Study of GNSS and AIS dynamic information for automatic tracking and collision avoidance of ships
Authors: Астреин В.В. , Филатов В.И. 
Published: September 2024

Данная статья является продолжением исследований [1,2] по разработке Подсистемы автоматического мониторинга и контроля (САМК), которая является структурным элементом Системы поддержки принятия решений (СППР), предназначенной для слежения и предупреждения столкновений судов на морском автономном или дистанционно управляемом надводном судне (МАНС). Явные преимущества Спутниковых систем навигации (ГНСС) и Автоматической идентификационной системы (АИС) перед Радиолокационными станциями (РЛС) и другими Радио техническими навигационными системами (РНС) по функциональным и точностным возможностям, как показывают многочисленные исследования, предопределяют выбор первоочередного использования ГНСС и АИС для использования в СППР МАНС. Несмотря на привлекательность использования динамической информации ГНСС и АИС, имеющиеся алгоритмы, а также методы обработки информации пока еще не получили широкого применения. Одна из таких причин связана с проблемой обработки информации ГНСС и АИС, как череды стационарных, так и нестационарных, как одномерных, так и многомерных, как равноотстоящих, так и не равноотстоящих временных рядов. Другая причина это - отсутствие достаточного количества практических исследований информации ГНСС и АИС, выполненных на судах. На практике для целей предупреждения столкновений или маневрирования судов часто приходится работать со случайными параметрами с малой выборкой и неравномерной дискретизацией. В этой связи становится актуальной проблема научного технического эксперимента с использованием ГНСС и АИС по обработке выдаваемой динамической информации на конвенционных и высокоскоростных судах. Некоторые обобщенные результаты теоретических и практических исследований, полученных в море, и являются предметом данной статьи.

This article is a continuation of research [1,2] on the development of the Automatic Monitoring and Control Subsystem (SAMC), which is a structural element of the Decision Support System (DSS), designed to track and prevent collisions of ships on a maritime autonomous or remotely controlled surface vessel (MANS). The obvious advantages of Satellite Navigation Systems (GNSS) and Automatic Identification System (AIS) over Radar Stations (RLS) and other Radio Technical Navigation Systems (RNS) in terms of functionality and accuracy, as shown by numerous studies, predetermine the choice of the primary use of GNSS and AIS for use in DSS MANS. Despite the attractiveness of using dynamic information from GNSS and AIS, the available algorithms, as well as information processing methods, have not yet been widely used. One of these reasons is related to the problem of processing GNSS and AIS information, both a series of stationary and non-stationary, both one-dimensional and multidimensional, both equidistant and non-equidistant time series. Another reason is the lack of a sufficient number of practical studies of GNSS and AIS information carried out on ships. In practice, for the purposes of collision avoidance or ship maneuvering, it is often necessary to work with random parameters with a small sample and uneven sampling. In this regard, the problem of scientific technical experiment with the use of GNSS and AIS for processing the issued dynamic information on conventional and high-speed vessels becomes relevant. Some generalized results of theoretical and practical research obtained at sea are the subject of this article.