 1976.- 478 с.

94. Соколов А.В. Аппроксимирующие выражения для расчета гидродинамических характеристик добывающих судов/ Мурм. высш. ишж. мор. уч-ще.- Мурманск, 1984. 11 с. Деп. в ЦНИИТЭИРХ 25.01.85, № 650 рх -Д85.

95. Соловьев А.А. К вопросу об автоматическом наведении разноглубинного трала на подвижный косяк в горизонтальной плоскости// Инструментальные методы рыбохозяйственных исследований: Сб. науч. тр./ ПИНРО,- Мурманск: Изд-во ПИНРО, 1996.- С. 152-155.

96. Соловьев А.А. Дифференциальные уравнения движения тралового комплекса в математической модели системы судно-трал./ Мурм. гос. техн. университет.- Мурманск, 1998.- Деп. в ВНИЭРХ, № 1321 рх-98.

97. Соловьев А.А. Компьютерная программа "Fisher"// Информационный листок № 5-98.- Мурманск: ЦНТИ, 1998.

98. Соловьев А.А. Математическое моделирование движения системы судно-трал при изменении агрегатного сопротивления разноглубинного трала/ Мурм. гос. академ. рыбопр. флота.- Мурманск, 1992.- Деп. в ВНИЭРХ, № 1229 рх-92.

99. Соловьев А.А. Математическое моделирование поворотливости системы судно-разноглубинный трал/Мурм. гос. академ. рыбопр. флота.-Мурманск, 1992.- Деп. в ВНИЭРХ, № 1230 рх 92.

100. Соловьев А.А. Перспективы автоматизации тралового лова// Рыб. хоз-во. Сер. Актуальные научно-технические проблемы отрасли: Обзор, ин-форм/ ВНИЭРХ, М.- 1997.- Вып.1.

101. Соловьев А.А. Построение траектории прицельного траления// Мор. технология, 1997.-№4.-С.- 9,10.

102. Соловьев А.А. Проблемы безопасности рыболовных судов, связанные с маневрированием на промысле// Науч.-техн.сб. Рос. Мор. Регистра Судоходства, 1989.- Вып. 21- С. 30-33.

103. Соловьев А.А. Программа разноглубинного тралового лова/свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 980340 от 05.06.98 г.

104. Справочник по теории корабля: В 3-х т. Т. 1. Гидромеханика. Сопротивление движению судов. Судовые движители/ Под ред. Я.И.Войткунского. -Д.: Судостроение, 1985. 768 с.

105. Справочник по теории корабля: В 3-х т. Т. 3. Управляемость водоиз-мещающих судов. Гидродинамика судов с динамическими принципами поддержания/ Под ред. Я.И.Войткунского. Д.: Судостроение, 1985. - 554 с.

106. Справочник проектировщика автоматизированных систем управления технологическими процессами/ Под ред. Г.Л.Смилянского. М.: Машиностроение, 1983. -527 с.

107. Стрекалова В.Н. Исследование формы ваера // Тр. КТИРПИХ. 1963. -Вып. 18.-С. 220-230.

108. Стрекалова В.Н. Расчет длины ваеров // Тр. КТИРПИХ. 1969. - Вып. 21.-С. 152-158.

109. Суднин В.М. Влияние взаимодействия между судном и тралом на управляемость судна // Проблемы изучения и освоения природных ресурсов Севера. Апатиты: Изд-во КФАН СССР, 1975. -С.180-186.

110. Суднин В.М. Маневрирование промысловым комплексом судно-трал. Учеб. пособие для спец. 240200 «Судовождение». Мурманск, 1992.-179 с.-(МГТУ).

111. Суднин В.М. Управляемость траулера на циркуляции/МВИМУ. -Мурманск, 1981. 9с. -Рук. деп. в ЦНИИТЭИРХ № 333 р.х. - Д 81.

112. Суднин В.М., Соколов А.В. Исследование эволюционного периода циркуляции траулера, буксирующего трал/Мурм. высш. инж. мор. уч-ще.-Мурманск, 1982. 9 с. Деп. В ЦНИИТЭИРХ 26.03.82, № 373 рп Д82.

113. Суднин В.М.,Дунин В.Д. О переходном режиме движения системы судно-трал / МВИМУ.- Мурманск, 1990. 16 с. - Рук. деп. во ВНИЭРХ 26.09.90 №1080-РХ-90.

114. Торбан С.С. Карпенко В.П. Механизация и автоматизация процессов промышленного рыболовства. -М.: Агропромиздат, 1986.-304 с.

115. Тросовые системы в потоке жидкости П Обзор ЦАГИ,- 1976.- 56 с.

116. Тумашик А.П. К оценке управляемости судов// Сб. НТО им. акад. А.Н.Крылова.- 1976.- Вып. 242.

117. Тумашик А.П. Расчет гидродинамических характеристик судна при маневрировании// Судостроение.- 1978.- № 5.

118. Тюрин Ю.Н., Макаров А.А. Статистический анализ данных на компьютере / Под ред. В.Э.Фигурнова. М.: ИНФРА - М, 1998. - 528 е., ил.

119. Федяевский К.К. К обоснованию гипотезы стационарности для определения гидродинамических сил и моментов, действующих на корабль, движущийся в горизонтальной плоскости// Тр. НТО СП.- 1957. Т. 7, вып. 2.

120. Федяевский К.К., Соболев Г.В. Управляемость корабля.- JL: Судпром-гиз, 1963.

121. Фридман A.Jl. Теория и проектирование орудий промышленного рыболовства. 2-е изд., перераб. и доп.- М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981.-328 с.

122. Ходовые и тяговые характеристики промысловых судов: Метод, руководство по расчету и практическому использованию/ Под ред. Р.В.Кузьмина. Л.: Судостроение, 1977. - 328 с.

123. Шамарин Ю. Е., Бевзенко В. А., Поддубный В. И. Вопросы проектирования буксируемых систем/ЦНИИ «Румб»(ДР-3064 деп.), 1988. 82 с.

124. Шеремет Н.А. Исследование математической модели буксируемого комплекса при пространственном маневрировании судна// Вопр. гидродинам. , аэрофиз. и прикл. мех.- М., 1985.- С.143-147.

125. Энциклопедия кибернетики: В2-х т. / Под ред. В.М.Глушкова. Киев: АН УССР, 1974.- 607 с.

126. Юдин Е.Б. , Маковский А.Г. Анализ самопроизвольного рыскания буксируемых судов// Судостроение.- 1975.- №4.

127. Юдин Е.Б. К расчету управляемости океанских буксиров// Судостроение.- 1984.- №7. с. 9-10.

128. Юдович А.Б. Столкновения морских судов, их причины и предупреждение. М.: Транспорт, 1972. - 112 с.

129. Юфа А.Л. Автоматизация процессов управления маневрирующими надводными объектами. Л.: Судостроение, 1987. - 288 с.

130. Юфа А.Л. Экстраполирование параметров движения маневрирующих судов // Качество и эффективность судовых радиоэлектронных систем. -Л.: Судостроение, 1979. Вып. 289. - С. 19-23.

131. Яскевич А.П., Зурабов Ю.Г. Новые МППСС. М.: Транспорт, 1975. -230 с.

132. Яскевич А.П., Раховецкий А.Н. Применение ППСС. М.: Транспорт, 1971.-54 с.

133. Ястребов B.C. Методы и технические средства океанологии.- Л.: Гид-рометеоиздат, 1986.- 271 с.

134. Brandenburg W. A point mechanical model for the dynamics of tower arrays// ICASSP-84. Proceeding int. conf. acoust.,- SAN DIEGO, 1984.- P. 101106.

135. Choo Y.C., Casarella M.J. Configyration of a towline attached to a venicle moving in circular path. J. Hydronautics, 1972.- 6. N 6.- P. 51-58.

136. Gabriel O. Auswahl und Einsatz von Grundscherkorper// Fischerei Forschung.- 1987.- N 1. S. 41-55.

137. Grewe P. Some of the General Engineering of Trawl Gear Desing// Modern Fishing Gear of the World. London, 1964. - P. 165-180.

138. Kamman J.W., Huston R.L. Modelling of submerged cable dynamics// J. Comput. And struct., 1985. 20. N 1-3.- P. 623-629.

139. Leonard J.W., Nach J.H. Comparison of finit element and lumped parameter methods for oceanic cables.- J. Eng. Struct., 1981. 3. N 3. P. 153-167.

140. Marine safety systems. "Techn. Rev. Middle East", 1986, July-Aug., 23, 25.

141. Paschen M. Steuerverhalten des System Schiff-Fanggerat// Fischerei- Forschung. 1981. - N 3. - S. 43-48.

142. Paschen M. Untersuchungen zur gezieiten Fischerei// Schiffbauforschung.-1983.-N l.-S. 65-71.

143. Rutkowski D. Dynamische Optimisierung der Steuerung des Systems Schiff-Netz//Mess. -Steuern-Regeln. 1976. - N 2. - S. 66-69.

144. Stengel H., Fridman A. Fischfanggerate (Theorie und Entwerfen von Fang-geraten der Hochseefischerie). Berlin.: VEB - verlag Techik.,-1977.- 322 S.183

145. Stengel H., Paschen M. Ein mathematisches Modell zur Untersuchung des Bewegungsverhaltens des Systems Schiff- Schleppnetz// Schiffbauforschung. 1980.-N2.-S. 89-96.

146. Towed cable behaviour during ship turning manoeuvres. Chapman D.A. "Ocean Eng." 1984, 11.- № 4.-P. 327-361. .

147. Inoue S., Hirano M., Kijima K. Hydrodynamic derivatives on ship manoeuvring.// Int. Shipbuilding Progress.- 1981, V. 28. N 321.

148. Gutsche F. Untersuchungen Schiffsschrauben in schrager Ausstro-mung.//Schiffbauforschung/-1964, H 3/4

149. Okada S. Effect of the propeller race upon the performance of rudders./ Хи-тати Дзосен Гико.-1959, t.-20, N 3.