Metoda uwzględniania dynamiki statku w procesie wyznaczania bezpiecznej trajektorii

Dynamika statku w procesie manewru zmiany kursy zależy od aktualnego kąta wychylenia płetwy steru, aktualnej prędkości statku oraz stanu załadowania. W pracy przedstawiono metodę tworzenia rodziny charakterystyk czasu realizacji manewru w funkcji zmiany kursu dla różnych wartości kąta wychylenia steru oraz prędkości liniowych statku, dla wybranych typów statków. Właśności dynamiczne przykładowych statków obliczane są przy wykorzystaniu oprogramowania MATLAB. Na podstawie obliczeń próby cyrkulacji otrzymywania jest wartość średnicy cyrkulacji ustalonej statku. Następnie obliczana jest prędkość kątowa statku oraz wyznaczane są charakterystyki czasu realizacji manerwu w funkcji zmiany kursu. W dalszej części pracy przedstawiono sposób uwzględniania czasu realizacji manewru w obliczeniach realizowanych przez algorytm wyznaczania bezpiecznej trajektorii statku.

---

Dynamics of a ship in the process of a course change manoeuvre depends on the current rudder angle, the ship’s speed and loading condition. A method of calculating a family of characteristics, presenting the manoeuvre time as a function of the course change for different values of the rudder angle and the ship’s speed, for different types of vessels is presented in this paper. Dynamic properties of a ship are calculated using the MATLAB software. Based upon the turning circle calculation, a value of the steady turning radius in obtained. Then, the angular velocity of the ship is calculated and characteristics of the manoeuvre time as a function of the course change are determined. After that, a method of taking into account the manoeuvre time in the ship’s safe trajectory determination algorithm is presented and its successful application is proved by results of simulation tests. A heuristic Ant Colony Optimization based algorithm and a deterministic Trajectory Base algorithm were used for the dynamic properties application and evaluation tests, but the method can easily be applied in other algorithms utilizing different optimization methods.