МАТЕМАТИЧНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ТРАЄКТОРІЇ СУДНА ЯК ОБ’ЄКТА УПРАВЛІННЯ В ГЛОБАЛЬНОМУ ПЛАНУВАННІ

Анотація

У сучасному світі війн та пандемій необхідні пристрої, що здатні виконувати управління судном без людини, розв’язувати складні навігаційні задачі, виконати перевезення вантажу/людей у/із зони ураження. Якщо це військове судно, − вико- нати бойову задачу без втрат особового складу. Для таких пристроїв необхідна умовна класифікація сценаріїв та формування завдань глобального планування в реальному часі. Розроблена математична модель завдання глобального планування. Зміна траєкторії у реальному часі ‒ це зміна координатної матриці у глобально- му плануванні, що дозволяє перебудувати матриці локального планування; кожний сценарій ‒ це співпадіння певних обставин і умов; обставини і умови прописані у вигляді коду програмування. Пропонується застосувати путьові матриці для гло- бального планування траєкторії руху судна. Бінарна путьова матриця (матриця інцидентності) може змінюватись залежно від оперативного сценарію. Запропо- новано 4 можливі сценарії і матриця сценаріїв, яка показує кореляцію між сценарі- єм і путьовими точками. Запропонована розробка не містить конфлікту пріорите- тів. Усі сценарії глобального планування працюють у визначеному часі. Раптовий сценарій не входить у матрицю сценаріїв, але зупиняє виконання завдання глобаль- ного планування. Фільтр, що складається з трьох стовпців, рухає одиницю гальму- вання по діагоналі в путьовій матриці залежно від кількості пропущених пунктів і дозволяє зупинити судно перед правильною вершиною за рахунок переміщення оди- ниці гальмування по діагоналі путьової матриці. Управляючий пристрій модифікує траєкторію у відповідності до виконання того чи іншого сценарію. Судно розгля- дається як об’єкт управління, який відповідно до рішення управляючого пристрою змінює траєкторію і/або зупиняється шляхом активного або пасивного гальмуван- ня. Відповідні графічні симуляції представлені у статті. Економічна ефективність розраховується на основі відкритих даних про зарплати команди судна.