Введение
Глава 1. Обеспечение навигационной безопасности движения. Основные задачи и проблемы 20
1.1 Особенности судовождения в условиях коллективного движения 20
1.2 Задачи и развитие береговых СУДС 22
1.3 Структура навигационных функций современных береговых СУДС 30
1.4 Некоторые научные и технические аспекты задач обеспечения навигационной безопасности движения
1.4.1 Обзор моделей и методов оценки риска опасного сближения судов 35
1.4.2 Обзор моделей и методов предупреждения опасного сближения судов 39
1.4.3 Обзор моделей и методов планирования траектории безопасного движения судов 47
1.5 Краткие итоги главы 1 58
Глава 2. Нечёткая идентификация модели движения объекта в задаче сопровождения траектории движения судна 61
2.1 Задача сопровождения траектории движущегося объекта по данным двухкоординатной РЛС кругового обзора 61
2.2 Модельные представления задачи сопровождения траектории 65
2.3 Метод решения задачи сопровождения, основанный на многомодельной оценке вектора состояния и нечётком обнаружителе маневра
2.3.1 Система типа Сугено 72
2.3.2 Система типа Мамдани 74
2.3.3 Двухуровневая система типа Мамдани 75
2.3.4 Нейро-нечёткая система 77
2.4 Результаты численного моделирования задачи сопровождения траектории 79
2.4.1 Система типа Сугено и нейро-нечёткая система 80
2.4.2 Система типа Мамдани 82
2.4.3 Двухуровневая система типа Мамдани 84
2.5 Краткие итоги главы 2 86
Глава 3. Многоуровневая оценка риска опасного сближения судов 89
3.1 Задача предупреждения об опасном сближении судов на основе внешних траекторных измерений 89
3.2 Модельные представления задачи предупреждения об опасном сближении судов
3.2.1 Модель вероятностного типа, основанная на полиномиальной экстраполяции траекторий 92
3.2.2 Детерминированная модель, основанная на геометрической интерпретации относительного движения судов 98
3.3 Концепция решения задачи предупреждения об опасном сближении судов 102
3.3.1 Метод решения, основанный на приведении к конечномерному виду 102
3.3.2 Решение задачи: модель вероятностного типа, основанная на полиномиальной экстраполяции траекторий 108
3.3.3 Решение задачи: детерминированная модель, основанная на геометрической интерпретации относительного движения судов 113
3.3.4 Фаззификация задачи
3.3.4.1 Мотивы разработки нечеткой модели задачи 116
3.3.4.2 Система типа Сугено (основной случай) 120
3.3.4.3 Система типа Мамдани (основной случай) 121
3.3.4.4 Нейро-нечёткая система (основной случай) 123
3.3.4.5 Система типа Сугено (двухуровневый случай) 126
3.3.4.6 Система типа Мамдани (двухуровневый случай) 128
3.3.4.7 Нейро-нечеткая система (двухуровневый случай) 129
3.4 Результаты численного моделирования задачи предупреждения об опасном сближении судов 131
3.4.1 Модель вероятностного типа, основанная на полиномиальной экстраполяции траекторий 131
3.4.2 Детерминированная модель, основанная на геометрической интерпретации относительного движения судов (четкая модель) 138
3.4.3 Детерминированная модель, основанная на геометрической интерпретации относительного движения судов (нечеткая модель)
3.4.3.1 Система типа Мамдани (основной случай) 141
3.4.3.2 Система типа Сугено и нейро-нечеткая система (основной
случай) 144
3.4.3.3 Двухуровневый случай нечетких систем 146
3.5 Результаты натурных исследований модели задачи предупреждения об опасном сближении судов 148
3.6 Краткие итоги главы 3 151
Глава 4. Распознавание воздушных объектов двухкоординатными РЛС кругового обзора 155
4.1 Задача распознавания воздушных объектов в системах управления движением судов 155
4.2 Модельные представления задачи распознавания воздушных объектов как задачи наблюдения 157
4.3 Теоретико-численное исследование задачи наблюдения воздушных объектов двухкоординатными измерителями 167
4.3.1 Априорные оценки разрешимости задачи 168
4.3.2 Апостериорные оценки разрешимости задачи 180
4.4 Метод решения задачи распознавания воздушных объектов 192
4.4.1 Вероятностная оценка «надводный-воздушный» 193
4.4.2 Нечёткая оценка «надводный-воздушный» 195
4.4.3 Нейроподобная оценка высотного диапазона 200
4.5 Результаты численного моделирования задачи распознавания воздушных объектов 203
4.5.1 Вероятностная оценка «надводный-воздушный» 204
4.5.2 Нечёткая оценка «надводный-воздушный» 206
4.5.3 Нейроподобная оценка высотного диапазона 209
4.6 Краткие итоги главы 4 216
Глава 5. Некоторые особенности функционирования СУДС как программных комплексов 220
5.1 Особенности программной архитектуры СУДС 220
5.2 Визуализация навигационной информации на рабочем месте судоводителя
5.2.1 Визуализация данных радиолокационного наблюдения 225
5.2.2 Визуализация информации, предоставляемой системой предупреждения об опасном сближении судов 229
5.3 Краткие итоги главы 5 237
Глава 6. Сбор и обработка данных о движении судов на морских акваториях 239
6.1 Программный комплекс для сбора данных о движении морских судов 240 6.2 Имитационное моделирование траекторий движения судов на морских акваториях 249
6.3 Краткие итоги главы 6 252
Заключение 254
Список литературы 257
