ІНФОРМАЦІЙНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ДЛЯ МОНІТОРИНГУ ТА УПРАВЛІННЯ РУХОМ СУДЕН З ВИКОРИСТАННЯМ ДАНИХ СУПУТНИКОВОЇ НАВІГАЦІЇ

У статті досліджена можливість інформаційного забезпечення для моніторингу та управління рухом суден з використанням даних супутникової навігації. Розглянуті елементи системи безпеки судноводіння. Вирішення завдань, пов'язаних з безпекою судноводіння і своєчасною доставкою вантажів, екологічним захистом прибережної зони, вимагає чіткого моніторингу руху суден і управління швидкостями потоків судів або окремих суден. Для цієї мети необхідне впровадження нових сучасних радіотехнічних засобів на базі високоточних супутникових навігаційних технологій та застосування систем, які забезпечують безпеку плавання судів. Дані обставини вимагають створення в регіонах систем керування судноплавством з таким навігаційним забезпеченням, яке б у максимальному ступені знижувало ризик аварій судів при плаванні в прибережних водах, на підходах до портів, у портових водах, у вузкостях, на внутрішніх водних шляхах, де свобода маневрування обмежена. У дослідженні представлене рішення актуальної наукової задачі з розробки математичного забезпечення формування високоточних полів місцевизначення, річкової диференціальної підсистеми GPS, для створення суцільних високоточних телекомунікаційних полів у СХ та ПХ діапазонах з урахуванням впливу полі компонентної підстилаючої поверхні, параметрів приймально-передаючого обладнання та урахування загоризонтної рефракції, яка має важливе значення для водного транспорту. Ключові слова:

ВПЛИВ ЕЛЕКТРИЧНО АКТИВНИХ ДЕФЕКТІВ НА ТЕРМОСТИМУЛЬОВАНІ СТРУМИ В КРИСТАЛАХ ДИФОСФІДУ ЦИНКУ

У статті проведено дослідження щодо впливу електрично активних дефектів на термостимульовані струми в кристалах дифосфіду цинку. Відомо, що зростання електропровідності у напівпровідникових матеріалах відбувається двома шляхами: за рахунок підвищення їх температури, а також через зріст кількісті домішок та дефектів у кристалах цих матеріалів. З цієї точки зору до перспективних напівпровідникових матеріалів можна віднести кристали дифосфіду цинку та кадмію. У нашому випадку у якості об’єкту дослідження були обрані кристали α - ZnP2. У тетрагональних кристалах дифосфіду цинку, які були вирощені методом сублімації у двох температурній печі, виявлені електрично активні дефекти, що обумовлюють появу релаксаційних струмів короткого замикання у процесі нагріву. Спонтанна поляризація, що генерує термостимульовані струми короткого замикання, викликана порушеннями динамічної рівноваги в електронній та гратковій підсистемах кристалу α - ZnP2. Наведено, що динамічна рівновага між електронною та гратковою пілсистемами визначає характер змін властивостей напівпровідникових кристалів. У свою чергу, зміна ж швидкості у процесах нагрівання безсумнівно приводитимо до порушення динамічної рівноваги між цими підсистемами та, отже, і до появи термостимульованих струмів. У ході дослідження виявлена здатність цих кристалів утворювати спонтанну поляризацію, яка приводить до появи термостимульованих струмів короткого замикання у напрямку (001). Це явище обумовлено не фазовими температурними переходами, як уявлялося раніше, а, найімовірніше, у результаті домішкових викривлень кристалічної гратки при її нагріві, які призводять до порушення динамічної рівноваги у електронній та гратковій підсистемах кристалу за рахунок появи електрично активних дефектів. Ключові слова: пониженні симетричні кристали, електрично активні дефекти, термостимульовані струми.

ДОСЛІДЖЕННЯ МОДЕЛІ ПРОЦЕСУ ЗГОРЯННЯ АЛЬТЕРНАТИВНИХ ВИДІВ ПАЛИВА В СУДНОВИХ ДИЗЕЛЯХ

Останнім часом усе більш широке поширення одержують альтернативні біопалива на основі рослинних олій (рапсових, соєвого, соняшникового, арахісового, пальмового) та їх похідних. Інтенсивні роботи з переведення дизелів на біопаливо ведуться як у країнах з обмеженим енергетичним потенціалом, так і в країнах з великими запасами нафтового палива, а також у високорозвинених країнах, що мають фінансову можливість придбання нафтових енергоносіїв. На даний час у Європі (Німеччина, Франція, Австрія й ін. країни) щорічно виробляється більш 1,5 млн. т біопалива. Це - сумішеве біопаливо, що містить до 10 % складного метилового ефіру, який отримується з рапсової олії. Аналіз ефективності виробничо-господарської діяльності підприємств водного транспорту свідчить, що середній рівень рентабельності їх основних послуг не високий. Отже, існує необхідність пошуку резервів підвищення ефективності перевезень і роботи транспортного флоту. Одним з напрямків наукового пошуку є економічна оцінка використання ресурсів і, насамперед, палива в компанії для досягнення корисного результату в діяльності. Проблема пошуку та оцінки ресурсозберігаючих технологій роботи транспортних судів є актуальною. Особливу гостроту їй додає ситуація на ринку енергоносіїв за умови постійного коливання цін на паливо. Резерви для зменшення витрат на паливо полягають у нормуванні ходових операцій, вибору оптимальних режимів роботи двигунів на різних ділянках рейсу, вибору швидкості, що з одного боку забезпечить своєчасне виконання транспортної операції – а з іншого дозволить отримати економію у витраті палива. Дослідження полягає у можливості доведення отриманих теоретичних положень до практичних рекомендацій та безпосередньо пристроїв та обладнання, які дозволять використовувати альтернативні види палива з метою підвищення екологічних та енергетичних характеристик судових двигунів. Ключові слова. паливо, двигуни, ресурсозберігаючі технології, дизельне паливо, транспортний флот

ДОСЛІДЖЕННЯ ПРОЦЕСІВ ВІБРАЦІЇ В МАШИННИХ ВІДДІЛЕННЯХ ТЕПЛОХОДІВ

Суднобудування у світі є галуззю, яка досить динамічно розвивається з високою капіталізацією. Слід зауважити , що це не лише прибуткове виробництво, а ще й наукоємне. Для будівництва суден використовуються новітні наукові методи у сфері матеріалознавства, навігації, енергетичних установок. Відомо, що вібрації та удари супроводжують роботу багатьох машин і механізмів, знижуючи їх надійність і довговічність, а також шкідливо впливають на здоров'я людини. Серйозна ситуація у сфері захисту від вібрацій склалася на засобах водного транспорту. Розвиток сучасних суднових енергетичних установок пов'язаний, з одного боку, зі збільшенням потужності механізмів, які є в багатьох випадках джерелами інтенсивного шуму і вібрацій, з іншого боку - значними масштабами використання точних приладів і апаратури різного призначення, чуттєвих до вібрацій. Таким чином, віброзахист становить значний інтерес як для суднобудівників, так і для фахівців із суднових енергетичних установок, оскільки вібрація суднового корпусу і його окремих елементів може викликати в корпусі судна появу втомних тріщин, порушити нормальну роботу суднової апаратури і різних вимірювальних приладів, установлених на борту судна, створити негативні умови для перебування пасажирів і членів екіпажу на борту протягом порівняно тривалого часу. На даний момент питання зниження вібрації займає визначене місце в теорії і практиці суднобудування. Усі судна проходять перевірку вібраційної і шумової активності. Увага приділяється системам зниження активності джерел вібрації і шуму. Крім того, методи проектування передбачають істотне зниження вібрації вже на стадії технічного завдання за рахунок спеціального розташування приміщень щодо джерел вібрації і шуму, раціонального вибору конструкції корпуса, товщини листів обшивки, тощо. Значний науковий інтерес представляють собою методи розрахунку вібраційних сил та моментів для розроблення обґрунтованих рекомендацій щодо зміни в конструкції суден для отримання прийнятних показників. Також важливим завданням є розробка критеріїв оцінювання віброзахисту суден, які можна використовувати як при суднобудуванні, так і при виконанні заходів з модернізації існуючого флоту. Конструктивне вдосконалення пружних систем, що веде до зменшення вібронавантажень корпусу судна є достатньо важливим науковим напрямком, розвиток якого відповідає розвитку сучасних поглядів на суднобудування. Проектування пружних систем суднових енергетичних установок є досить трудомісткою задачею і вимагає визначеного ступеня автоматизації розрахунків. При проектуванні транспортних суден з головними малооборотними дизелями варто враховувати такі особливості, як їх неврівноваженість та компонування, а також взаємодію з корпусними конструкціями. Ключові слова: вібрація, механіка твердого тіла, пружні системи, суднобудування, суднові двигуни.

АНАЛІЗ СИСТЕМ КЕРУВАННЯ СУДНОМ ТА ОСОБЛИВОСТЕЙ ЇХ ЕКСПЛУАТАЦІЇ

В статті проведені дослідження що пов'язані з визначенням основних напрямків розвитку суднових автоматизованих систем керування судном. На основі аналізу літератури здійснено розподілення суднових систем на рівні керування в залежності від їх функціональних властивостей. Також здійснюється огляд стану питання і проаналізовані основні напрямки розвитку силових енергетичних установок та систем автоматизованого керування судном. При цьому система керування судном розглядається як об’єднана інформаційна платформа керування судном. Це пов'язано з тим, що на сьогоднішній день сучасний розвиток суднових систем керування розробляється відповідно до технології Е-навігації та використовує спеціалізовані інформаційні системи. Це дає можливість підвищити ефективність експлуатації судна за допомогою своєчасним керуванням силових вузлів і пристроїв, а також зміни умов функціонування. Ключові слова: автоматизовані системи керування, навігаційно-інформаційний комплекс, суднові енергетичні установки

АНАЛІЗ МОЖЛИВОСТЕЙ ЕЛЕКТРОННОЇ КАРТОГРАФІЧНОЇ НАВІГАЦІЙНОЇ ІНФОРМАЦІЙНОЇ СИСТЕМИ ДЛЯ ОПТИМАЛЬНОГО КЕРУВАННЯ РУХОМ СУДНА

В статті розглянуто властивості електронних картографічних навігаційних інфор аційних систе длякерування рухо судна на прикладі використання систе и Transas-Navi-Sailor-4000. На основі авто атичного аналізу інфор ації про стан судна за допо огою електронних картографічних навігаційних інфор аційних систе ожливо здійснювати оцінювання орської навігаційної обстановки, забезпечити безпеку судноводіння на основі визначення істоцеположення орських об’єктів та прокладки опти ального курсу судна. В стаття також представлена загальна структурна схе а електронної картографічної навігаційної інфор аційної систе и. Електронні картографічні навігаційні інфор аційні систе и є виключно ефективни засобо навігації, які істотно скорочують навантаження на вахтового по ічника і дозволяють приділяти акси у часу спостереження за навколишні оточення і виробленні обґрунтованих рішень з управління судно .Ключові слова: електронна картографічна навігаційна інфор аційна систе а,керування судно , безпека судноводіння

МЕТОДИ ЗНИЖЕННЯ ВМІСТУ ТОКСИЧНИХ КОМПОНЕНТІВ ВІДПРАЦЬОВАНИХ ГАЗІВ СУДНОВИХ ДИЗЕЛІВ

В статті проведено аналіз методів зниження токсичних компонентів відпрацьованих газів суднових дизелів та сформована узагальнююча таблиця. Визначено, що захист навколишнього середовища останнім часом є глобальною проблемою людства. Постійне збільшення споживання вуглеводних палив і викидів в атмосферу шкідливих речовин від їх використання викликає порушення природного процесу самоочищення біосфери і є загрозу життя людини. Для зупинки даного процесу, підписані міжнародні угоди, прийняті державні постанови і програми захисту навколишнього середовища від шкідливих викидів. Найбільш небезпечними компонентами відпрацьованих газів суднових дизельних двигунів фахівці більшості країн і співробітники Комітету з захисту морського середовища ІМО вважаються оксиди азоту NOx і оксиди сірки SOx. З огляду на специфіку суднових дизельних двигунів більшістю країн нормуються тільки викиди оксидів азоту, що знаходяться в складі відпрацьованих газів, а так само накладається обмеження на вміст сірки в суднових паливах, унаслідок чого відбувається зростання цін на паливо і збільшуються експлуатаційні витрати. Зроблено висновок, що розробка заходів із зменшення токсичності відпрацьованих газів може проводитися по таких напрямках: удосконалювання конструкції двигуна, урахування експлуатаційних факторів з корегуванням регулювальних параметрів дизельного двигуна, застосування альтернативних видів палива. Ідентифіковано, що найбільш перспективні рішення в області мінімізації викидів суднових дизельних двигунів можна відобразити наступними напрямками наукових досліджень і технологічних розробок: адаптація конструкції двигуна; оптимізація роботи паливної апаратури; використання каталізаторів виборчої нейтралізації; використання водопаливних емульсій. Доведено, що найбільш прийнятними методами є удосконалення робочого процесу дизеля (на його користь свідчать наступні показники: низькі початкові витрати, пов'язані в основній своїй масі з модернізацією окремих компонентів двигуна, практично незмінними експлуатаційними витратами і низький рівень технічного ризику) та використання водопаливних емульсій. Ключові слова: відпрацьовані гази, водний транспорт, водопаливна емульсія, екологічність, конструкція, судовий дизель.

ДОСЛІДЖЕННЯ МЕТОДІВ ПІДВИЩЕННЯ НАДІЙНОСТІ І ФУНКЦІОНАЛЬНИХ ХАРАКТЕРИСТИК ДВИГУНІВ ЗАСОБІВ КОЛЕКТИВНОГО ПОРЯТУНКУ ЕКІПАЖІВ МОРСЬКИХ СУДЕН

У статті проведено синтез методів підвищення надійності і функціональних характеристик двигунів засобів колективного порятунку екіпажів морських судів. Проведені дослідження з реалізації стандартних рятувальних операцій дозволили виявити найбільш значимі технічні процедури nf етапи, які впливають на ефективність і оперативність виконання рятувальної операції. Були визначені експлуатаційні параметри малорозмірних дизелів, покращення характеристик яких забезпечить більш оперативну та надійну реалізацію рятувальної операції. Розставлено пріоритети технічних і конструктивних рішень, що підвищують експлуатаційні якості МД, спрямованих на покращення пускових і маневрених якостей ЕУ РКП. У ході дослідження вирішено ряд завдань: розробка моделі застосування ЕУ ЗКП і визначення основних напрямків покращення її функціональних характеристик; розробка критеріїв оцінки ефективності функціонування ЕУ, що дозволяють визначити ступінь придатності суднового МД для установки на ЗКП; запропоновано метод покращення функціональних характеристик МД ЕУ ЗКП; узагальнено особливостей функціонування МД ЕУ у всіх можливих умовах реалізації рятувальної операції; розроблено рекомендації щодо удосконалення конструкції і технології виготовлення деталей шлюпкового дизеля, його пускових і маневрених якостей. Ключові слова: безпека, екіпаж, морські судна, двигун, аварії, катасnрофи.

РОЗРОБКА І ВПРОВАДЖЕННЯ АЛГОРИТМУ БЕЗПЕЧНОГО МАНЕВРУВАННЯ СУДЕН ВНУТРІШНЬОГО ПЛАВАННЯ

У статті розглянуто проблеми забезпечення безпечного маневрування суден, наведено фактори впливу на маневрування суднами внутрішнього плавання, дано визначення системі автоматичного управління судном, що є основою процесу переходу до безекіпажних суден. Розглянуто види сучасних адаптивних авторульових систем управління суднами, досліджено їх основні особливості, що стало підґрунтям для розроблення системи підтримки прийняття рішень суднами. Досліджено, що для розробки логічних структурних алгоритмів прийняття рішення приділяється увага розробки методів коригування планової траєкторії при управлінні розходженням суден. При великій їх кількості завдання значно ускладняються, і судноводій змушений вирішувати тільки оперативні задачі. Оцінку ситуації зміну відносного руху описано трьома характеристиками. Представлені модель задачі прийняття рішення, схема системи самонавчання, математична модель динамічної бази знань на основі чого було побудовано алгоритм функціонування системи безпечного маневрування, що дозволяє провести побудову вирішальної функції паралельно як в автоматизованому режимі, так і на основі експертної думки. Ключові слова: система управління, маневрування, система підтримки прийняття рішень, база даних, алгоритм.

ДОСЛІДЖЕННЯ СИСТЕМИ ПІДТРИМКИ ПРИЙНЯТТЯ РІШЕННЯ БЕЗПЕКИ СУДНОВОДІННЯ

Стаття присвячена дослідженню системи підтримки прийняття рішення бепзеки судноводіння. На сьогоднішній день існують складні інтелектуальні системи, які допомагають моделювати об'єкти та навколишнє середовище; високоточні системи позиціювання водного транспорту; швидкодіючі обчислювальні комплекси, які здатні виконувати необхідні розрахунки в стислі терміни. Однак, незважаючи на наділення людини новими ресурсними можливостями для забезпечення безпеки в людино-машинних системах, очікуваний рівень аварійності та загибелі після впровадження нової техніки суттєво не зменшився. Причину таких невдач, насамперед, варто шукати в методах та підходах прийняття рішень. У складних технічних системах, до яких відноситься і водний транспорт, особа, яка приймає рішення на етапах вибору і прогнозування є не тільки самою ненадійною, але і самою непередбачуваною ланкою. У ході дослідження були вирішені такі завдання: проведено змістовний опис організації безпеки на морі та формалізацію даного завдання; аналіз методів прийняття рішень в умовах невизначеності та методів побудови систем підтримки прийняття рішення; - розроблено об’єктно-орієнтовану технологію проектування системи підтримки прийняття рішення з безпеки судноводіння; проведено синтез системи підтримки прийняття рішення безпеки судноводіння, окремих її елементів та розробити алгоритми функціонування й взаємодії. Для досягнення поставлених цілей об’єктно-орієнтованого функціонування складних активних суднових технічних систем запропонована і реалізована ООМ інформаційно-управляючого суднового комплексу з використанням методів аналізу та синтезу підсистем, із застосуванням принципу функціональної декомпозиції, що здійснює циклічне рішення послідовності задач безпеки: підтримки внутрішніх параметрів судна в безпечних межах, забезпечення навігаційної безпеки плавання та попередження зіткнень суден. Ключові слова: судноводіння, безпеки, технічні системи, судновий комплекс, технічні системи.