РОЗРОБКА ТА 3D-ДРУК МОДЕЛЕЙ СУДЕН ДЛЯ СИСТЕМ АВТОМАТИЗОВАНОГО УПРАВЛІННЯ РУХОМ

10.33815/2313-4763.2023.1–2.26–27.070–081

Анотація

Мета дослідження полягає у підвищенні якості та безпеки морської навігації шляхом розробки автономних навігаційних систем, які пом’якшують негативний вплив людського фактору за допомогою розширеної інтеграції програмного та апаратного забезпечення з серверами та бортовими контролерами.

Ключовою проблемою, яка стоїть перед дослідниками, є мінімізація потенційно негативних наслідків людського фактору в контексті управління судном, а також розробка ефективних механізмів взаємодії програмного та апаратного забезпечення із серверами та бортовими контролерами.

У методологічному плані дослідження передбачає: а) розробку модулів для удосконалення процесів управління; б) створення симуляційних стендів для комплексного дослідження; і в) дизайн деталізованої 3D моделі контейнеровоза MSC Panaya.

Основні результати нашого дослідження полягають у розробці детальної 3D моделі контейнеровоза MSC Panaya, що створена на основі заводських креслень. З використанням передових технологій 3D друку та пластику PLA, вдалося створити фізичні моделі, готові до польового тестування запропонованих технічних рішень. Після вибору та налаштування радіокеруючої системи для моделі судна, було забезпечено її водонепроникність, маневреність та сумісність з іншими компонентами. Використовуючи обрану радіокеруючу систему, модель могла діяти на відстані від 500 метрів. Важливістю є застосування PID контролерів, які допомагають стабілізувати судно в умовах змінних погодних умов та морських течій. Додатково було вивчено підходи до оптимізації апаратних компонентів, включаючи мікроконтролер, сенсори, а також відповідне програмне забезпечення. Зробивши акцент на розробці автопілотних систем для моделей кораблів розміром до 2 метрів, було виявлено, що компактні сенсори, такі як LIDAR, камери та сонари, можуть бути особливо корисними для таких моделей суден. Крім того, системи комунікації, а також інтегровані модулі GPS, можуть спростити навігацію та взаємодію.

Практичний внесок дослідження виявляється в розробці та впровадженні комплексних технічних рішень, які спрямовані на оптимальну взаємодію моделі судна з акваторією, враховуючи динаміку погодних умов та особливості морської навігації. Експериментальне тестування в натуральних умовах та сучасні системи керування дозволили збільшити ефективність роботи моделі. Перспективи подальших досліджень передбачають додаткове удосконалення технічних рішень та їх адаптацію до потреб реальних судових систем.