Visualization of the predictive trajectory as augmented reality to support vessel motion control in the conditions of inland waterways

Abstract

Движение водоизмещающего судна по курсу в линейных районах и акваториях внутренних водных путей (ВВП) осуществляется обычно в стесненных навигационных условиях (СНУ). К ним, например, относятся участки с регулируемым движением и всевозможные помехи. В силу наличия таких ограничений движению судна по курсу судоводитель должен уметь в сжатые промежутки времени, на коротких дистанциях принимать решения, обусловливаемые текущей эксплуатационной ситуацией. Ошибочное прогнозирование траектории движения судна с последующим принятием не вполне корректного решения может привести к нештатным ситуациям таким, как посадка судна на мель, касание затопленных предметов, навал, столкновение с гидротехническими сооружениями и т.п. Один из возможных путей совершенствования способов управления движением судна по курсу в СНУ заключается в реализации технологии дополненной реальности при отображении на мониторе ходового мостика в реальном масштабе времени прогнозной траектории движения судна вкупе с цифровым двойником видимой панорамы текущей судоходной обстановки. Статья посвящена обсуждению такого подхода, реализованного на основе теоретического исследования, последующей разработки модельно-алгоритмического обеспечения и его экспериментального апробирования. The movement of a displacement vessel along the course in linear areas and waters of inland waterways (IWW) is usually carried out in cramped navigation conditions (CNC). These, for example, include areas with controlled traffic and all kinds of interference. Due to the presence of such restrictions on the movement of the vessel along the course, the navigator must be able to make decisions in short periods of time, at short distances, due to the current operational situation. Erroneous prediction of the trajectory of the vessel, followed by the adoption of an incorrect decision, can lead to abnormal situations such as stranding, touching submerged objects, bulk, collision with hydraulic structures. One of the possible ways to improve the methods of controlling the movement of the vessel along the course in the CNC is to implement augmented reality technology when displaying on the monitor of the navigation bridge in real time the forecast trajectory of the vessel, coupled with a digital double of the visible panorama of the current navigational situation. The article is devoted to the discussion of such an approach, implemented on the basis of theoretical research, subsequent development of model-algorithmic support and its experimental testing.