NAU Harvester System
MATHEMATICAL AND INFORMATION PROVISIONS OF BRIDGE TEAM TRAINING CONTROL SYSTEMS
Наукові журнали Національного Авіаційного Університету
View Archive Info| Field | Value | |
| Title |
MATHEMATICAL AND INFORMATION PROVISIONS OF BRIDGE TEAM TRAINING CONTROL SYSTEMS
Математическое и информационное обеспечение системы управления для подготовки команды ходового мостика Математичне та інформаційне забезпечення системи управління для підготовки команди ходового містка |
|
| Creator |
Kashtalyan, P. V.
Rozhkov, S. O.; Херсонська державна морська академія, Херсон |
|
| Subject |
Simulator training; bridge team; preliminary route plan; optimal route; full-mission bridge; exercise scenario; decision making; optimal control
UDC 681.136.54(045) Тренажерная подготовка; команда ходового мостика; предварительная прокладка; оптимальный маршрут; тренажерный комплекс; сценарий упражнения; принятие решения; оптимальное управление УДК 681.136.54(045) Тренажерна підготовка; команда ходового містка; попередня прокладка; оптимальний маршрут; тренажерний комплекс; сценарій вправи; прийняття рішення; оптимальне управління УДК 681.136.54(045) |
|
| Description |
Despite considerable efforts and resources, expended on soft-, hardware and organizational facilities for navigators’ development, it is required to increase the level of navigators’ skills, familiarize them with the functions and limitations of ship’s equipment. Building a harmonized cooperation between the members of bridge team is one of the most important tasks even for the well-educated and skilled in ship handling officers. A problem of sea transportation safety improvement through increased quality of navigators’ simulator training is considered in current article. A critical review of IMO model courses and their use for the tasks of navigators’ simulator training was performed. These recommendations pursue the purpose of standardization and unifying the bridge team training in accordance with STCW 1978/ 2010 convention. The main navigational tasks were classified, their formalized form end solutions represented. Because time constant and time of delay do not depend on the decision’s responsibility level, it is possible to consider them as the characteristics of a definite Bridge Team member. These descriptions are determined by the simple experiments of reaction on the known signals and it is possible to get the model of Bridge Team behavior depending on the decision-making risks and external indignations. It was suggested to use safe sailing probability function as the criterion of navigator’s competence. The essential point in the article is the transition from partial criteria for evaluating the navigators’ work to the assessment of the average risk as a single criterion, which makes it possible to assess objectively the prospects of using a definite vessel crew. The implementation of a risk minimization strategy leads to a sequence of steps which allows to achieve an optimally safe trajectory. It was suggested to use Pontryagin’s maximum principle on an optimum route plan, thus the task turned to the standard task of optimum operation speed of the linear system. A structure of optimal solution for bridge team simulator training is defined. A training complex structure consisting of visualization complex, where an external situation is designed, Bridge Team members’ workplaces, data bases of vessels’ dynamics models, navigation database, bases of indignations models and instructor’s workplace was suggested.
Несмотря на значительные усилия и ресурсы, затрачиваемые на программные, технические и организационные средства подготовки штурманов, необходимо повышать уровень навыков штурманов, знакомить их с функциями и ограничениями судового оборудования, обеспечить согласованное сотрудничество между членами команды ходового мостика. В данной статье рассматривается проблема повышения безопасности морских перевозок за счет повышения качества подготовки судоводителей на тренажерах. Был проведен критический обзор модельных курсов ИМО и их использования для задач обучения на тренажерах судоводителей. Большинство из них основаны на модельных курсах, разработанных Международной морской организацией (IMO) с целью стандартизации и унификации обучения команды мостика в соответствии с конвенцией STCW 1978/2010. Были классифицированы основные навигационные задачи, представлены их формализованные конечные решения. Поскольку постоянное времени и время задержки не зависят от уровня ответственности решения, их можно рассматривать как характеристики определенного члена команды судового мостика. Эти описания определяются в простых экспериментах по реакции на определение времени известных сигналов, и можно получить модель поведения команды мостика в зависимости от рисков принятия решений и внешних возмущений. Было предложено использовать функцию вероятности безопасного плавания и критерий компетентности штурмана. Важным моментом в статье является переход от частных критериев оценки работы штурмана к оценке среднего риска в качестве единого критерия, который позволяет реально оценить перспективу использования конкретного экипажа судна. Реализация стратегии минимизации риска приводит к последовательности шагов, которые реализуют оптимально безопасную траекторию. Был предложен принцип максимума Понтрягина по оптимальному плану маршрута, чтобы задача обратилась в стандартную задачу оптимальной по скорости работы линейной системы. Определена структура оптимального решения для тренировки команды мостика. Была предложена структура учебного комплекса, которая состоит из комплекса визуализации, где проектируется внешняя ситуация, рабочие места членов судового мостика, базы данных динамики моделей судов, навигационная база данных, базы моделей возмущений и рабочее место инструктора. Незважаючи на значні зусилля і ресурси, що витрачаються на програмні, технічні та організаційні засоби підготовки штурманів, необхідно підвищувати рівень навичок штурманів, знайомити їх з функціями і обмеженнями суднового устаткування, забезпечити узгоджене співробітництво між членами команди ходового містка. У даній статті розглядається проблема підвищення безпеки морських перевезень за рахунок підвищення якості підготовки судноводіїв на тренажерах. Було проведено критичний огляд модельних курсів ІМО і їх використання для задач навчання на тренажерах судноводіїв. Більшість з них засновані на модельних курсах, розроблених Міжнародною морською організацією (IMO) з метою стандартизації та уніфікації навчання команди містка відповідно до конвенції STCW 1978/2010. Були класифіковано основні навігаційні завдання, представлені їх формалізовані кінцеві рішення. Оскільки стала часу і час затримки не залежать від рівня відповідальності рішення, їх можна розглядати як характеристики певного члена команди суднового містка. Ці описи визначаються в простих експериментах по реакції на визначення часу відомих сигналів, і можна отримати модель поведінки команди містка в залежності від ризиків прийняття рішень і зовнішніх збурень. Було запропоновано використовувати функцію ймовірності безпечного плавання в якості критерію компетентності штурмана. Важливим моментом в статті є перехід від часткових критеріїв оцінки роботи штурмана до оцінки середнього ризику в якості єдиного критерію, який дозволяє реально оцінити перспективу використання конкретного екіпажу судна. Реалізація стратегії мінімізації ризику призводить до послідовності кроків, які реалізують оптимально безпечну траєкторію. Був запропонований принцип максимуму Понтрягіна по оптимальному плану маршруту, щоб завдання було обернено в стандартну задачу оптимальної за швидкістю роботи лінійної системи. Визначено структуру оптимального рішення для тренування команди містка. Була запропонована структура навчального комплексу, яка складається з комплексу візуалізації, де проектується зовнішня ситуація, робочі місця членів суднового містка, бази даних динаміки моделей суден, навігаційна база даних, бази моделей збурень і робоче місце інструктора. |
|
| Publisher |
National Aviation University
|
|
| Contributor |
—
— — |
|
| Date |
2019-07-11
|
|
| Type |
—
— — |
|
| Format |
application/pdf
|
|
| Identifier |
http://jrnl.nau.edu.ua/index.php/ESU/article/view/13816
10.18372/1990-5548.60.13816 |
|
| Source |
Electronics and Control Systems; Том 2, № 60 (2019); 61-69
Электроника и системы управления; Том 2, № 60 (2019); 61-69 Електроніка та системи управління; Том 2, № 60 (2019); 61-69 |
|
| Language |
en
|
|
| Rights |
Authors who publish with this journal agree to the following terms:Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).
|
|