СИСТЕМНИЙ ПІДХІД ДО РОЗРОБКИ СИСТЕМИ АВТОМАТИЧНОГО КЕРУВАННЯ БЕЗЕКІПАЖНИМ ПАТРУЛЬНИМ КАТЕРОМ ДЛЯ ОХОРОНИ МІЛКОВОДНОЇ ЗАХИЩЕНОЇ АКВАТОРІЇ
https://doi.org/10.33815/2313-4763.2024.1.28.057-066
Ключові слова:
безекіпажний патрульний катер, система автоматичного керування, режими роботи, головні задачі керування, узагальнена функціональна схема системи автоматичного керування
Анотація
Безекіпажні патрульні катери є одним з видів надводних засобів морської робототехніки. Вони здатні виконувати широкий спектр прикладних охоронних задач на мілководних акваторіях, які охороняються. Дослідження наукових проблем їх створення відноситься до спеціальності «Автоматизація, комп’ютерно-інтегровані технології та робототехніка» галузі знань «Електроніка, автоматизація та електронні комунікації». Дослідження присвячене розробці узагальненої функціональної схеми системи автоматичного керування основними режимами роботи безекіпажного патрульного катера. Такі катери використовуються як носії засобів морської робототехніки, призначеної для висвітлення надводної, підводної та повітряної обстановки на захищеній акваторії. Для дослідження використано методологію аналізу науково-технічної літератури та основи системного підходу до складання переліку режимів роботи безекіпажного патрульного катера. Сформована множина основних режимів функціонування катера включає базовий перелік операцій катера. Множина задач системи керування катером охоплює керування виконавчими механізмами катера та його корисного вантажу, безпечну електронну навігацію та задачі діагностування. Узагальнена функціональна схема системи автоматичного керування катером утворює теоретичну основу для синтезу алгоритмічного забезпечення системи керування катером та корисним вантажем.
Посилання
1. Joel Coito (2021). Maritime Autonomous Surface Ships: New Possibilities—and Challenges—in Ocean Law and Policy. Published by the Stockton Center for International Law. Volume 97. 49 Pages. https://digital-commons.usnwc.edu/cgi/viewcontent.cgi?article=2955& context=ils.
2. Benedict’s Maritime Bulletin (2017). The Future is Now: Unmanned and Autonomous Surface Vessels and Their Impact on the Maritime Industry. https://www.blankrome.com/ publications/future-now-unmanned-and-autonomous-surface-vessels-and-their-impact- maritime-0.
3. Zhixiang, Liua, Youmin, Zhanga, Xiang, Yua & Chi, Yuana (2016). Unmanned surface vehicles: An overview of developments and challenges. Annual Reviews in Control, Volume 41, Pages 71–93. https://doi.org/10.1016/j.arcontrol.2016.04.018.
4. R. Glenn Wright (2020). Unmanned and Autonomous Ships. An Overview of MASS. Routledge. 288 p.
5. EU-backed Autonomous Shipping Project Moves Forward. (2018). – Marine Linc. Sunday, May 31, 2018. https://www.marinelink.com/news/eubacked-autonomous-shipping-project-438094.
6. DEVELOPMENT OF A GOAL-BASED INSTRUMENT FOR MARITIME AUTONOMOUS SURFACE SHIPS (MASS). Report of the MSC-LEG-FAL Joint Working Group on Maritime Autonomous Surface Ships (MASS) on its second session. – International Maritimw Organization, 2 May 2023. https://wwwcdn.imo.org/localresources/en/MediaCentre/HotTopics/ Documents/MSC%20107-5-1-Report%20of%20the%20MSC-LEG-FAL%20Joint%20Working% 20Group.pdf.
7. Tesla, N. Method of and apparatus for controlling the mechanism of moving vessels or vehicles. Patent USA №613, 809. Patented Nov. 8, 1898. https://russian.rt.com/article/317543-nikola-tesla-zapatentoval-ispolzovanie-voennyh-bespilotnikov-v.
8. Benbow, Tim. (2012). Naval Warfare 1914-1918: From Coronel To The Atlantic And Zeebrugge (The History of World War I). Hardcover – March 1, 2012. 224 Pages. https://www.amazon.com/Naval-Warfare-1914-1918-Atlantic-Zeebrugge/dp/1906626162/#.
9. Borgeze, V. (1957) Desyataya flotiliya MAS. (S. V. Slavina & Yu. A. Karulina, Trans. in Italian). Moscow: Izdatelsivo inostrannoi literaturi. 281 р.
10. One platform, one complete view of Defence market data. https:// plus.shephardmedia.com/login/?next=https%3A%2F%2Fplus.shephardmedia.com%2Fdetail%2Fprotector-1%2F%3F_ga%3D2.181422951.1561353826.1634494976-2061357576.1634494975.
11. Protector. Unmanned Surface Vehicle RAFAEL. https://web.archive.org/web/ 20070503115143/http://www.defense-update.com/products/p/protector.htm.
12. U. S. (2007). Department of the Navy, The Navy Unmanned Surface Vehicle (USV) Master Plan, July 23, URL : https://www.hsdl.org/?view&did=479083.
13. Research in maritime autonomous systems. Project results and technology potentials. http://www.unmanned-ship.org/munin/wp-content/uploads/2016/02/MUNIN-final-brochure.pdf.
14. Justin E. Manley (2008). Unmanned Surface Vehicles, 15 Years of Development. Battelle Applied Coastal and Environmental Services. Conference: OCEANS 2008. DOI:10.1109/OCEANS.2008.5152052. https://www.ieeeoes.org/history/080515-175.pdf.
15. Vitor A. M. Jorge, Roger Granada, Renan G. Maidana, Guilherme Heck, Alvaro P. F. Negreiros, Davi H. dos Santos, & Alexandre M. Amory (2019). A Survey on Unmanned Surface Vehicles for Disaster Robotics: Main Challenges and Directions. Sensors, 19(3), 702; doi.org/10.3390/s19030702.
16. Nuno, Mathias (2020). Autonomous surface vehicles and the new directions of maritime exploration. INEGI driving & Innovation. http://www.inegi.pt/en/news/autonomous-surface-vehicles-and-the-new-directions-of-maritime-exploration/.
17. Blintsov, V. S. & Sokolov, V. V. (2016). Suchasni zadachi avtomatyzatsii keruvannia bezekipazhnym nadvodnym katerom. Avtomatyka-2016 : materialy ХХІІІ Mizhnarodnoi konferentsii z avtomatychnoho upravlinnia. Pp. 2012007. 202. [in Ukrainian].
18. Nadtochii, V. & Burunin, A. (2023). The tasks of creating an unmanned surface boat for studying the aquatic environment. Proceedings in ASTI Series (Scopus). Mediterranean Geosciences Union. MedGU-23, Istanbul, 25–28 November 2023. 5 pages. https://2023.medgu.org/.
19. Rolls Royce : AAWA project introduces the project's first commercial ship operators. https://www.marketscreener.com/quote/stock/ROLLS-ROYCE-HOLDINGS-PLC-4004084/news/ Rolls-Royce-AAWA-project-introduces-the-project-s-first-commercial-ship-operators-22156271/.
20. Autosea – Sensor fusion and collision avoidance for autonomous surface vehicles. https://www.ntnu.edu/autosea.
21. Falco (bespilotnii parom). https://www.tadviser.ru/index.php/%D0%9F%D1%80% D0%BE%D0%B4%D1%83%D0%BA%D1%82:Falco_%28%D0%B1%D0%B5%D1%81%D0%BF%D0%B8%D0%BB%D0%BE%D1%82%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%BF%D0%B0%D1%80%D0%BE%D0%BC%29.
22. Berge, Svein P., Hagaseth, Marianne, Kvam, Per Erik, Rinnan, Arne. Hull-to-Hull Concept Supporting Autonomous Navigation. https://sintef.brage.unit.no/sintef-xmlui/handle/ 11250/2598992.
23. Autonomous Vessels are Becoming a Commercial Reality. https://www.maritime-executive.com/editorials/autonomous-vessels-are-becoming-a-commercial-reality.
24. Zhixiang Liua, Youmin Zhanga, Xiang Yua, Chi Yuana (2016). Unmanned surface vehicles: An overview of developments and challenges. Annual Reviews in Control, Volume 41, Pages 712007. 93. https://doi.org/10.1016/j.arcontrol.2016.04.018.
25. Caccia, M.; Bibuli, M.; Bono, R.; Bruzzone, Ga.; Bruzzone, Gi. & Spirandelli, E. (2007) Unmanned Surface Vehicle for Coastal and Protected Waters Applications: the Charlie Project. Marine Technology Society Journal, Volume 41, Number 2, pp. 62–71(10). DOI: https://doi.org/10.4031/002533207787442259.
26. Koji Wariishi (2019). Maritime Autonomous Surface Ships：Development Trends and Prospects – how Digitalization Drivies Changes in Maritime Industry. Mitsui & Co. Global Strategic Studies Institute Monthly Report. 8 Pages. https://www.mitsui.com/mgssi/ en/report/detail/__icsFiles/afieldfile/2020/01/09/1909t_wariishi_e.pdf.
27. Shpachenko, O. (2011). Yelektronnі navіgatsіinі dosyagnennya cherez praktichnii pіdkhіd. Vіsnik Derzhgіdrografії, 2 (34). https://hydro.gov.ua/dl/vdgg/vd034.002.pdf [in Ukrainian].
28. Blintsov, V. S. (Eds.), Burunina, Zh. Yu., Nadtochy, A. V. & Nadtochii, V. A. (2022). Systemy keruvannia promyslovymy robototekhnichnymy kompleksamy. Mykolaiv : Ilion. 156 p. [in Ukrainian].
2. Benedict’s Maritime Bulletin (2017). The Future is Now: Unmanned and Autonomous Surface Vessels and Their Impact on the Maritime Industry. https://www.blankrome.com/ publications/future-now-unmanned-and-autonomous-surface-vessels-and-their-impact- maritime-0.
3. Zhixiang, Liua, Youmin, Zhanga, Xiang, Yua & Chi, Yuana (2016). Unmanned surface vehicles: An overview of developments and challenges. Annual Reviews in Control, Volume 41, Pages 71–93. https://doi.org/10.1016/j.arcontrol.2016.04.018.
4. R. Glenn Wright (2020). Unmanned and Autonomous Ships. An Overview of MASS. Routledge. 288 p.
5. EU-backed Autonomous Shipping Project Moves Forward. (2018). – Marine Linc. Sunday, May 31, 2018. https://www.marinelink.com/news/eubacked-autonomous-shipping-project-438094.
6. DEVELOPMENT OF A GOAL-BASED INSTRUMENT FOR MARITIME AUTONOMOUS SURFACE SHIPS (MASS). Report of the MSC-LEG-FAL Joint Working Group on Maritime Autonomous Surface Ships (MASS) on its second session. – International Maritimw Organization, 2 May 2023. https://wwwcdn.imo.org/localresources/en/MediaCentre/HotTopics/ Documents/MSC%20107-5-1-Report%20of%20the%20MSC-LEG-FAL%20Joint%20Working% 20Group.pdf.
7. Tesla, N. Method of and apparatus for controlling the mechanism of moving vessels or vehicles. Patent USA №613, 809. Patented Nov. 8, 1898. https://russian.rt.com/article/317543-nikola-tesla-zapatentoval-ispolzovanie-voennyh-bespilotnikov-v.
8. Benbow, Tim. (2012). Naval Warfare 1914-1918: From Coronel To The Atlantic And Zeebrugge (The History of World War I). Hardcover – March 1, 2012. 224 Pages. https://www.amazon.com/Naval-Warfare-1914-1918-Atlantic-Zeebrugge/dp/1906626162/#.
9. Borgeze, V. (1957) Desyataya flotiliya MAS. (S. V. Slavina & Yu. A. Karulina, Trans. in Italian). Moscow: Izdatelsivo inostrannoi literaturi. 281 р.
10. One platform, one complete view of Defence market data. https:// plus.shephardmedia.com/login/?next=https%3A%2F%2Fplus.shephardmedia.com%2Fdetail%2Fprotector-1%2F%3F_ga%3D2.181422951.1561353826.1634494976-2061357576.1634494975.
11. Protector. Unmanned Surface Vehicle RAFAEL. https://web.archive.org/web/ 20070503115143/http://www.defense-update.com/products/p/protector.htm.
12. U. S. (2007). Department of the Navy, The Navy Unmanned Surface Vehicle (USV) Master Plan, July 23, URL : https://www.hsdl.org/?view&did=479083.
13. Research in maritime autonomous systems. Project results and technology potentials. http://www.unmanned-ship.org/munin/wp-content/uploads/2016/02/MUNIN-final-brochure.pdf.
14. Justin E. Manley (2008). Unmanned Surface Vehicles, 15 Years of Development. Battelle Applied Coastal and Environmental Services. Conference: OCEANS 2008. DOI:10.1109/OCEANS.2008.5152052. https://www.ieeeoes.org/history/080515-175.pdf.
15. Vitor A. M. Jorge, Roger Granada, Renan G. Maidana, Guilherme Heck, Alvaro P. F. Negreiros, Davi H. dos Santos, & Alexandre M. Amory (2019). A Survey on Unmanned Surface Vehicles for Disaster Robotics: Main Challenges and Directions. Sensors, 19(3), 702; doi.org/10.3390/s19030702.
16. Nuno, Mathias (2020). Autonomous surface vehicles and the new directions of maritime exploration. INEGI driving & Innovation. http://www.inegi.pt/en/news/autonomous-surface-vehicles-and-the-new-directions-of-maritime-exploration/.
17. Blintsov, V. S. & Sokolov, V. V. (2016). Suchasni zadachi avtomatyzatsii keruvannia bezekipazhnym nadvodnym katerom. Avtomatyka-2016 : materialy ХХІІІ Mizhnarodnoi konferentsii z avtomatychnoho upravlinnia. Pp. 2012007. 202. [in Ukrainian].
18. Nadtochii, V. & Burunin, A. (2023). The tasks of creating an unmanned surface boat for studying the aquatic environment. Proceedings in ASTI Series (Scopus). Mediterranean Geosciences Union. MedGU-23, Istanbul, 25–28 November 2023. 5 pages. https://2023.medgu.org/.
19. Rolls Royce : AAWA project introduces the project's first commercial ship operators. https://www.marketscreener.com/quote/stock/ROLLS-ROYCE-HOLDINGS-PLC-4004084/news/ Rolls-Royce-AAWA-project-introduces-the-project-s-first-commercial-ship-operators-22156271/.
20. Autosea – Sensor fusion and collision avoidance for autonomous surface vehicles. https://www.ntnu.edu/autosea.
21. Falco (bespilotnii parom). https://www.tadviser.ru/index.php/%D0%9F%D1%80% D0%BE%D0%B4%D1%83%D0%BA%D1%82:Falco_%28%D0%B1%D0%B5%D1%81%D0%BF%D0%B8%D0%BB%D0%BE%D1%82%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%BF%D0%B0%D1%80%D0%BE%D0%BC%29.
22. Berge, Svein P., Hagaseth, Marianne, Kvam, Per Erik, Rinnan, Arne. Hull-to-Hull Concept Supporting Autonomous Navigation. https://sintef.brage.unit.no/sintef-xmlui/handle/ 11250/2598992.
23. Autonomous Vessels are Becoming a Commercial Reality. https://www.maritime-executive.com/editorials/autonomous-vessels-are-becoming-a-commercial-reality.
24. Zhixiang Liua, Youmin Zhanga, Xiang Yua, Chi Yuana (2016). Unmanned surface vehicles: An overview of developments and challenges. Annual Reviews in Control, Volume 41, Pages 712007. 93. https://doi.org/10.1016/j.arcontrol.2016.04.018.
25. Caccia, M.; Bibuli, M.; Bono, R.; Bruzzone, Ga.; Bruzzone, Gi. & Spirandelli, E. (2007) Unmanned Surface Vehicle for Coastal and Protected Waters Applications: the Charlie Project. Marine Technology Society Journal, Volume 41, Number 2, pp. 62–71(10). DOI: https://doi.org/10.4031/002533207787442259.
26. Koji Wariishi (2019). Maritime Autonomous Surface Ships：Development Trends and Prospects – how Digitalization Drivies Changes in Maritime Industry. Mitsui & Co. Global Strategic Studies Institute Monthly Report. 8 Pages. https://www.mitsui.com/mgssi/ en/report/detail/__icsFiles/afieldfile/2020/01/09/1909t_wariishi_e.pdf.
27. Shpachenko, O. (2011). Yelektronnі navіgatsіinі dosyagnennya cherez praktichnii pіdkhіd. Vіsnik Derzhgіdrografії, 2 (34). https://hydro.gov.ua/dl/vdgg/vd034.002.pdf [in Ukrainian].
28. Blintsov, V. S. (Eds.), Burunina, Zh. Yu., Nadtochy, A. V. & Nadtochii, V. A. (2022). Systemy keruvannia promyslovymy robototekhnichnymy kompleksamy. Mykolaiv : Ilion. 156 p. [in Ukrainian].
Опубліковано
2024-07-29
Розділ
АВТОМАТИЗАЦІЯ ТА КОМП’ЮТЕРНО-ІНТЕГРОВАНІ ТЕХНОЛОГІЇ
