Анализ факторов, влияющих на безопасность морских контейнерных перевозок

Заключение

В работе показаны этапы формирования экспертной системы, построение функций принадлежности и нечетких множеств, формировании коэффициента безопасности на основе построения выходной функции нечеткой системы.

Полученные данные о безопасности перехода для отдельных участков маршрута и всего маршрута позволяют принимать оперативно решения в процессе движения судна по маршруту с учетом гидрометеорологических факторов на основе методов и алгоритмов определения оптимального маршрута судна и заранее избегать участков небезопасных для движения судна.

Литература:

1. Акмайкин Д.А., Клюева С.Ф., Салюк П.А. Эвристический поиск оптимального маршрута судна по северному морскому пути. Вестник Государственного университета морского и речного флота им. адмирала С. О. Макарова. 2015. - №. 5 (33). - C. 52- 56

2. Полковникова Н. А, Курейчик В. М. Разработка модели экспертной системы на основе нечёткой логики. Известию ЮФУ. Технические науки. 2014.- №1(150) - С. 83-92.

3. Сазонов А. Е., Осипов Геннадий Сергеевич, Клименко В. Д. Использование метода экспертных отношений предпочтения для оценки уровня совершенства системы управления безопасностью морского судна. Вестник Государственного университета морского и речного флота им. адмирала С. О. Макарова. 2013. - № 3 (19) - с. 94-105.

4. Борисов В.В., Круглов В.В., Федулов А.С. Нечеткие модели и сети. М.: Горячая линия-Телком, 2012. - 284 с.

5. Рутковский Лешек. Методы и технологии искусственного интеллекта [Текст] / Пер. с польск. И. Д. Рудинского.- М.: Горячая линия - Телеком, 2010. - 520 с.

6. Программа анализа данных навигационной и метеорологической информации NM Service. Акмайкин Д.А., Клюева С.Ф., Салюк П.А. Свидетельство о государственной регистрации программ для ЭВМ. Рег. №2015618690. Дата поступления 18 июня 2015 г, зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 14.08.15. Дата публикации 20.09.15.

7. RadarDataConverter Lan20Export. Акмайкин Д.А., Хоменко Д.А., Клюев Д.В. Свидетельство о государственной регистрации программ для ЭВМ. Рег. №2015618318. Дата поступления 18 июня 2015г, зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 05.08.15. Дата публикации 20.09.15.

УДК 656.61

АНАЛИЗ ФАКТОРОВ, ВЛИЯЮЩИХ НА БЕЗОПАСНОСТЬ МОРСКИХ КОНТЕЙНЕРНЫХ ПЕРЕВОЗОК

Акмайкин Д.А., к.ф-м.н., доцент кафедры «Технические средства судовождения», ФБОУВПО «Морской государственный

университет имени адмирала Г. И. Невельского» Царик Р.С., аспирант кафедры «Лазерной физики», ФБОУ ВПО «Морской государственный университет имени адмирала Г. И.

Невельского» e-mail: Akmaykin@msun.ru, Москаленко А.Д., д.т.н., профессор кафедры «Начертательной геометрии и графики», ФБОУ ВПО «Морской государственный

университет имени адмирала Г. И. Невельского» Москаленко М.А., д.т.н., профессор кафедры «Теории и устройства судна», ФБОУ ВПО «Морской государственный университет

имени адмирала Г.И. Невельского» Клюева С.Ф., к.т.н., доцент кафедры «Автоматических и информационных систем», ФБОУ ВПО «Морской государственный

университет имени адмирала Г.И. Невельского»

В настоящей статье рассмотрены факторы, влияющие на безопасность морских контейнерных перевозок, и соотнесение их с установленными критериями. Четкое задание или квантификация которых позволяет отнести основные угрозы безопасности к их первопричинам и проанализировать возможные корректирующие и предупреждающие меры.

Ключевые слова: факторы безопасности, безопасность мореплавания, критерии безопасности, контейнерные перевозки.

ANALYSIS OF FACTORS AFFECTING THE SAFETY OF CONTAINER SHIPPING

Akmaykin D., Ph.D., assistant professor of the Technical means of navigation chair, FSEIHPE «Maritime State University named after admiral

G.I.Nevelskoi»

Tsarik R., the post-graduate student of the Laser physics chair, FSEI HPE «Maritime State University named after admiral G.I.Nevelskoi»

e-mail: Akmaykin@msun.ru

Moskalenko A., Doctor of Techniques, professor of the Descriptive geometry and graphics chair, FSEI HPE «Maritime State University named

after admiral G.I.Nevelskoi»

Moskalenko M., Doctor of Techniques, professor of the Ships theory and devices, FSEI HPE «Maritime State University named after admiral

G.I.Nevelskoi»

Klyueva S., Ph.D., assistant professor of the Automatic and Information Systems chair, FSEI HPE «Maritime State University named after

admiral G.I.Nevelskoi»

In the article, factors influencing safety of container shipping and their correlation with specified criteria are considered. Their clear definition or quantification allows to relate basic threats to their root cause and to analyze feasible corrective and preventive measures.

Keywords: safety factors, safety of shipping, safety criteria, container shipping.

Введение

В безопасности судоходства в целом, и морских контейнерных перевозок, в частности, при оценке потенциальных угроз иногда используются такие формулировки, как «хорошая морская практика» и «человеческий фактор».[1]

Понятие «хорошей морской практики» ( ХМП) очень часто применяется в вопросах обеспечения безопасности судоходства. ХМП, в частности, узаконена правилами МППСС-72 (правило 2 и 8), что придает ей статус официального понятия [8].

ХМП складывалась веками - вместе с развитием судоходства.

Личный опыт мореплавателей и морские аварии ложились в основу обширного комплекса практических знаний об обеспечении безопасного плавания и управлении судном. Итоги расследования морских аварий очень часто включают в себя такие формулировки, как «несоблюдение хорошей морской практики». Но даже мнение экспертов отрасли представляет собой лишь субъективное суждение о ХМП в конкретном случае. Однако практически любая авария, это невыполнение утвержденных отраслевых правил.

Человеческий фактор (далее ЧФ) может быть сформулирован как вероятность принятия человеком неверного решения в той или

иной ситуации, вызванная его психофизическими и иными возможностями и ограничениями.

Сегодня применение понятия ЧФ очень распространено. Но можно утверждать, что под ЧФ нередко подводится банальное невыполнение утвержденных отраслевых правил.

Констатация фактов нарушения ХМП и проявления ЧФ как причин аварий имеет место постфактум. То есть их профилактическая роль в снижении аварийности весьма незначительна.

Для целей данной работы применяются следующие определения [5, 6]:

Контрольный критерий - критерий, позволяющий оценивать безопасность эксплуатации судна и/или выполнения судовой операции под воздействием той или иной угрозы.

Четкий контрольный критерий - это такой критерий (параметр, условие, состояние), который выражен числом, и / или позволяет сделать очевидный выбор из нескольких критериев, и / или иным образом четко задан, так, что исключает или минимизирует вероятность выбора неверного критерия.

Квантификация - численное или иное выражение четкого контрольного критерия.

Для учета факторов влияющих на безопасность морских контейнерных перевозок необходимо определить все возможные угрозы, как внешние, так и внутренние. Необходимо оценить риски, сопутствующие эксплуатации судна, в целом, и конкретным судовым операциям, в частности [2-4].

Каждый фактор должен быть проанализирован для выявления контрольных критериев, и установлены допустимые значения, определяющие состояние безопасности. В таком случае поддержание контрольного критерия на уровне заданного значения, или в рамках заданного интервала, позволит обеспечить безопасность выполнения той или иной судовой операции и безопасную эксплуатацию судна в целом.

Квантификация критериев, в том числе, опирается на отраслевой опыт и статистику аварийности. При этом контрольные критерии, не заданные четко в конвенциях и правилах, могут быть заданы судоходными компаниями в рамках системы управления безопасностью (СУБ), в том числе для каждого судна в отдельности. Однако, важно понимать то, что такая индивидуальная квантификация должна, в любом случае, опираться на установленные в отрасли правила и перекрывать их по принципу «считай себя ближе к опасности» [6].

Основные факторы безопасности перевозок

Факторы безопасности можно разделить на две основные группы: внешние и внутренние. Внешние факторы обусловлены воздействием внешних факторов на судно (гидрометеорологические факторы, другие суда, навигационные опасности, акты незаконного вмешательства и др.). Внутренние факторы обусловлены воздействием, в том числе и тех, которые изначально были привнесены

извне (вес груза, балласта, бункера и запасов, и их распределение внутри судна, и др.) [9].

Под инцидентами и авариями подразумеваются любые происшествия с негативными последствиями для судна, груза, экипажа и окружающей среды. При этом авария отличается от инцидента большей тяжестью негативных последствий.

Контрольные критерии безопасности

Контрольные критерии безопасности могут быть определены международными морскими конвенциями, национальными требованиями, межотраслевыми и отраслевыми правилами.

Некоторые правила и нормы могут содержать контрольный критерий в конкретном числовом выражении. Такие контрольные критерии наиболее понятны. Однако, это не гарантирует их более легкого выполнения. Другие правила могут задавать требования в достаточно обобщенном выражении, или представлять собой некоторый спектр значений или способов выполнения какого-либо критерия.

Задание контрольных критериев различно по своей сложности, поскольку некоторые из них уже четко сформулированы и определены правилами, в то время как другие, представляют собой практически не квантифицируемую категорию. Такие критерии обычно очень индивидуальны и определяются отдельно для каждого судна.

В дальнейшем конкретизация того или иного контрольного критерия позволяет в значительно облегчить принятие предупреждающих мер для повышения безопасности морских контейнерных перевозок.

Как видно из табл. 2, некоторые контрольные критерии повторяются (им присвоен один и тот же номер). Повторяемость контрольных критериев не говорит об их большей важности в вопросах безопасности, но дает основание считать, что их соблюдение позволит нейтрализовать большее число угроз безопасности.

Анализ повторяемости контрольных критериев, показан в табл. 3. В распределение контрольных критериев относительно факторов, влияющих на безопасность перевозки приведено в табл. 4.

На рис. 1 приведен общий алгоритм применения контрольных критериев для обеспечения безопасности мореплавания. Описание процедур, представленных на рисунке, приведено ниже.

Потенциальная угроза (Фактор) должна быть заблаговременно оценена с использованием процедур оценки рисков.

Для предотвращения возникновения угрозы или минимизации негативных последствий, обусловленных указанным фактором, вырабатываются предупреждающие действия (Мера).

Предупреждающие действия включают в себя один или несколько контрольных критериев (Критерий), которые позволяют оценивать воздействие угрозы на безопасность и эффективность принимаемых предупреждающих действий.

Контрольные критерии, насколько это возможно, должны быть заданы/квантифицированы/определены (Задание).

Таблица 1. Основные факторы безопасности и их воздействие

Факторы Воздействие

Внешние

Неблагоприятные гидрометеорологические факторы (ветер, волнение, течение, запас воды под килем) Потеря скорости. Повышенный расход топлива. Отклонение от запланированной траектории маршрута. Инциденты / аварии: повреждения, загрязнение окружающей среды

Географические (режим плавания по судоходным артериям) Задержка относительно плана перехода. Инциденты / аварии: столкновения

Социальные (взаимодействие с другими судами) Инциденты / аварии - столкновения, загрязнение окружающей среды

Акты незаконного вмешательства (пиратство, разбой, грабеж) Инциденты / аварии: повреждение, потеря судна / груза, ранения и гибель людей

Организационные (внешнее планирование погрузки / ротации портов / судовых операций) Нарушения остойчивости, прочности, посадки судна. Непроизводительные простои судна. Инциденты / аварии - повреждения, загрязнение окружающей среды

Управленческие (менеджмент, система управления безопасностью) Эксплуатационные сбои. Инциденты / аварии: повреждения, загрязнение окружающей среды

Внутренние

Недостоверный вес контейнеров Превышение нагрузок на корпус. Несоответствие остойчивости и посадки. Инциденты / аварии: повреждения, порча груза

Нарушение допустимой высоты штабеля контейнеров Ограничение видимости с навигационного мостика. Инциденты / аварии: столкновение

Нарушения правил и технологии перевозки опасных грузов Инциденты / аварии: порча груза, пожар / взрыв, повреждения, гибель судна

Нарушения правил и технологии перевозки рефрижераторных грузов Инциденты/аварии: порча груза

Непрофессиональное планирование и управление судовыми операциями Инциденты/аварии: порча груза, повреждения, загрязнение окружающей среды,

Таблица 2. Определение и задание контрольных критериев

Фактор Контрольный критерий Задание контрольного критерия №

Негативное воздействие ветра Площадь парусности Посадка судна 1

Высота штабеля контейнеров 2

Параметры ветра 3

Негативное воздействие волнения Сила волнения Класс судна по правилам классификационного общества 4

Состояние корпуса судна 5

Состояние загрузки 6

Посадка судна 1

Негативное воздействие течения Обводы подводной части корпуса судна Посадка судна 1

Параметры течения 7

Недостаточный запас воды под килем Безопасная осадка судна Посадка судна 1

Минимальный запас воды под килем / минимальная глубина 8

Ограничения, накладываемые режимом плавания по судоходным артериям Безопасная осадка судна Минимальный запас воды под килем / минимальная глубина 8

Безопасная скорость судна Скоростной режим 9

Разрешенный к перевозке груз Правила плавания и стоянки в порту 10

Маневрирование при расхождении МППСС-72 11

Маневренные характеристики судна 12

Опасное взаимодействие с другими судами Скорость судна Скоростной режим 9

Дистанция и время кратчайшего сближения Элементы движения целей 13

Безопасная осадка судна Посадка судна 1

Ширина судоходных вод Расстояние до опасностей 14

Маневренные характеристики судна 12

Маневрирование при расхождении МППСС-72 11

Акты незаконного вмешательства Уязвимость судна Посадка судна 1

Скоростной режим 9

Контроль доступа на судно План охраны судна (ПОС) 15

Маневрирование при уклонении Маневренные характеристики судна 12

Ненадлежащее планирование погрузки Размещение груза Допустимая нагрузка на палубу / двойное дно / крышки трюмов судна 16

Очередность погрузки / выгрузки Очередность портов в ротации 19

Ненадлежащее планирование ротации портов Проходная осадка судна Посадка судна 1

Правила плавания и стоянки в порту Правила плавания и стоянки в порту 10

Неэффективный менеджмент Эффективность коммерческого менеджмента Рациональное соотношение коммерческой выгоды и требований безопасности 20

Эффективность системы управления безопасностью Количество инцидентов / аварий, технических неисправностей и процедурных несоответствий 21

Недостоверный вес контейнеров Местная и общая прочность Допустимая нагрузка на палубу / двойное дно / крышки трюмов судна 16

Нагрузки на корпус судна Допустимый изгибающий момент 22

Допустимый скручивающий момент 23

Допустимые перерезывающие силы 24

Остойчивость судна Допустимая метацентрическая высота 25

Допустимый критерий погоды 26

Допустимый критерий ускорения 27

Допустимое максимальное плечо диаграммы статической остойчивости (ДСО) 28

Допустимый угол крена при максимуме плеча ДСО 29

Допустимый угол заката ДСО 30

Посадка судна Допустимые осадки 1

Допустимый крен и дифферент 1

Видимость с навигационного мостика - СОЛАС 74/78 Часть V Правило 22 31

Нарушение допустимой высоты штабеля контейнеров Видимость с навигационного мостика СОЛАС 74/78 Часть V Правило 22 31

Нарушения требований безопасности при перевозки опасных грузов Разрешенные к перевозке опасные грузы Разрешенные к перевозке опасные грузы (свидетельство) 17

Размещение контейнеров с опасными грузами на судне МК МПОГ 18

Сегрегация опасных грузов 18

Маркировка контейнеров с опасными грузами 18

Декларирование опасных грузов 18

Нарушение требований безопасности при перевозке рефрижераторных грузов Размещение контейнеров с рефрижераторными грузами Слоты, предусмотренные для перевозки рефрижераторных контейнеров 32

Возможность мониторинга и технического обслуживания рефрижераторных контейнеров

Соблюдение режима перевозки Температура по документам 33

Режим вентиляции по документам 34

Непрофессиональное управление судовыми операциями Выполнение международных конвенций СОЛАС-74, МАРПОЛ-73/78, ПДМНВ-78/95, КГМ-66 35

Выполнение правил МППСС-72 МППСС-72 11

Выполнение правил техники безопасности Правила ТБ 36

Выполнение процедур СУБ Процедуры СУБ 37

Таблица 3. Анализ повторяемости контрольных критериев

Контрольный критерий Повторяемость

1 - посадка судна 9

18-МКМПОГ 4

9 - скоростной режим 3

11 - МППСС-72 3

8 - минимальный запас воды под килем / минимальная глубина 2

10 - правила плавания и стоянки в порту 2

12 - маневренные характеристики судна 2

16 - допустимая нагрузка на палубу / двойное дно / крышки трюмов судна 2

31 - COJIAC 74/78 Часть V Правило 22 2

2-7, 13-15, 17, 19-30,32-37 1

Таблица 4. Взаимосвязь контрольных критериев с соответствующими факторами

Контрольный критерий Фактор

1 - посадка судна Негативное воздействие ветра; Негативное воздействие волнения; Негативное воздействие течения; Недостаточный запас воды под килем; Опасное взаимодействие с другими судами; Акты незаконного вмешательства; Ненадлежащее планирование ротации портов; Недостоверный вес контейнеров

18-МКМПОГ Нарушения требований безопасности при перевозки опасных грузов

9 - скоростной режим Ограничения, накладываемые режимом плавания по судоходным артериям; Опасное взаимодействие с другими судами; Акты незаконного вмешательства

10 - правила плавания и стоянки в порту Ограничения, накладываемые режимом плавания по судоходным артериям Ненадлежащее планирование ротации портов

11 - МППСС-72 Ограничения, накладываемые режимом плавания по судоходным артериям; Опасное взаимодействие с другими судами; Непрофессиональное управление судовыми операциями

12 - маневренные характеристики судна Ограничения, накладываемые режимом плавания по судоходным артериям; Опасное взаимодействие с другими судами

16 - допустимая нагрузка на палубу / двойное дно / крышки трюмов судна Ненадлежащее планирование погрузки; Недостоверный вес контейнеров

31 - СОЛАС 74/78 Часть V Правило 22 Недостоверный вес контейнеров; Нарушение допустимой высоты штабеля контейнеров

Контрольные критерии должны быть выполнены (Выполнение).

Выполнение контрольных критериев должно привести к устранению угрозы (Предотвращение).

Заключение

Задание контрольных критериев должно осуществляться с учетом возможных негативных последствий. Некоторые из контрольных критериев имеют хорошую возможность квантификации, а другие - плохую.

Хорошо квантифицируются критерии 1-4, 6-10, 12-14, 16-18, 2234.

Сложнее квантифицируются критерии: 11, 15, 19, 21, 35-37.

Плохо квантифицируются критерии: 5, 20

Ни одна из конвенций и правил не задает минимального значения дистанции кратчайшего сближения при расхождении судов и не квантифицирует значение безопасной скорости [8]. Это объясняется огромным многообразием типов судов, их маневренных характеристик и окружающих условий, в которых эти суда могут находиться. При этом в судоходных компаниях устанавливаются требования к расхождению судов. Безопасная скорость всегда должна соответствовать конкретным условиям плавания. Но при этом судоходная компания может установить свои правила по режиму работы главного двигателя, и момент перехода в маневренный режим, при плавании в стесненных условиях [9].

В Международном кодексе управления безопасностью и в

Рис. 1. Общий алгоритм применения контрольных критериев в обеспечении безопасности

СУБ судоходных компаний есть четкое правило, говорящее, что капитан имеет право отступать от выполнения правил, если это требуется для обеспечения безопасности в конкретных условиях. Четкое задание контрольных критериев позволяет использовать их в автоматизированных программных комплексах, используемых в морских контейнерных перевозках [3,4].

В частности:

- контрольные критерии 1, 2, 6, 16-19, 22-34 учитываются компьютерными программами, обеспечивающими контроль грузовых операций судна, и специальными программно-аппаратными средствами мониторинга состояния судна и груза;

- контрольные критерии 3, 7-9, 12-14 учитываются с помощью судовых электро-радионавигационных средств

- контрольный критерий 4 не требует постоянного контроля, как такового. Вместо этого достаточно включить в СУБ требование с ограничениями для судна по входу в зону волнения, превышающего допустимые нормы для судна.

Из оставшихся контрольных критериев все, кроме № 5, относятся к соответствующим положениям конвенций и правил. Они средне или плохо квантифицируемы. Это объясняется тем, что конвенции и правила гораздо чаще содержат общие формулировки, чем четко заданные критерии. Контрольный критерий № 10 с большой долей вероятности может быть четко задан соответствующими правилами плавания и стоянки в порту. Это могут быть максимальные и минимальные скорости, осадки, зона видимости, длина судна, скорость ветра, волнение и т.п.

Из приведенного анализа можно сделать вывод, что подавляющее большинство из обозначенных контрольных критериев безопасности вполне поддаются квантификации. Поэтому в вопросах обеспечения безопасности морских перевозок можно и нужно переходить от общих формулировок к конкретным правилам, соблюдение которых позволит избежать аварий, которые по результатам расследования могут быть отнесены к влиянию «человеческого фактора» или несоблюдению «хорошей морской практики».

Литература:

1. Царик Р. С., Акмайкин. Д.А. От хорошей морской практики к контрольным критериям безопасности судоходства // Сборник

докладов 63-й международной молодежной научно-технической конференции Молодежь. Наука. Инновации. МГУ им. Адм. Г. И. Невельского. Владивосток. 2015.

2. Царик Р. С. Комплексный подход в обеспечении безопасности морских контейнерных перевозок // Сборник докладов Форума «Молодые ученые транспортной отрасли». Московский университет путей сообщения (МИИТ). Москва. 2015 г. - 157 с.

3. Царик Р. С., Акмайкин Д. А. и др. Управление рисками и снижение аварийности в морских контейнерных перевозках // Научный информационный сборник. Транспорт. Наука Техника. Управление, Всероссийский институт научной и технической информации (ВИНИТИ). Москва. № 2, 2015. С. 37-42.

4. Царик Р. С., Акмайкин Д. А. Система оперативного контроля грузовых операций контейнеровоза (СОКГОК) // Вестник Государственного Морского Университета имени адмирала Ф. Ф.

Ушакова. - 2015. С 50-55.

5. World Shipping Council, International chamber of shipping. Safe transport of container by sea Guidelines on best practice // Marisec Publications, London. - 2008. 81 стр. ТРД ПГППРТ

_6 Svein Kristiansen Maritime transportation Safety management

and risk analysis // Elsivier Butterworth-Heinemann. 2004 г. - 523 с.

7. Международная Конвенция по охране человеческой жизни на море 1974 года (СОЛАС-74). (Консолидированный текст, измененный Протоколом 1988 года к ней, с поправками), - СПб.: ЗАО "ЦНИИМФ", 2015 г. - 1088 с.

8. Международные правила предупреждения столкновений судов в море 1972 года с поправками (МППСС-72), - СПб.: ЗАО "ЦНИИМФ", 2010 г. - 128 с.

9. DNV Container Ship Update Information from DNV to container ship industry No. 1 April 2008. Napoli special edition, - DNV, 2008. - 24 c.

УДК 656.61: 681.883. 42

АНАЛИЗ ТОЧНОСТИ ПОСТРОЕНИЯ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЦИФРОВОЙ МОДЕЛИ ДНА В ЗАДАЧАХ НАВИГАЦИИ ПО ПОЛЮ ГЛУБИН

Завьялов В. В., д. т. н., профессор, профессор кафедры технических средств судовождения, ФБОУ ВПО «Морской государственный университет им. адмирала Г. И. Невельского», e-mail: zavyalov@msun.ru Клюева С. Ф., к. т. н., доцент кафедры автоматических и информационных систем, ФБОУ ВПО «Морской государственный

университет имени адмирала Г.И. Невельского»

Лабюк Ф. И. доцент кафедры управления судном, ФБОУ ВПО «Морской государственный университет имени адмирала Г. И.

Невельского»

В статье рассмотрены основные критерии точности создания цифровых моделей рельефа морского дна. Приведены основные погрешности, которые создаются при проведении автоматизированной гидрографической съемки и составлении цифрового поля глубин. В работе показана взаимосвязь масштаба навигационной карты с уровнем погрешностей в определении координат точек на карте. Приведены диапазоны погрешностей отображения и измерения глубин. С учетом новых международных стандартов на гидрографические работы возможная точность значения радиальной средней квадратической погрешности определения места судна, опознанного по отдельной глубине позволит создать системы навигации по полю глубин с достаточно высокой точностью.

Ключевые слова: поле глубин, морское дно, цифровая модель, навигационные карты, погрешности измерения

ANALYSIS OF ACCURACY OF CONSTRUCTION AND USE OF DIGITAL MODELS OF SEA BOTTOM IN THE NAVIGATION PROBLEM BY FIELD OF DEPTHS

Zavyalov V., doctor of technical Sciences, professor, professor of the Navigation Technological tools chair, FSEI HPE «Maritime State University named after admiral G.I.Nevelskoi», e-mail: zavyalov@msun.ru Klyueva S., Ph.D., assistant professor of the Automatic and Information Systems chair, FSEI HPE «Maritime State University named after

admiral G.I.Nevelskoi»

Labyuk F., assistant professor of the Ship handling chair, FSEI HPE «Maritime State University named after admiral G.I.Nevelskoi»

The article deals with basic criteria of accuracy to create digital elevation models of the seabed. The article presents the basic errors that are generated during the automated hydrographic surveying and digital databases of the depths. The paper shows relationship of scale navigation map errors of coordinates ofpoints and depths of the seabed on this map. This article describes the range of measurement errors of depths seabed. Given the new international standards for hydrographic work, perhaps more accurately calculate the value of the radial mean square error in determining the position of the vessel and to create a navigation system via of depths seabed with high accuracy.

Keywords: depth of field, sea bottom, digital model, navigational charts, measurement error

Введение

При использовании современных морских навигационных карт, для навигации в прибрежном плавании или районах с отмелями и подводными препятствиями, судоводитель получает достаточно полную информацию. В открытом море и океане большие глубины и масштаб карты не позволяют пользоваться материалами подробных промеров.

Высокая надежность морских карт достигается путем использования спутниковых, радио и гидроакустических технических средств при сборе гидрографических данных, а также при автоматизированной обработке этих данных и качественным нанесением их на карту.

При проведении автоматизированной гидрографической съемки образуются погрешности, которые следует учитывать при составлении цифрового поля глубин, табл. 1, [1 - 7].

Погрешности измерения поля глубин

Степень доверия к карте характеризуется, в первую очередь, формой представления рельефа морского дна. Фактически измеренные глубины, нанесенные на карту в виде цифр одного размера и

при любом масштабе, при минимуме информации для судоводителя занимают максимум места. Например, на путевой карте масштаба 1:50 000 на широте 43°Ы двузначная цифра глубины занимает 8577 кв.м.

При резком перепаде рельефа дна на этой площади может разместиться не одна глубина, отличная от измеренной. Для изображения формы рельефа дна по данным систематического промера наносятся изобаты. По ним можно проследить плавное изменение глубины, но для изображения резких перепадов рельефа они не пригодны.

Как систематические, так и непрерывные промеры и регистрация глубин с применением эхолотов, выполняются галсами с различными междугалсовыми расстояниями. И даже уменьшение этого расстояния не исключит возможности пропуска подробностей сложного рельефа при больших перепадах глубин. Абсолютно полную информацию о рельефе морского дна можно получить только при выполнении сплошной съемки с использованием многолучевых промерных эхолотов и создании цифровой базы поля глубин.

При рассмотрении погрешностей, которые возникают при создании базы поля глубин, следует учитывать искажения, передающие