Navigation systems and methods for improving their reliability and accuracy to solve problems of collision avoidance of an autonomous ship at the stage of concept development

Abstract

Успех реализации Морского автономного надводного судна (МАНС) заключается прежде всего в надежности, бесперебойности и работоспособности различных навигационных систем, применяемых в автономных судах. Эти требования распространяются прежде всего на интеллектуальные системы мониторинга, прогнозирования, планирования и принятия решений, которые образуют интеллектуальную Систему поддержки принятия решений (СППР) безопасности судовождения в режиме реального времени [1]. Одна из наиболее сложных задач решаемых СППР – это задача предупреждения столкновений судов (ЗПР/ПСС) . Сложность ( ЗПР/ПСС) заключается в проблеме многофакторного анализа, связей и противоречий интересов частей и системы в целом. На этапе разработки концепции автономного судна должна быть выполнена предварительная оценка навигационных систем по критериям надежности и точности для их установки на морских автономных и дистанционно управляемых надводных судах. Эта оценка должна включать список и всесторонний анализ навигационных систем, которые должны использоваться для решения ( ЗПР/ПСС). Кроме того, должны быть разработаны технологические методы повышения точности источников навигационной информации, схемы резервирования, комплексирования в случае отказа или угрозы изменения нормальных рабочих режимов навигационного оборудования МАНС для решения со стороны злоумышленников. The success of the implementation of the Maritime Autonomous Surface Vessel (MANS) lies primarily in the reliability, un-interrupted operation and performance of various navigation systems used in autonomous ships. These requirements apply first of all to intelligent systems for monitoring, prediction, planning and decision-making, which form an intelligent decision support system (DSS) for the safety of navigation in real time mode [1]. One of the most difficult tasks solved by the DSS is the collision avoidance. The complexity of collision avoidance challenge lies in the problem of multivariate analysis, connections and contradictions between the interest’s parts of the system and such system itself. At the stage of developing the concept of an autonomous vessel, a preliminary assessment of navigation systems should be carried out according to the criteria of reliability and operability before their installation on marine autonomous and remotely controlled surface vessels. This assessment should include a list and a comprehensive analysis of the navigation systems to be used to solve the task of ship collision avoidance. Additionally technological methods should be developed to improve the accuracy of navigation information sources, redundancy schemes, and integration in a case of failure or a threat to change the normal operating modes of MANS navigation equipment to solve the task of ship collision avoidance by intruders.