Розглянуто актуальну проблему забезпечення безпечного судноводіння за стислих умов шляхом удосконалення методів управління суднами у вузькостях за рахунок зниження траєкторних похибок за допомогою урахування часу перекладання пера керма в процесі повороту судна та вибору для розрахунку найбільш повної моделі динаміки судна під час повороту. Одержано модель використання характерстик поворотності судна під час плавання у вузькостях і запропоновано процедуру урахування часу перекладання пера керма у процесі виконання повороту. Досліджено залежність безпеки повороту судна від траєкторної похибки та одержано спосіб оцінки навігаційної безпеки повороту судна в стислому районі плавання. Наведено експериментальні результати наукового дослідження, зокрема натурних спостережень поворотності судна. Здійснено їх обробку та імітаційне моделювання, якими підтверджено достовірність теоретичних розробок.

  Скачати повний текст

Обгрунтовано можливість забезпечення безпеки судноводіння шляхом зниження аварійності суден за умов плавання у стислих водах. Розроблено метод кількісної оцінки безпеки судноводіння. Для опису процесу управління судном використано модель ієрархічної системи прийняття рішень з трьома рівнями та розглянуто систему навігаційної інформації з основними функціональними характеристиками. Здійснено опис переміщення судна щодо програмної траєкторії руху за допомогою стохастичного процесу з дискретним часом. Для характеристики точності використано коваріаційну матрицю траєкторної похибки. Показано доцільність та універсальність застосування ортогонального розкладання одновимірної щільності під час формування двовимірної щільності розподілу траєкторної похибки, що підтверджено експериментальними результатами. За допомогою імітаційного моделювання доведено коректність нового методу кількісної оцінки безпеки судноводіння за обмежених умов.

  Скачати повний текст

Викладено результати теоретичних і експериментальних досліджень, спрямованих на підвищення безпеки судноводіння в гирлах рівнинних рік, під час плавання та маневрування у вузьких і складних для плавання ділянках рік. Основні дослідження виконано на прикладі Херсонського морського каналу та гирла ріки Дніпро. За отриманими результатами зроблено аналіз стану навігаційних об'єктів. Систематизовано дані та розроблено пропозиції щодо забезпечення безаварійного плавання в гирлових ділянках рівнинних рік. Наведено практичні рекомендації щодо плавання в порт Херсон і застосування методу траверсних відстаней, які забезпечують постійний контроль за місцем розташування судна під час плавання у вузьких місцях з використанням суднової РЛС. Доведено необхідність врахування елементів циркуляції під час маневрування у щільних водах і швартувань.

  Скачати повний текст

Досліджено актуальну проблему забезпечення безпеки судноводіння за стислих умов плавання. Розроблено метод формування зони безпечного руху судна. Обгрунтовано основні чинники, які визначають форму та розміри зони безпечного руху судна, а саме: точність контролю місця судна та навколишніх цілей, його габарити й інерційно-гальмівні характеристики. Одержано відображення зони безпечного руху судна з простору відносного руху в простір істинного руху. Розглянуто суднові безпечні області, що мають форми круга, еліпса та прямокутника, для яких одержано аналітичні вирази перетворення в простір істинного руху. Розроблено процедуру врахування поворотності судна у разі формування його безпечної зони, що враховує математичну модель обертального руху судна, представлену диференціальними рівняннями зміни курсу залежно від кута перекладання керма (від першого до третього порядку). Запропоновано процедуру забезпечення безпечного плавання в обмежених водах з використанням зони безпечного руху судна. Процедура дозволяє розрахувати межові пеленги, а також курси судна, які забезпечують безаварійне ухилення судна за різних форм і розмірів безпечної суднової зони. Проведено імітаційне моделювання, завдяки якому підтверджено коректність і вірогідність результатів теоретичних досліджень.

  Скачати повний текст

Вперше досліджено росйську термінологію морського судноводіння як цілісну систему (ТСМС). Визначено закономірності її структурної, семантичної та функціональної організації, шляхи й спроби її формування. На відміну від багатьох сучасних терміносистем, ТСМС містить рівну кількість однослівних та складених термінів, крім непредикативних, у сферах функціонування та фіксації знайдено напіпредикативні та предикативні одиниці. Доведено, що 2/3 інвентаря однослівних термінів морського судноводіння (МС) - автохтонні терміни, 1/3 - містять терміноелементи, запозичені на різних етапах розвитку вітчизняного флоту з голландської, італійської, англійської, німецької, грецької, сербської, хорватської та інших мов. В процесі аналізу парадигматичних відношень (гіпонімія, синонімія, полісемія, антонімія, тематична та функціонально-семантична організація) і синтагматичних відношень (лексична й синтаксична сполучність термінів) визначено шляхи організації ТСМС. Основні семасіологічні характеристики терміна - моносемія, відсутність синонімії та омонімії, експресивна й стилістична нейтральність - в ТСМС є провідними тенденціями, які функціонують як закономірності лише у сфері фіксації, а у сфері функціонування порушуються. Причини асиметрії - екстралінгвальні (історичні, географічні, соціальні, психологічні) та внутрішньомовні (використання різних словотвірних та синтаксичних моделей). Визначено продуктивні та непродуктивні способи утворення й моделі термінів МС.

  Скачати повний текст

Отримано аналітичний метод і графічні діаграми, за допомогою яких можна визначити значення ситуативного збурення залежно від поточної ситуації зближення для випадку, коли швидкість судна менше швидкості цілі. У разі ситуації, коли неможливе маневрування зміною курсу, запропонована процедура формування областей небезпечних швидкостей, за допомогою якої можна обрати маневр розходження суден зміною їх швидкостей. Основна частина роботи присвячена питанням вибору оптимального за часом маневру розходження зміною швидкостей суден з урахуванням їх інерційно-гальмівних характеристик в різних режимах гальмування. Показано, що, виходячи з початкової ситуації небезпечного зближення суден, за допомогою області їх небезпечних швидкостей визначається існування множини безпечних маневрів розходження суден зміною швидкостей з урахуванням їх інерційності в режимах активного і пасивного гальмування. Запропонована процедура визначення оптимального за часом маневру розходження суден зміною їх швидкостей аналітичним способом, яка дозволяє розрахувати момент часу початку їх гальмування, при якому дистанція найкоротшого зближення дорівнює граничній-допустимій дистанції зближення. У роботі запропонована процедура комп'ютерного графічного визначення оптимального за часом маневру розходження зміною швидкостей суден. Для перевірки коректності запропонованої процедури наведені приклади визначення оптимального за часом маневру розходження зміною швидкостей суден, що небезпечно зближуються, з різними режимами гальмування. Імітаційним моделюванням виконана перевірка коректності отриманих маневрів розходження. З цією метою обирався ряд початкових ситуацій небезпечного зближення, для яких визначалися оптимальні маневри розходження. Потім проводилося імітаційне моделювання отриманих маневрів, аналіз якого показав коректність всіх маневрів, тобто розрахункові значення тривалості перехідних процесів гальмування обох суден, часу і дистанції найкоротшого зближення збіглися із значеннями, отриманими в результаті імітаційного моделювання маневру для всіх розглянутих випадків. Ключові слова: безпека судноводіння, попередження зіткнень суден, зовнішнє управління, маневр розходження зниженням швидкостей, область небезпечних швидкостей.^UCreating procedure of region of dangerous courses for elementary vessels group taking into account changing of their speeds is resulted at dissertation research accordingly. An analytical method and graphic diagrams allow to define the situation indignation value depending on the current approaching each other situation for a case, when the ship's speed less than the speed of target. In instance, when maneuvering by the change of course is impossible, creature procedure of region for dangerous speeds is offered, by which it is possible to choose the maneuver of collision avoidance through the changing of their speeds. Dissertation research basic part is devoted to such question as choice of optimum maneuver of vessels collision avoidance through the changing of their speeds taking into account their inertia-brake descriptions in different modes of speed slowdown. Based on the initial situation of dangerous vessels approaching each other, existence of great number of safe maneuvers of vessels collision avoidance through the changing of their speeds can be determined by using the region of dangerous speeds taking into account their inertia-brake descriptions in active and passive modes of speed slowdown. Offered determination procedure of optimum maneuver of vessels collision avoidance through the changing of their speeds based on analytical method allows to calculate the time moment for vessels slowdown commencement, at which distance of the shortest approaching is equal to minimum-possible distance of approaching. Procedure of computer graphic determination of optimum maneuver of vessels collision avoidance through the changing of their speeds is offered in dissertation research. To verify offered procedure accuracy, the examples of determination of optimum maneuver of vessels collision avoidance through the changing of their speeds with different modes of speed slowdown are offered. Accuracy verification of maneuver of vessels collision avoidance is provided by simulation. For this purpose, some of initial situations of dangerous approaching were taken to determine optimum maneuver of vessels collision avoidance for each one. Simulating of that maneuvers was provided same as their analysis, which shown good accuracy of all of them. That means following - calculated values of transition period for both vessels speed slowdown, time and distance for closest point of approaching are equal to the same values obtained for all considered maneuverers. Keywords: safety of navigation, vessels collision avoidance, external management, maneuver of collision avoidance through the speed-reducing, region of dangerous speeds.

В роботі розглянуто мінімальну динамічну систему, поточний стан якоїзалежить від керуючих впливів обох суден. Проведено її формалізацію таотримано аналітичні вирази взаємної залежності параметрів істинного тавідносного руху. Розглянуто ситуаційні збурення, які виникають принебезпечному зближенні суден і можуть приймати два значення, щовизначають стандартне та екстрене маневрування. Наведено поняття областінебезпечних курсів мінімальної динамічної системи та розглянуто їївикористання для вибору безпечного маневру розходження зміною курсів.В роботі розглянуто питання врахування інерційності при поворотісуден і навігаційних небезпек в районі їх маневрування при формуванніобласті небезпечних курсів суден. Показано, що через інерційність суден приїх повороті дистанція найкоротшого зближення виявляється меншерозрахункової, тому при побудові області небезпечних курсів її межірозраховуються для гранично - допустимої дистанції зближення, яказбільшена на величину втрати дистанції найкоротшого зближення черезінерційність судна. Розглянуто урахування навігаційних небезпек при виборіманевру розходження суден за допомогою області небезпечних курсів.Отримані вирази для розрахунку граничних курсів ухилення суден принаявності різних типів навігаційних небезпек: точкових, розподіленихлінійних і складних розподілених. Показано відображення граничних курсівухилення разом з областями небезпечних курсів і розроблено процедурувибору безпечних курсів ухилення суден для розходження з урахуваннямобмежень, що виникають через наявність навігаційних небезпек.Для перевірки коректності одержаного в дисертаційній роботі способувибору безпечного маневру розходження розглянута імітаційна комп'ютернапрограма, приведено її опис, а також представлено результати імітаційногомоделювання процесів коректного розходження суден в різних ситуаціяхнебезпечного зближення.Ключові слова: безпека судноводіння, попередження зіткнень суден,область небезпечних курсів, навігаційні перешкоди.^UThe minimum dynamic system is considered in work, current status of whichdepends on the managing influencing of both ships. Its formalization is conductedand got analytical expressions of mutual dependence of parameters of veritable andrelative motion. Situation indignations, which arise up at dangerous rapprochementof ships and can take on two values which determine the standard and urgentmaneuvering, are considered.The concept of region of dangerous courses of the minimum dynamic systemis resulted and considered its use for the choice of safe maneuver of divergence bythe change of courses.In work the question of account of inertia is considered at the turn of ships andnavigation dangers in the district of their maneuvering at forming of region ofdangerous courses of ships. It is shown that through inertia of ships at their turndistance of the shortest rapprochement appears less calculation, therefore atconstruction of region of dangerous courses of its border settle accounts formaximum - possible distance of rapprochement, which is megascopic on the sizeof loss of distance of the shortest rapprochement through inertia of ship. Theaccount of navigation dangers is considered at the choice of maneuver ofdivergence of ships by the region of dangerous courses. Got expressions for thecalculation of maximum courses of deviation of ships at presence of different typesof navigation dangers: point, distributed linear and difficult distributed. Thereflection of maximum courses of deviation is shown together with the regions ofdangerous courses and developed procedure of choice of safe courses of deviationof ships for divergence taking into account limitations which arise up through thepresence of navigation dangers.For verification of correctness of the method of choice of safe maneuver ofdivergence got in dissertation work the considered imitation computer program, itsdescription is resulted, and also represented the results of imitation design ofprocesses of correct divergence of ships in different situations of dangerousrapprochement.Keywords: safety of navigation, warning of collisions of vessels, region ofdangerous courses, navigation dangers.

В роботі представлено математичну модель оцінки вірогідності безпечного плавання судна в обмежених умовах з урахуванням характеристик району плавання і застосуванням двовимірної щільності позиційної похибки.Розглянуто альтернативний спосіб оцінки вірогідності безпечного плавання за допомогою одновимірної щільності розподілу похибки бічного відхилення судна щодо програмної траєкторії руху судна в обмеженому районі. Одержаний в роботі вираз для вірогідності безпечного плавання враховує характеристику обмеженості району плавання, яка визначається безпечною областю плавання.Показана залежність вірогідності безпечного плавання від закону розподілу похибок бічного відхилення.З метою оцінки вірогідності безаварійної проводки судна в заданому стислому районі розроблені процедури формалізації основних його параметрів. Одержано аналітичні вирази для оцінки обмеженості і зміщеності маршруту, заданого масивами точок безпечних меж і програмної траєкторії руху судна.Проаналізовано вплив законів розподілу похибки бічного відхилення на вірогідність безпечної проводки судна стислим маршрутом. Для реалізації запропонованого способу оцінки вірогідності безаварійної проводки судназаданим маршрутом в стислих водах, що використовує модель одновимірної щільності похибки бічного відхилення була розроблена комп'ютерна програма, яка передбачає три варіанти завдання маршруту проводки судна, перший з яких дозволяє використовувати один з п'яти стандартних маршрутів. Два іншихваріанти передбачають інтерактивне формування маршруту проводки, причому один з варіантів формування маршруту проводки передбачає використання електронної карти. За допомогою імітаційного моделювання проведено порівняння двовимірної і одновимірної моделей оцінки вірогідності проводки судна заданим маршрутом, в результаті якого одержаний висновок про ідентичність моделей.На завершення роботи приведено опис формування завданого маршруту за допомогою електронної карти.^UIn work, the mathematical model of estimation of probability of the safe sailing of ship is represented in the limited terms taking into account descriptions of sailing directions and application of closeness of position error. The alternative method of estimation of probability of the safe sailing by the closeness of distributing of error of lateral declination of ship in relation to the programming trajectory of motion of ship in the limited directions is considered. The expression got in work for probability of the safe navigating takes into account description of narrow-mindedness of sailing directions, which is determined by the safe region of sailing. Shown dependence of probability of the safe sailing on the law of distributing of errors of lateral or sideway declination.With the purpose of estimation of probability of the accidental-free navigation in the directions set to straitened the developed procedures of formalization of basic his parameters. Influencing of laws of distributing of error of lateral declination on authenticity of the safe ship's navigation is considered the constrained route. For realization of the offered method of estimation of probability of the accident-free navigation of ship by the set route in constrained waters, which uses the model of closeness of error of lateral declination the computer program was developed. Itforesees three variants of task of route of wiring of ship, first from which allows to use one of five standard routes. Two other variants foresee the interactive forming of route of wiring, thus one of variants of forming of route of wiring foresees the use of electronic chart. By the imitation design comparison of two models of estimation of probability of wiring of ship is conducted by the set route, as a result of which the got conclusion about the identity of models. Upon completion of work description of forming of the inflicted route by an electronic card is resulted.The influence of the laws of the distribution of lateral deviation errors on the reliability of the safe navigation of the vessel by the constrained route is considered. To implement the proposed method of estimating the probability of an accident-free vessel posting by a specified route in constrained waters, a computer program was developed using a model of one-dimensional lateral deviation error density.It provides three options for specifying the route of the vessel, the first of which allows you to use one of the five standard routes. Two other options provide interactive formation of the route of posting, and one of the options for forming the route of posting involves the use of an electronic chart. The developed computer simulation program consisting of several modules allows you to perform the following tasks; with the help of the first module, the route formation of the vessel in the constrained navigation area is made; the choosing of the route of the vessel's posting with the help of an electronic map is made using the third module of the simulation program. The paper proposes a more method for calculating a priori probability, in which the problem is formulated within the framework of a one-dimensional space using the one-dimensional error density of thelateral deviation of the vessel.The permissible safe navigation area is given by an analytical description of its boundaries. Using simulation modeling, a comparison of two-dimensional and onedimensional models for estimating the likelihood of a vessel to be navigated by a given route was made, as a result of which the conclusion obtained about model identity was obtained. For the practical application of the proposed method of estimating the likelihood of safe wiring of a vessel, it is necessary to form a real route of wiring a vessel in a restricted navigation area, which requires the use of electronic charts. At the end of the work, a description of the formation of the plotted route using an electronic chart is given.A qualitative indicator of the research results is the ability to a priori determine the safety level of navigation when sailing on the constrained route that the ship is planned to carry out, and reduce the impact of negative controlled factors.The reliability of the results of the thesis is confirmed by the correct development of mathematical models and their use, as well as the simulation carried out.The practical significance of the work is determined by the fact that the results of the study can be used on ships to determine the safety of the route, as well as the developers of navigation information systems. The results obtained in the work, both theoretical and practical, can be used in the process of training and advanced training of navigators.

У дисертаційній роботі вирішується актуальне наукове завдання практичного характеру, що спрямовано на підвищення точності вимірів параметрів радіосигналу в суднових радіолокаційних систем з врахуванням тропосферного впливу в умовах хвилювання морського середовища. У дисертації вперше запропоновано аналітична модель для врахування тропосферного впливу на радіолокаційний сигнал, що дозволяє здійснити розрахунки ефективної площі розіювання (ЕПР) морських об'єктів. Також отримало подальший розвиток модель розрахунку впливу зовнішніх збурень на прийом радіолокаційного сигналу на основі врахування тропосферного збурень над морською поверхню. Крім того, в роботі удосконалено метод визначення ЕПР морського об'єкту в суднових радіолокаційних систем на основі врахування впливу зовнішніх збурень, що дає можливість підвищити навігаційну безпеку судноплавства. В ході наукових досліджень проводилось імітаційне моделювання, яке підтвердило збіжність отриманих результатів з відомими даними.^UThe dissertation solves an important practical scientific problem aimed at increasing radio signal measurement accuracy in navy radar systems considering tropospheric impact in conditions of inhomogeneous navy environment.An analytic model for consideration of tropospheric impact at radar signal is proposed in the dissertation for the first time. This enables calculation of radar cross-section (RCS) of navy objects. The model of calculating external perturbations influence at receiving of radar signal were further developed considering tropospheric perturbations above navy surface. Moreover, the navy object RCS determination method in navy radar systems based on external impacts consideration was improved. It enables increasing waterborne traffic navigation safety. Imitation modeling was preformed during the scientific research confirming agreement of the obtained results with known data.

В роботі розглянуто векторні похибки управління і досліджені її складові.Визначено залежність векторної похибки управління від істотних чинників.Встановлено, що векторна похибка управління є сумою кількох похибок.Виявлено механізм появи систематичної векторної похибки і показано, щочас початку повороту судна залежить від обраної моделі його поворотності.Показано, що векторна похибка управління, крім систематичної складової,містить векторну похибку, яка виникає через похибки перекладки пера керма, атакож векторну похибку, що виникає через похибки моментів часу початкуповороту.Наведено дві процедури оцінки безпеки судноводіння, в якиххарактеристикою безпеки є ймовірність безпечної проводки судна за заданимстислим маршрутом. Для оцінки ймовірності безпечної проводки суднапершою процедурою використовується двовимірна щільність розподілувекторної траєкторної похибки і поточний фрагмент безпечної областіплавання. Простіше проводиться оцінка ймовірності безпечної проводки суднадругою процедурою, яка використовує одновимірний розподіл ймовірностейбічного ухилення судна щодо програмної траєкторії рухуДля оперативної оцінки безпеки плавання судна запропоновановикористовувати електронну карту району плавання, на яку наноситься полеточності. Після прогнозу повороту на електронну карту наноситься смуга рухусудна, ширина якої визначається можливою траєкторною похибкою повороту.Інтегрована таким чином інформація дозволяє вибирати безпечний маршрутплавання.Ключові слова: безпека судноводіння, траєкторна похибка поворотусудна, щільність розподілу похибки бокового відхилення, динамічні моделіпрогнозу повороту судна, імітаційне моделювання, верифікація.^UIt is exposed that the vector's error of management except for a systematicconstituent contains a vector's error, which arises up through the errors of move ofhelm, and also vector's error, that arises up through the errors of moments of time ofbeginning of turn.Two procedures of estimation of safety of navigation are resulted, in whichprobability of the safe wiring of ship on the set compressed route is description ofsafety. For estimation of probability of the safe wiring of ship the first procedure usesthe closeness of distributing of vector's trajectory error and current fragment of saferegion of sailing. Simpler estimation of probability of the safe wiring of ship of thesecond is conducted by procedure which uses probability distribution of lateraldeviation of ship in relation to the programmatic trajectory of motion.In work communication of closeness of error of lateral declination is alsoconsidered from a vector's trajectory error by a closeness and the collected analyticaldependence of error of lateral deviation from a vector's trajectory error whichallowed to find expression for the closeness of error of lateral declination, coming thecloseness of vector's trajectory error from in the case of normal law of distributing oferrors of the navigation measuring. It is resulted formalization of scopes of saferegion of sailing of ship and shown procedure of estimation of probability of safe turnof ship at known closeness of distributing of vector's trajectory error.For operative estimation of safety of sailing of ship it is suggested to use theelectronic chart of district of sailing, which the field of exactness, which can markedor be without marking, is inflicted on. After the prognosis of turn on an electronicchart the bar of motion of ship is inflicted, the width of which is determined possibletrajectory by the error of turn. The information integrated thus allows choosing thesafe route of sailing.Keywords: safety of navigation, trajectory error of turn of ship, closeness ofdistributing of error of lateral declination, dynamic models of prognosis of turn ofship, imitation design, verification.

У дисертаційній роботі теоретично обґрунтовано, розроблено зміст, методи, форми, педагогічні умови формування професійної навігаційної компетентності у майбутніх судноводіїв симуляційними технологіями змішаної реальності та експериментально перевірено модель формування цієї компетентності симуляційними технологіями змішаної реальності в процесі фахової підготовки. Вперше введено в науковий обіг дефініцію «професійна навігаційна компетентність», яку сформульовано на основі синтезу компетентнісного, діяльнісного та системного підходів; розроблено структуру та окреслено компоненти досліджуваної компетентності (мотиваційно-особистісний, когнітивний, процесуально-діяльнісний), критерії її сформованості (мотиваційний, когнітивно-змістовий, діяльнісний, оціночно-рефлексивний), охарактеризовано якісні характеристики рівнів сформованості професійної навігаційної компетентності (середній, достатній, високий).Теоретично обґрунтовано та реалізовано педагогічні умови (розвиток професійного мислення майбутніх судноводіїв; впровадження у систему професійної підготовки майбутніх судноводіїв засобів «Судна віртуальної реальності ХДМА»; розвиток цифрової компетентності викладачів); розроблено модель і методику формування професійної навігаційної компетентності у майбутніх судноводіїв симуляційними технологіями змішаної реальності, що впроваджувались упродовж трьох етапів: організаційно-спонукальний етап, когнітивно-процесуальний та рефлексивно-продуктивний етап. Кількісний і якісний аналіз результатів експериментальної роботи засвідчив ефективність упроваджених педагогічних умов та моделі цього процесу. Ключові слова: морська освіта, морські спеціалісти, судноводіння, навігаційна компетентність, симуляційні технології, змішана реальність, компетентнісний підхід.^UIn the context of 2010 Manila Amendments implementation into the training system of maritime specialists, the priority is to achieve a qualitative new level of maritime specialists' training, to use the new generation of educational resources adapted to the goals and objectives of the maritime specialists' professional training. Increasing requirements for the professional training of future ship navigators causes changes in the organization of the educational process. Formation of future navigators' professional navigational competence involves specialist training. He has a high level of professional training, a thorough knowledge of the theoretical and general professional disciplines, developed professionally important qualities, a high level of digital competence, and is able to solve professional situations independently and creatively. In the dissertation the content, methods, forms, pedagogical conditions of professional navigational competence formation of the future navigators by simulation technologies of mixed reality are theoretically substantiated and developed. The model of this competence formation by mixed reality simulation technologies in the process of professional training was experimentally tested.For the first time, the definition of "professional navigational competence" has been put into scientific use, which is formulated on the basis of a synthesis of competence, activity and system approaches; the structure and the components of the investigated competence (motivational-personal, cognitive, procedural-activity), criteria of its formation (motivational, cognitive-content, activity, evaluation-reflexive) have been developed; the qualitative characteristics of the levels of professional navigational competence (average, sufficient, high) are characterized. The pedagogical conditions are theoretically substantiated and implemented (development of the professional thinking of future navigators; implementation of the “KSMA Virtual Reality Vessel” into the professional training system of future navigators; development of teachers' digital competence); the model and methods of professional navigational competence formation of future navigators using mixed reality simulation technologies have been developed. Quantitative and qualitative analysis of the results of the experimental work showed the effectiveness of the introduced pedagogical conditions and the model of this process. Key words: maritime education, maritime specialists, navigation, navigation competence, simulation technologies, mixed reality, competence approach.

В роботі запропоновано аналітичні вирази і алгоритм для розробки процедур інформаційної системи, необхідних під час оцінки ситуації зближення і оптимізації маневру розходження. Одержано комп'ютерні процедури формування області неприпустимих значень параметрів ухилення, за допомогою якої можна вибрати оптимальні значення часу і курсу ухилення судна під час його небезпечного зближення з цілю. В роботі також розглянуто і розроблено комп'ютерні процедури формування області допустимих значень параметрів ухилення, які забезпечують безпечне розходження судна з цілю. Розглянуті процедури передбачають розрахунок меж областей для випадку переваги швидкості судна над швидкістю цілі, так і інакшому випадку.Розроблена комп'ютерна процедура, яка дозволяє визначити залежність моментів часу виходу щодо вибраного курсу з урахуванням сторони ухилення судна.У завершення роботи представлено результати імітаційного моделювання методу оперативного вибору маневру розходження суден, одержаного в результаті дисертаційного дослідження.Приведено короткий опис програми імітаційного моделювання і показано, що вона складається з трьох модулів: вибору початкової ситуації небезпечного зближення і формування для неї області неприпустимих значень параметрів ухилення і області допустимих значень параметрів виходу; модуля визначення оптимальних параметрів розходження судна з відображенням на електронній карті істинної і відносної траєкторій розходження судна; а також модуля імітаційного моделювання процесу розходження судна.Приведені результати імітаційного моделювання: вибір маневру розходження під час плавання судна у відкритому морі, а також показано урахування навігаційних перешкод під час вибору маневру розходження в стислих районах плавання.Ключові слова: безпека судноводіння, попередження зіткнень суден, локально-незалежне управління, області неприпустимих параметрів ухилення та виходу.^UAnalytical expressions and algorithm are offered in this work for development of procedures of the informative system, necessary at estimation of situation of rapprochement and optimization of maneuver of divergence. Computer procedure of forming of region of impermissible values of parameters of deviation is got, by which it is possible to choose the optimum values of time and course of deviation of ship at his dangerous rapprochement with target. In work it is also considered and developed computer procedures of forming of region of acceptability parameters of deviation, which provide safe divergence of ship with target. The considered procedures foresee the calculation of scopes of regions for the case of advantage of speed of ship above speed of target, so in other case.Developed computer procedure which allows defining dependence of moments of time of output in relation to the chosen course taking into account the side of deviation of ship.Upon completion of work the results of imitation design of method of operative choice of maneuver of divergence of vessels are represented, got as a result of dissertation research.The thumb-nail sketch of simulation routine is resulted and shown that she consists of three modules: choice of initial situation of dangerous rapprochement and forming for her of region of impermissible values of parameters of deviation and region of acceptability parameters of output; module of determination of optimum parameters of divergence of ship with the reflection on the electronic card of veritable and relative trajectories of divergence of ship; and also module of imitation design of process of divergence of ship.Resulted results of imitation design: choice of maneuver of divergence at sailing of ship at sea, and also the account of navigation obstacles at the choice of maneuver of divergence in the straitened districts of sailing is shown.Keywords: safety of navigation, warning of collisions of vessels, locally-independent management, regions of impermissible parameters of deviation and output.

Морська доктрина України на період до 2035 року визначає пріоритетні напрямки розвитку річкового та морського транспорту, його роль в економіки держави та підкреслює те, що «...формування і реалізація ефективної державної морської політики сприятиме подальшому посиленню позицій України як морської держави, створенню сприятливих умов для досягнення цілей та розв'язання завдань з розвитку морської діяльності». Дослідження, яке виконане в дисертації свідчить про те, що показники якості перевезень пасажирів та вантажів, рівень безаварійного судноводіння продовжують покращуватися. Особлива увага приділяється саме заходам забезпечення заданого рівня безаварійності. Значна роль в цьому напрямку – ефективне рішення завдань навігаційного забезпечення. Це ще більш підкреслює актуальність наукових досліджень з метою підвищення ефективності морських та річкових транспортних засовів за рахунок використання оперативної та достовірної навігаційної інформації.На теперішній час для забезпечення гарантованого рівня достовірності, точності та оперативності навігації використовують прогресивні технологічні рішення на основі супутникової навігації. Аналіз закордонного та вітчизняного досвіду розробки та впровадження систем навігації, які використовують GNSS свідчить про можливість значного підвищення їх ефективності за рахунок розвитку математичного забезпечення та використання так званих локальний радіонавігаційних систем. Найбільш актуальним в цьому напрямку є використання локальних (псевдосупутникових) радіонавігаційних систем які працюють в форматі GNSS-сигналів саме зі змінною або гнучкою структурою. В таких системах радіонавігаційні точки є мобільними, а це дає змогу оперативне забезпечити задану точність навігації в окремому районі судноводіння.Таким чином, при вирішенні проблематики розвитку локальних (псевдосупутникових) радіонавігаційних систем які працюють в форматі GNSS-сигналів, актуальним є наукове завдання удосконалення існуючих та розробки нових моделей та методів підвищення безпеці судноводіння на основи локальної радіонавігаційної системи з гнучкою структурою, вирішенню цього завдання і присвячена дана дисертаційна робота.^UThe Maritime Doctrine of Ukraine for the period up to 2035 identifies priority areas for the development of river and maritime transport, its role in the state's economy and emphasizes that "the formation and implementation of effective state maritime policy will further strengthen Ukraine's position as a maritime state. goals and solutions for the development of maritime activities. "The research performed in her dissertation shows that the indicators of the quality of passenger and cargo transportation, the level of accident-free navigation continue to improve. Particular attention is paid to measures to ensure a given level of safety. A significant role in this direction is the effective solution of navigation tasks. This further emphasizes the relevance of research to improve the efficiency of sea and river vehicles through the use of operational and reliable navigational information.At present, advanced technological solutions based on satellite navigation are used to ensure a guaranteed level of reliability, accuracy and efficiency ofnavigation. Analysis of foreign and domestic experience in the development and implementation of navigation systems that use GNSS indicates the possibility of significantly increasing their efficiency through the development of mathematical software and the use of so-called local radio navigation systems. The most relevant in this direction is the use of local (pseudo-satellite) radio navigation systems that operate in the format of GNSS-signals with a variable or flexible structure. In such systems, radio navigation points are mobile, which allows you to quickly ensure the specified accuracy of navigation in a particular area of navigation.

Розглянута апріорна оцінка вірогідності безпечної проводки судна стислим маршрутом з використанням двовимірної щільності позиційної похибки. Запропоновано альтернативний метод визначення вірогідності безпечного плавання в стислих умовах за допомогою одновимірної щільності розподілу похибки бічного відхилення судна. Проведено порівняння двовимірної і одновимірної моделей оцінки вірогідності проводки судна заданим маршрутом за допомогою імітаційного моделювання. Визначено залежність безпеки судноводіння від векторіальної похибки управління судном. Одержана залежність величини систематичної похибки управління від вибору динамічної моделі поворотності судна. Розглянуто питання оцінки точності визначення місця судна при надмірних лініях положення. Для різних законів розподілу похибок ліній положення при їх надмірній кількості одержані аналітичні вирази розрахунку ефективності обсервованих координат судна у разі їх обчислення методом найменших квадратів. Одержані аналітичні вирази для розрахунку ефективних координат судна методом максимальної правдоподібності. Проведено розробку універсального методу розрахунку ефективних координат судна при надмірних вимірюваннях. Здійснено аналіз результатів натурних спостережень і імітаційного моделювання ефективності змішаних законів розподілу. Ключові слова: безпека судноводіння, підвищення надійності судноводіння, вірогідність безпечного плавання судна, траєкторна похибка повороту судна, ефективність обсервованих координат судна, метод максимальної правдоподібності, ортогональний розклад щільності розподілу, результати натурних спостережень.^UThe results of the analysis from the study about the impact of the accuracy of ship's navigation through a confined route on the safety of navigation were presented. There were considered a priori evaluations of possibility of safe ship's navigation by confined route with the use of two-dimensional positional error density. The alternative method of determination of possibility of safe navigation is offered in the confined conditions through one-dimensional error distribution density of lateral deviation. The dependence of one-dimensional error distribution density of ship's lateral deviation on the two-dimensional positional error density was revealed. There was offered a determination procedure of basic parameters for probability evaluation of safe ship's navigation in the given congested area.There was received a dependence of probability evaluation of safe ship's navigation of the confined route from the distribution law of lateral deviation error. Comparison of two-dimensional and one-dimensional models of probability evaluation of safe ship's navigation through the given route was conducted by simulation modeling. There was proposed a forming method of the given route by an electronic chart.The dependence of safety navigation on the vector error of ship's handling was identified. There was represented a formation model of vector error navigation, which is the sum of systematic and casual components. The dependence of value of systematic error of ship's handling on the choice of dynamic model of ship turning-ability was obtained. The determination procedure of error value of ship's handling was received, taking into account the dynamic model of ship's rotation motion.There was developed a safety navigation evaluation procedure of ship's turn and offered the choice of optimal route of passage by the reflection of navigation situation with information about safety of navigation. In this paper it can be found results of value evaluation of trajectory error of ship's turn as a result of in situ observations.The question about the evaluation of exact ship's position at the surplus lines of position was considered. There was determined an analytical equation for the density of vector error for determination of the ship's position. It was also shown that the density of vector error depends on the number of lines of position, distribution of their error and angles between directions of their gradients. For different distribution law of position lines errors at their surplus number there were received analytical equations of efficiency calculation of ship's coordinates, which were examined in the case of their calculation with the use of smaller squares method. There were obtained analytical equations for the calculation of effective ship's coordinates with the use of maximum likelihood method, which provides their minimum covariance matrix. Development of universal calculation method of effective ship's coordinates at the excessive measuring was held. For such purpose the orthogonal decomposition of error density of measurements disposal in the row of GramCharlier type А was applied. There was also shown the possibility of orthogonal decomposition of irregular density.The analysis of error density of navigation parameters was performed with its orthogonal decomposition for mixed laws of the first and second types, and also for the generalized law of Poisson. There was developed the method of the use of orthogonal decomposition of error density of lines of position for ship's coordinate's determination. Effectiveness evaluation of ship's studied coordinates was offered by the method which was received. Keywords: safety of navigation, increase of navigation reliability, likelihood of safety navigation, trajectory error of ship's turn, efficiency of ship's coordinates, method of maximum likelihood, orthogonal decomposition of density disposal, results of in situ observations.

В дисертаційному дослідженні проведено аналіз можливостей застосування ортогонального розкладання щільності розподілу похибок навігаційних вимірювань за допомогою поліномів Ерміта. Приведені властивості поліномів Ерміта для нормованої щільності розподілу Гауса і доведено, що властивості поліномів Ерміта справедливі для ненормованої щільності нормального розподілу.Проведено доказ виразів для поліномів Ерміта і коефіцієнтів розкладання для нормованої і ненормованої щільності нормального закону. Одержано в явному вигляді ортогональні розкладання щільності на базі нормованого і ненормованого нормального закону.В роботі також проведено аналіз збіжності ортогонального розкладання щільності змішаних законів двох типів і узагальненого розподілу Пуассона.Розглянуто ортогональне розкладання щільності змішаних законів першого і другого типу, а також узагальненого розподілу Пуассона.Одержані вирази їх нормованої щільності і центральних моментів вищих порядків. Розроблено спосіб застосування ортогонального розкладання для розрахунку обсервованих координат судна за наявності надмірних вимірювань. Розрахована ефективність ортогональних розкладань і виявлено, що точність опису ортогональним розкладанням початкової щільності знижується із збільшенням числа членів розкладання.В роботі приведено результати аналізу статистичних даних по похибках вимірювання навігаційних параметрів і показана коректність застосування ортогонального розкладання як щільність розподілу. Також представлені результати імітаційного моделювання втрати точності обсервованихкоординат у разі їх розрахунку методом найменших квадратів.Показано вплив способу розрахунку координат судна при надмірних вимірюваннях на їх точність. Указується, що максимальна ефективність координат судна досягається застосуванням для їх розрахунку методом максимальної правдоподібності.Проведено аналіз статистичних даних, одержаних в натурних спостереженнях під час рейса судна, який представлений вісьма вибірками похибок навігаційних вимірювань.Представлено результати імітаційного моделювання втрати точності обсервованих координат за наявності надмірних вимірювань.Ключові слова: безпека судноводіння, надлишкові навігаційні вимірювання, ортогональне розкладання щільності, втрата точності координат.^UIn basic part of dissertation research the analysis of possibilities of application of orthogonal decomposition of closeness of distributing of errors of the navigation measuring is conducted by the Ermits polynomials. Resulted properties of the Ermits polynomials for the rationed closeness of distributing of Gauss and it is led to that properties of Ermit polynomials are just for the unrationed closeness of normal distribution.Proof of expressions is conducted for the Ermits polynomials and coefficients of decomposition for the rationed and unrationed closeness of normal law. Orthogonal decompositions of closeness are got in an obvious kind on the base of the rationed and unrationed normal law.The analysis of orthogonal decomposition of closeness of the mixed laws of two types and generalized distributing of Puasson is also conducted in work.Orthogonal decomposition of closeness of the mixed laws of the first and second type, and also generalized distributing of Puasson is considered. Got expressions of their rationed closeness and central moments of higher orders. The method of application of orthogonal decomposition is developed for the calculation of coordinates of ship at presence of the surplus measuring. Expected efficiency of orthogonal decompositions and it is exposed that exactness of description by orthogonal decomposition of initial closeness goes down with the increase of number of members of decomposition.In work the results of statistical data analysis are resulted on the errors of measuring of navigation parameters and the shown correctness of application of orthogonal decomposition as closeness of distributing. Also represented results of imitation design of loss of exactness of coordinates in the case of their calculation by a least-squares method.Influencing of method of calculation of coordinates of ship is shown at the surplus measuring on their exactness. It is specified, that is achieved maximal efficiency of coordinates of ship by application for their calculation by the method of maximal plausibility.The statistical data, got in the model supervisions during the voyage of ship, which is represented by eight selections of errors of the navigation measuring, analysis is conducted. The results of imitation design of loss of exactness of coordinates are represented at presence of the surplus measuring.Keywords: safety of navigation, surplus navigation measuring, orthogonal decomposition of closeness, loss of exactness of coordinates.

У дисертаційному дослідженні наведено аналітичні вирази, які формалізують відповідність вимог по габаритам суднового ходу, розміріням судна і точності контролю місця судна.Отримано аналітичні вирази критеріїв оцінки вірогідності безпечного плавання в стислих умовах.Запропонована процедура оцінювання величини інформаційної похибки габаритів суднового ходу залежно від динамічної моделі прогнозу його руху.Розглянуто питання урахування впливу достовірності прогнозування рівня води на вірогідність безпечної проводки.Запропоновано удосконалений метод оцінки безпечної проводки суден шляхом вибору оптимального способу планування шляху та використання способів високоточного управління з урахуванням інформаційних похибок.Представлено результати імітаційного моделювання оцінки вірогідностіпроводки судна плановим маршрутом на водних шляхах в стислих умовах з урахуванням інформаційних технологій.Ключові слова: безпека судноводіння, проводка суден, водні шляхи,річкові інформаційні системи,сучасні інформаційні технології.^UAnalytical expressions formalizing compliance with the requirements for fairway dimensions, ship measurements and accuracy of control of the ship'sposition are given in the dissertation research.Analytical expressions of assessment criteria of accuracy of safe navigation in congested waters have been obtained.The procedure of estimating the value of information error in fairwaydimensions depending on dynamic model of the ship motion prediction has been suggested.The issue of considering the effect of water level prediction accuracy on safe navigation have been addressed.The improved method of safe navigation assessment by choosing the best possible way of route planning and using the ways of high-accuracy control taking in to account information errors has been suggested.The results of simulation modelling of safe navigation assessment according to the planned route on the waterways in congested waterstaking into account information technologies.Key words: navigation safety, safe navigation, waterways, river information systems, modern information technologies.

В роботі викладено основні етапи процесу ухвалення рішення по попередженню зіткнень суден. Показано, що істотними є чотири етапи. Для зіставлення аналітичних систем попередження зіткнень суден запропонована процедура оцінки їх ефективності, яка визначається вірогідністю безпечного завершення процесу розходження.Запропоновано оцінку вірогідності ступеня небезпеки зближенні суден, для розрахунку якої одержаний аналітичний вираз щільності розподілу вірогідності похибки дистанції найкоротшого зближення.Розроблено спосіб оцінки вірогідності коректного визначення типу взаємодії суден і вибору оптимальної стратегії розходження. Показана перевага зовнішнього управління процесом розходження суден через відсутність необхідності координації їх взаємодії. Запропоновано процедуру визначення групи взаємодіючих суден для визначення сумісної стратегії розходження з метою компенсації ситуативного збурення.В роботі розроблені алгоритм і процедура визначення стратегії розходження групи суден, що небезпечно зближуються. Для вирішення поставленої задачі запропонований спосіб сканування площин парних курсів суден. Для ситуації небезпечного зближення декількох суден за допомогою одержаного алгоритму була розроблена імітаційна програма визначення оптимальної стратегії розходження. Ключові слова: безпека судноводіння, попередження зіткнень суден, зовнішнє управління, стратегія розходження групи суден, імітаційне моделювання^UThe basic stages of process of decision-making on warning of collisions of vessels are expounded in work. It is shown that four stages are substantial. For comparison of the analytical collision avoidance systems vessels the offered procedure of estimation of their efficiency which is determined by probability of safe completion of process of divergence.Estimation of probability of degree of danger is offered rapprochement of vessels, for the calculation of which analytical expression of closeness of probability distribution of error of distance of the shortest rapprochement is got.The method of estimation of probability of correct determination of type of cooperation of vessels and choice of optimum strategy of divergence is developed. Shown advantage of external process control of divergence of vessels for lack of necessity of coordination of their cooperation. Procedure of determination of group of interactive vessels for determination of compatible strategy of divergence with the purpose of indemnification of situation indignation is offered.An algorithm and procedure of determination of strategy of divergence of group of vessels which are dangerously drawn together is developed in work. For the decision the set problem the method of scanning of planes of pair courses of vessels is offered. For the situation of dangerous rapprochement of a few vessels by the got algorithm the imitation program of determination of optimum strategy of divergence was developed. Keywords: safety of navigation, warning of collisions of vessels, external management, strategy of divergence of group of vessels, imitation design.

Робота присвячена розробленню моделей, методів та інформаційної технології підтримки прийняття рішень з управління рухом морських суден при маневруванні. Об'єкт дослідження – процес управління рухом морських суден при маневруванні. Мета дослідження – підвищення безпеки сучасного судноплавства шляхом розробки нових моделей і методів управління рухом суден при маневруванні для систем підтримки прийняття рішень в судноводінні. Методи дослідження, що використовувалися: методи математичного моделювання для визначення прогнозованої траєкторії руху суден, методи штучного інтелекту та елементи теорії експертних систем для розробки технології вибору рішень з управління рухом суден, методи сценарного аналізу для прогнозування розвитку навігаційних ситуацій, що склалися, методи ситуаційного аналізу для визначення послідовності дій судноводія при запобіганні зіткнень. Встановлено, що на поточний момент часу існує нагальна потреба в створенні сучасних СППР з управління маневруванням суден, які враховують особливості процесу взаємодії людини з технічними засобами судноводіння та забезпечують прийняття нею рішень в складних навігаційних умовах та критичних ситуаціях, а також здатні ефективно вирішувати питання, пов'язані із процесами формування рішень з управління судном та зниженням впливу «людського фактору» на цей процес. Вперше розроблено інформаційну модель управління рухом суден в режимі реального часу, що враховує наявний досвід судноводія, навігаційну інформацію та обмеження руху суден в поточній ситуації та дозволяє знизити ризики виникнення помилкових дій в управлінні судном. Вперше розроблено метод управління маневруванням судна на основі ситуаційного аналізу процесу розходження та комплексних критеріїв оцінки рівня небезпеки, що дозволяє визначити небезпеку навігаційної ситуації в режимі реального часу та запобігти можливому зіткненню суден. Розроблена модель судноводія та методи її формування в процесі взаємодії з технічними засобами управління судном, що дозволяє знизити вплив людського фактору на процеси управління рухом суден за рахунок більш ефективної взаємодії судноводія з технічними засобами судноводіння. Розроблено інформаційну технологію підтримки прийняття рішень судноводія з управління рухом суден при маневруванні, що забезпечує зниження ризиків виникнення аварійних ситуацій в судноплавстві. Вдосконалено структуру СППР судноводія, яка дозволяє комплексно вирішувати задачі розходження та маневрування суден з урахуванням вимог МППЗС-72 та маневрених характеристик судна. Розроблено прототип СППР судноводія з управління процесом маневрування морських суден, застосування якого забезпечує підвищення якості тренажерної підготовки плавскладу в закладах освіти та тренажерних центрах Галузь використання – в освітньому процесі у закладах морської освіти, морських тренажерних центрах, крюінгових компаніях та в судноводінні на суднах українських та іноземних судновласників.^UThe work is devoted to the development of models, methods and information technology of decision taking support on the control of the vessel movement during maneuvering. The object of research is process of controlling the movement of the vessels during maneuvering. The purpose of research is to increase the safety of modern shipping by developing new models and methods of vessels movement control during maneuvering for decision support systems in navigation. Research methods used: methods of mathematical modeling to determine the predicted trajectory of vessels, artificial intelligence methods and elements of the theory of expert systems to develop technology for choosing solutions of vessels movement control, methods of scenario analysis to predict the development of navigational situations happened, situational analysis methods for determining the sequence of actions of the navigator in preventing collisions. It is established that at the moment there is an urgent need to create modern DSS for vessels movement control, which take into account the peculiarities of human interaction with technical means of navigation and ensure its decision taking in difficult navigational conditions and critical situations, as well as able to effectively solve issues, related to the processes of forming vessels controls decisions and reducing the impact of the "human factor" on this process. For the first time, an information model of real-time vessel movement control has been developed, which takes into account the available experience of the navigator, navigation information and restrictions on vessels traffic in the current situation and reduces the risk of erroneous actions in vessel movement control. For the first time a method of vessel maneuvering control was developed on the basis of situational analysis of the divergence process and complex criteria for assessing the level of danger, which allows to determine the danger of navigation situation in real time and prevent possible collisions. The model of the navigator and methods of its formation in the process of interaction with technical means of vessel control are developed, which allows reducing the influence of human factor on the processes of vessel movement control due to more effective interaction of the navigator with technical means of navigation. The information technology of support decision taking of the navigator on vessels movement control at maneuvering is developed, that's provides reduction of risks of occurrence of emergency situations in navigation. The structure of the navigator DSS has been improved, which allows to comprehensively solving the problems of divergence and maneuvering of vessels, taking into account the requirements of COLREG-72 and maneuvering characteristics of the vessel. The developed prototype of DSS of the navigator on vessels movement control process which application provides increasing of quality of training of seafarers in the educational institutions and the training centers. Field of use - in the educational process in maritime education institutions, marine training centers, crewing companies and in navigation on ships of Ukrainian and foreign ship-owners.

В роботі сформульовано принципи формування попередженнязіткнення суден елементарної групи, в основі яких лежить принципуправління процесом розходження суден, способи оцінки небезпекизближення і вибору маневру розходження і форма домену неприпустимихпозицій.Показана можливість формування трьох типів областей: областьнеприпустимих значень курсів елементарної групи суден, областьнеприпустимих значень швидкостей елементарної групи суден, областьнеприпустимих значень курсів одного судна і швидкостей іншого судна.Проведено аналітичної опис системи попередження зіткнення суден,в якій використовується домен круглої форми. Отримано аналітичнівирази меж трьох типів областей неприпустимих параметрів тарозроблено комп'ютерні процедури формування та графічного відображення всіх типів областей, показано їх використання для виборубезпечної стратегії розходження зміною параметрів руху обох суден.Досліджені питання урахування динаміки суден і навігаційнихнебезпек при формуванні областей неприпустимих значень параметрівруху і розрахунку їх меж із застосуванням різних динамічних моделейобертального руху судна та з урахуванням їх інерційно-гальмівниххарактеристик. Отримано метод урахування навігаційних небезпек привиборі маневру розходження за допомогою областей неприпустимихзначень параметрів руху суден, що передбачає зміну курсу одного абообох суден.В роботі розглянуто ситуації небезпечного зближення групи суден,числом більше двох, і способи вибору безпечного маневру розходження втаких ситуаціях. Досліджено питання визначення оптимального векторазовнішнього керування групою суден, що небезпечно зближаютьсяшляхом мінімальної зміни їх курсів прямування.В роботі досліджено попередження зіткнення суден, домени якихмають еліптичну, прямокутну і складну форми, та отримано аналітичнівирази для залежностей гранично - допустимої дистанції зближення відпараметрів ситуації зближення і форми безпечного домену. Розробленопроцедуру формування області неприпустимих значень параметрів рухусуден і попередження зіткнення суден. У завершення роботи представленірезультати перевірки коректності одержаних результатів дисертаційноїроботи, для чого була розроблена імітаційна комп'ютерна програма, якаскладається з двох основних модулів, що забезпечують вибір маневрурозходження одним із розроблених методів для заданої ситуаціїнебезпечного зближення і програвання вибраного маневру розходження,внаслідок чого робиться висновок про його коректність.Ключові слова: безпека судноводіння, попередження зіткнень суден,зовнішнє управління, аналітичні методі попередження зіткнення суден,маневри розходження суден спільною зміною їх параметрів руху, областінеприпустимих параметрів.^UThe paper describes the principles of forming of vessels' collisionavoidance of elementary group of vessels, based on the principle of processcontrol of vessel divergence, methods of assessment of close-quarters situation,choice of divergence maneuver and domain form of inappropriate positions.The possibility of forming of three types of domains is shown: the domainof invalid data of courses of the elementary group of vessels, the domain ofinvalid data of speeds of the elementary group of vessels, the domain of invaliddata of courses of one vessel and speeds of another vessel.The analytical description of the system of prevention of vessels' collisionhas been conducted, where the domain of round form is used. The analyticalexpressions of three types of domains limits of invalid data has been obtained.Computer algorithms of forming and graphic display of all types of domainshas been developed, their use for the choice of safe strategy of vesseldivergence by the change of parameters of motion of both vessels is shown.The processed questions of taking into account of vessels' dynamics andnavigational dangers at forming of domains of invalid data of motionparameters and calculation of their scopes with the application of differentdynamic models of turning motion of the vessel taking into account theirinertia-stopping characteristics. The method of taking into account thenavigational dangers has been obtained at the choice of divergence maneuverby the domains of invalid data of vessels' motion parameters, which foreseesthe change of course of one or both vessels.The cases of dangerous close-quarters situation of a group of more thantwo vessels and methods of choosing safe divergence maneuver in such casesare considered in the paper. The question of determination of the optimum vector of external operation of a group of vessels which dangerously approachby the minimum alteration of their courses is explored.The collision prevention of ships whose domains have elliptical,rectangular and complex forms, are investigated in paper and analyticalexpressions for maximum allowed distance of approach from the parameters ofthe approach situation and of safe domain forms are obtained. The procedure ofthe domain formation of invalid data of vessels' motion is developed andcollision prevention using elliptical and complex domains.In completion of paper the results of verification of accuracy of thedissertation paper results represented, for which the simulation computerprogram consisting of two basic modules which provide the choice ofdivergence maneuver by one of the developed methods for a given situation ofdangerous close-quarters situation and reproduction of the chosen divergencemaneuver, resulting in the conclusion about its accuracy was designed.Keywords: safety of navigation, prevention of vessels' collision, externaloperation, analytical methods of prevention of vessels' collision, vessels'divergence maneuvers with the common change of their motion parameters,domains of invalid data.

У дисертаційному досліджені вирішується науково – технічна проблема просторово-часової орієнтації та супроводу судна (суден) для оптимізації прохідної спроможності ТЗ підвищенням ефективності організації безпечного руху при здійсненні маневрових операцій на усіх етапах рейсу «від причалу до причалу», застосовуючи фізичні, логістичні, евристичні методи, системний підхід та способи управління ситуаційного характеру при технічному забезпечені судна (суден) сучасними засобами навігації та активного управління для протидії електромагнетизму, гравітаційним, інерційним природним навантаженням та збуренням шляхом маневрування курсом та швидкістю на усталених та перехідних режимах роботи відповідно міжнародним, державним та галузевим стандартам, правилам і обов'язковим постановам порту або гідроспоруди з безпеки судноводіння.Мета дослідження полягала у: послабленні руйнівного впливу на судна й гідроспоруди стихійного лиха та екстремальних погодних явищ; ефективній та безпечній експлуатації модернових суден адаптованих до шляхових обмежень; безпеці сповільненого та прискореного руху судна на акваторії порту; створенні умов безперервного судноплавства на ділянках розгалуженого підхідного каналу до морських та річкових портів. Головними завданнями дослідження стали: підвищення ефективності управління складом суден, що штовхається по річках та лиманах України; створення технологій безпечного судноплавства на акваторіях морського торгівельного порту (МТП) при удосконаленні системи управління вантажопотоками згідно стратегії розвитку МТП України на прикладі МТП «Південний»; підвищення організації та управління рухом суден на стадії реконструкції багатоколінного каналу до морських та річкових портів.Наукова цінність дослідження визначена якістю вирішених головних наукових завдань. Здобувачем особисто та під його керівництвом отримані наукові результати, де в рамках вирішення науково-технічних проблем, здійснений аналіз існуючих і перспективних прогнозів розвитку міжконтинентальних, континентальних, прибережних та внутрішніх водних шляхів і вперше визначені невирішені до теперішнього часу актуальні завдання розвитку теорії і практики забезпечення ефективного та безпечного управління рухом сучасних транспортних засобів.Вперше встановлені: умови організації безперервного безпечного судноплавства на багатоколінних підхідних каналах до морських та річкових портів за принципом упередження, які містять необхідні умови навігаційної безпеки руху суден – 99,8 % статичну та динамічну вірогідність безпеки по відповідності профілей колін та поворотів підхідного каналу габаритним розмірам розрахункового судна, які виходять із потреб вантажообігу портів;достатні умови гарантії безпеки управління рухом судна на багатоколінному підхідному каналі за мінімум відхилення просторово-часових координат суден від серединних вісей колін та поворотів підхідного каналу; незалежно від форм власності гідроспоруд та суден, їх розмірів та районів плавання рішення про припинення маневрових операцій приймається методом диспетчеризації капітаном порту – по ТЗ, а на берегових об'єктах – диспетчером після багатократного попереджувального оповіщення (попередженнями) операторами ЦУРС про небезпеку для своєчасного реагування капітанів та екіпажом суден на стихійне лихо, що наближається (представників влади, та користувачів мереж).Методологічною особливістю дослідження є самостійність системного підходу до кожної з задачі з подальшим заключним об'єднанням результатів за просторово-часовими ознаками. У зв'язку з цим різноманіття природних явищ, транспортних мереж та їх об'єктів, процесів, споживачів інформації та транспортних засобів поєднані у теоретичні, чисельні та експериментальні методи досліджень. Теоретичні методи притаманні вирішенню нових проблем, які раніше не досліджувались, або досліджувались у далекому минулому, або, коли методи попередніх досліджень виявлялися застарілими, нераціональними і вимагають удосконалення розрахункових моделей, способів і алгоритмів, що їх реалізують. Імітаційні методи будуть використовуватися для аналізу формалізованих математичних моделей руху та маневрування суден особливо на тренажерній комп'ютерній техніці. Експериментальні методи використовуються для верифікації отриманих автором за допомогою імітаційних моделей результатів.Практична цінність та результативність роботи полягає у тому, що отримані в дисертації результати використані тільки приватними замовниками вже на протязі майже 10-ти років, а й іншими юридичними особами.Ключові слова: ефективність, навігація, судна, рух, якість, система управління, безпека, математичне моделювання, оптимальність.^UThe thesis research solves the scientific and technical problem of spatial and temporal orientation and support of the vessel to optimize the throughput of the vessel by increasing the efficiency of safe movement in the implementation of shunting operations at all stages of the flight "from berth to berth", using physical, logistical, heuristic methods , system approach and methods of situational control at technical provision of vessels with modern means of navigation and active control to counteract electromagnetism, gravitational, inertial natural loading and perturbation by maneuvering course and speed at steady and transient modes of operation according to international, state and industry standards, rules and mandatory regulations of the port or hydraulic structures on navigation safety.The purpose of the study was to: reduce the destructive impact on ships and hydraulic structures of natural disasters and extreme weather events; efficient and safe operation of modern vessels adapted to route restrictions; safety of slowed down and accelerated movement of the vessel in the port waters; creating conditions for continuous navigation in the areas of the branched approach channel to sea and river ports.The main objectives of the study was: increase of efficiency of management of the structure of vessels pushing on the rivers and estuaries of Ukraine; creation of technologies of safe navigation on the waters of the sea trade port (STP) while improving the cargo management system according to the STP development strategy of Ukraine; improving the organization and management of vessel traffic at the stage of reconstruction of the multi-knee canal to sea and river ports.The scientific value of the study is determined by the quality of the main scientific tasks. The applicant personally and under his leadership obtained scientific results, where in solving scientific and technical problems, an analysis of existing and future forecasts of intercontinental, continental, coastal and inland waterways and for the first time identified unresolved current issues of theory and practice of effective and safe traffic control of modern vehicles.The methodological feature of the study is the independence of a systematic approach to each of the problems with the subsequent final combination of results on area-temporal characteristics. In this regard, the diversity of natural phenomena, transport networks and their objects, processes, consumers of information and vesselsare combined into theoretical, numerical and experimental research methods.Theoretical methods are inherent in solving new problems that have not been studied before, or have been studied in the distant past, or when the methods of previous research were outdated, irrational and require improvement of computational models, methods and algorithms that implement them. Simulation methods will be used to analyze formalized mathematical models of movement and maneuvering of ships,especially on training computer equipment. Experimental methods are used to verify the results obtained by the author using simulation models.The practical value and effectiveness of the work lies in the fact that the results obtained in the dissertation have been used not only by customers for almost 10 years, but also by other legal entities.Key words: efficiency, navigation, vessels, movement, quality, control system, safety, mathematical modeling, optimality.