В статье выполнен комплексный анализ международных нормативных инструментов декарбонизации морского транспорта, разработанных Международной морской организацией (ИМО): Energy Efficiency Design Index, Energy Efficiency Existing Ship Index, Carbon Intensity Indicator, Energy Efficiency Operational Index и Greenhouse Gases Fuel Intensity в целях разработки методов и моделей по использованию данных автоматической идентификационной системы для определения углеродного следа от судоходства, на примере Финского залива Балтийского моря. Рассмотрены мотивационные составляющие их введения, области применения, объекты регулирования и принципы расчета. Выявлены фундаментальные ограничения существующей нормативной базы: проектный и интегральный характер индексов, ограниченная номенклатура парниковых газов, отсутствие пространственной привязки и зависимость от самодекларируемых данных. Обоснована необходимость дополнения регуляторных механизмов независимыми расчетными методиками оценки выбросов на основе данных автоматической идентификационной системы. Подробно рассмотрена модель Ship Traffic Emission Assessment Model как пример инструмента геофизического моделирования, позволяющего осуществлять непрерывный пространственно-распределенный мониторинг выбросов парниковых газов (CO₂, CH₄, N₂O), а также NO_x, SO_x, твердых частиц, черного углерода и летучих органических соединений. Представлены результаты разработки и апробации программного обеспечения для сбора и анализа АИС-данных в акватории Балтийского моря, включая визуализацию маршрутов и картографирование интенсивности углеродного следа. Предложена динамическая модель расчета выбросов, учитывающая географию района, сопротивление воды, ветра, волнения и льда, а также нелинейную зависимость удельного расхода топлива от нагрузки судовой энергетической установки.

   Сделан вывод о необходимости институционализации АИС-методик в качестве инструмента объективного контроля, верификации отчетности и обеспечения экологической безопасности на акваториях.

   Темой исследования является разработка архитектуры системы ситуационной осведомленности для морского автономного судна четвертого уровня.

   Основная проблема, исследуемая в работе — неспособность классических алгоритмов слияния данных (фильтров Калмана, нейросетевых фузий) различать инструментальные отказы, деградацию точности и целенаправленные кибератаки, что критично для безопасной навигации автономного судна без экипажа на борту.

   Предложенная архитектура включает три ключевых компонента. Первый компонент — двухуровневая сенсорная организация — постоянно активное ядро, состоящее из основных навигационных и специализированных датчиков: лидары, оптические камеры и тепловизоры, подключаемые по сценарию. Для выполнения Правила 5 Международных правил по предупреждению столкновений судов (МППСС-72) о постоянном наблюдении предложена концепция «неотключаемого сенсорного ядра» — минимального набора датчиков, которые должны функционировать непрерывно вне зависимости от сценария. Адаптация к условиям плавания реализуется не отключением сенсоров, а динамическим взвешиванием их данных в модуле слияния. Второй компонент — менеджер доверия к сенсору — выполняет протокол управления соединением датчика, обеспечивающий изоляцию недостоверных источников до попадания данных в тракт слияния. Третий компонент — классификатор навигационных сценариев, который на основе детекторов освещенности, видимости, плотности движения и зоны плавания динамически назначает доверительные веса сенсорам в алгоритмах ковариационного слияния.

   Новизна предложенного подхода заключается во введении метаосведомленности, когда система ситуационной осведомленности оценивает не только внешнюю обстановку, но и собственное состояние («доверие к датчикам»).

   Впервые предложен переход от парадигмы «слияния данных» к парадигме «управления доверием к источнику», что создает техническую основу при проектировании автономных судов.

   Настоящая статья посвящена актуальной проблеме оптимизации планировки открытых складских площадок для контейнеров и генеральных грузов портов Северного морского пути. Предложена расчетная модель, направленная на максимизацию вместимости склада с учетом геометрических параметров грузовых мест, технологических проездов и ограничений нагрузки на покрытие. Модель, реализованная в формате электронных таблиц с поддержкой исполняемых программных модулей (макросов), включает учет параметров грузовых мест: длины, ширины, массы, допустимой нагрузки и предназначена для оптимизации размещения штабелей груза с варьированием количества грузовых мест по длине и ширине штабелей. Рассматриваются два варианта компоновки складской площадки: «продольный» (размещение грузовых мест длинной стороной вдоль длинной стороны земельного участка размещения склада) и «поперечный» (размещение грузовых мест широкой стороной вдоль длины участка). Приведены формулы преобразования произвольных прямоугольных участков к стандартной форме для расчетов. На примере 20-футовых контейнеров показано, что оптимальная вместимость склада не всегда достигается при максимальных длине и ширине штабелей, размещаемых на складе, что подтверждает необходимость проведения точных расчетов. Модель полезна для проектирования новых и оптимизации существующих складов генеральных грузов и контейнеров, особенно в портах Северного морского пути с ограниченной инфраструктурой. Модель имеет ряд ограничений и упрощений (однородность грузов, прямоугольная форма участков расположения складов), которые задают направления для дальнейшего развития, включая работу с многоугольными площадками и разнотипными грузами.

   На основе проведенного исследования сформулированы выводы об эффективности модели и оптимальности компоновок складов.

   Темой исследования является поиск инструментов для обеспечения безопасной и безаварийной эксплуатации подъемно-транспортного оборудования, которое требует внедрения эффективных методов диагностики и автоматизированных систем контроля его технического состояния.

   Отмечается, что ремонт по фактическому состоянию на основе прогноза остаточного ресурса является экономически и технически целесообразной стратегией.

   Целью исследования является обоснование выбора методов вибродиагностики в качестве основы для построения систем автоматического мониторинга и управления техническим состоянием вращающихся узлов подъемно-транспортного оборудования.

   В работе представлен сравнительный анализ методов неразрушающего контроля.

   Основное внимание уделено вибродиагностике как предиктивному методу, позволяющему по отклонениям виброакустических сигналов выявлять развитие типовых дефектов (дисбаланс, расцентровка, повреждения подшипников и зубчатых передач).

   Проведен анализ отечественной и зарубежной научно-технической литературы по вопросам вибродиагностики; определены источники вибрации на подъемно-транспортном оборудовании; выделены факторы, влияющие на его техническое состояние. Отмечается, что для анализа полученных виброакустических данных формируется перечень параметров диагностируемого объекта и решающих правил. Приведены доказательства того, что установка решающих правил по выбору параметров позволяет определить вид дефекта и прогноз наработки до отказа. Рассмотрены современные инструменты анализа виброакустических данных и возможность интегрирования систем вибромониторинга в контуры автоматизированного управления технологическими процессами и производствами. Показана целесообразность использования вибродиагностики для автоматизированной оценки состояния критически важных узлов подъемно-транспортного оборудования.

   Темой работы является исследование проблем моделирования траекторий на основе сплайнов лагранжевого типа с синхронным представлением вахтенному помощнику геометрического компьютерного сопровождения генезиса программируемого плавания в режиме реального времени.

   Поскольку тактически сплайновая кривая строится и управляется контрольными точками, то выдвигается гипотеза, что положение точечных маркеров может задаваться пользователем в интерактивном режиме в соответствии с требованиями конкретики навигационной задачи с целью практической реализации возможности динамичной модификации маршрута в случае стратегической недоступности изначально выбранного пути. Задача маршрутизации рассматривается как многокритериальный поиск наилучшей траектории движения судна в обход ограничительных препятствий с алгоритмической возможностью своевременного уклонения от запретных районов плавания. В аспекте нового подхода маршрутизации инициируется реконструкция плавной траектории движущегося объекта как реализации концепции программного следования по прогнозируемой линии пути в зоне навигационной безопасности. Предполагается, что в математическом обеспечении алгоритмов адаптивных морских систем сплайновая интерполяция Лагранжа может обеспечить максимальное приближение к реальной гладкой траектории движения мобильного объекта в конфликтной среде. В ситуации применения сплайн-функций добавляется фактор внутренней геометрии синтезированной траектории в виде феномена «гладкости». В контексте поставленной задачи «гладкость» траектории понимается как фактический синоним плавности моделируемой изолинии. Акцентируется необходимость моделирования траектории кубическими сплайн-функциями Лагранжа, имеющими непрерывную производную до второго порядка, так как движение любого реального объекта традиционно характеризуется как мгновенной скоростью движения по траектории, так и непрерывным ускорением. В качестве демонстрации практической применимости построения оптимальной конфигурации лагранжевой сплайн-траектории апробирована конкретная вариативность плавного маршрута в проектировании компьютерного скриншота как результат работы разработанного программного обеспечения. Аргументированы такие преимущества сплайнов Лагранжа, как относительная простота построения, максимальная «гладкость», удовлетворительные интерполяционные свойства, единственность решения и устойчивость алгоритма точечной интерполяции, а также доступная точность восстановления априорно заданных навигационных функций.

   В работе рассматривается задача определения географических координат береговых ориентиров по результатам угловых визуальных наблюдений, выполняемых с судна в процессе движения вдоль береговой черты. Получение координат ориентиров рассматривается как этап эталонной визуальной съемки, выполняемой при наличии достоверной информации о координатах точек наблюдения, определяемых с использованием глобальных навигационных спутниковых систем. Сформированный в ходе эталонной съемки набор ориентиров предназначен для последующего использования в системах визуального позиционирования судна в условиях возможного ухудшения или отсутствия спутниковых навигационных сигналов. Предложена модель формирования визуальных пеленгов на береговые ориентиры по данным судовой видеосъемки, рассмотрены два подхода к определению их координат: плоская модель пересечения линий положения с уравниванием методом наименьших квадратов и сферическая модель, основанная на решении задач сферической тригонометрии и прямой геодезической задачи. Проведена экспериментальная проверка методики на основе реальных данных эталонной визуальной съемки в прибрежной зоне. Показано, что при вытянутой геометрии точек наблюдения и малых углах пересечения визуальных пеленгов плоская модель приводит к существенным погрешностям определения координат береговых ориентиров. Использование сферической постановки задачи позволяет повысить устойчивость решения и уменьшить фактическую погрешность определения координат. Полученные результаты подтверждают возможность формирования базы опорных визуальных ориентиров, пригодной для применения в системах резервного навигационного обеспечения и визуального позиционирования судна в стесненных прибрежных акваториях, а также могут быть использованы при разработке систем автономного судовождения, основанных на методах технического зрения.

   В работе выполнено описание процессов снабжения флота судоходной компании, сформулированы процедуры взаимодействия участников процесса поставки снабжения на судно, включая взаимодействие судового экипажа с офисом судоходной компании и последующей работы судоходной компании с агентскими и шипчандлерскими организациями. На основе текстового описания процессов построена графическая модель процессов поставки снабжения в форме нотации графического описания бизнес-процессов, отражающей взаимодействие участников процессов поставки.

   Цель статьи — на основе текстового описания процессов снабжения флота судоходной компании построить графическую процессную модель снабжения флота судоходной компании, позволяющую в дальнейшем использовать модель для анализа и совершенствования организации судового снабжения.

   Полученная модель позволяет наглядно представить структуру процесса и выявить ключевые точки взаимодействия между его участниками. Результаты работы могут быть использованы для анализа и дальнейшего совершенствования организации судового снабжения.

   Объектом исследования является процесс снабжения флота судоходной компании, предметом исследования — взаимодействие участников процесса поставки снабжения и последовательность выполняемых ими операций.

   В качестве основного метода исследования использован процессный подход, основанный на формализации действий, событий и информационных потоков между участниками процесса.

   Рассмотрены основные этапы процесса снабжения, начиная с формирования заявки экипажем судна и заканчивая доставкой и приемкой снабжения на борту судна. Построенная процессная модель в графической нотации BPMN позволяет выявить особенности межорганизационного взаимодействия, определить потенциальные точки возникновения задержек и оценить влияние взаимодействия участников на общую эффективность снабжения.

   Основные выводы статьи заключаются в том, что использование процессного моделирования создает основу для анализа и оптимизации процессов снабжения флота судоходной компании.

  В работе предложен алгоритм управления движением и прохождением безэкипажного судна навигационных опасностей в соответствии с Правилами плавания судов по внутренним водным путям Российской Федерации.

   Актуальность исследования обусловлена необходимостью обеспечения безопасности и эффективности движенческих операций за счет внедрения автономных технологий при наличии на борту судна точной (без ошибок) информации о текущей ситуации.

   Управление осуществляется непосредственно на борту безэкипажного судна, т. е. автономно, а не по командам с берега. Задача оптимального управления решается для упрощенной модели центра масс подвижного объекта. Отмечается, что наличие необходимости принятия решения по управлению судном в реальном времени приводит к использованию как математических моделей, так и модели информационной. Продуктивным является применение самоорганизующегося оптимального регулятора с экстраполяцией А. А. Красовского. В работе весовые коэффициенты ПИД-регулятора определяются из аналитических выражений, полученных для самоорганизующегося оптимального регулятора с экстраполяцией. Предложены математические модели и алгоритмы для анализа навигационной обстановки и корректировки маршрута, а также рассмотрены методы интеграции данных. Сформирована математическая модель динамики, а также установлены алгоритмы оптимального управления, обеспечивающие безопасность безэкипажного судна. Разработана методология возможности маневрирования безэкипажного судна посредством автономного оптимального ситуационного управления с обходом зон навигационной опасности движения. Представлены результаты компьютерного моделирования динамики оптимального движения судна.

   Статья посвящена изучению влияния формы камеры сгорания поршневого двигателя внутреннего сгорания на газодинамические характеристики воздушного вихря, т. е. на среднюю и пульсационную скорость потока, интенсивность турбулентности и масштаб турбулентности Колмогорова. Проведенный обзор литературы показал, что газодинамические характеристики воздушного вихря оказывают значительное влияние на динамику процесса сгорания топлива и, следовательно, на экологические и энергетические характеристики двигателя.

   Отмечается, что улучшение газодинамических характеристик воздушного вихря является важным этапом конструирования новых двигателей.

   Изменение формы камеры сгорания осуществлялось с помощью поршней с разной формой днища: плоской, полусферической, «Гессельман» и «ЯМЗ» с усеченным конусом. Представлена методика численного моделирования поршневого двигателя. Проведенный анализ сеточной сходимости при расчете характеристик турбулентности воздушного вихря выявил целесообразность применения гексаэдрической формы ячеек размером 0,5–1 мм конечно-элементной сетки двигателя.

   На основании этого сделан вывод о том, что при расчете термодинамических характеристик допустимо использование грубых сеток с размером ячейки более 4 мм.

   Применение в ходе данного исследования методов численного моделирования, реализованных в программном комплексе Ansys Fluent, позволило детально изучить газодинамические характеристики потока и их зависимость от угла поворота коленчатого вала и формы камеры сгорания. Показано, что степень влияния формы камеры сгорания на газодинамические характеристики в значительной степени зависит от угла поворота коленчатого вала двигателя. Выявлено, что для всех форм камер сгорания при приближениипоршня к верхней мертвой точке  наблюдается пик интенсивности турбулентности и минимум масштаба Колмогорова, а следовательно, в верхней мертвой точке влияние турбулентности на процесс сгорания является максимальным. Материалы работы могут иметь практическое применение при исследовании рабочего процесса двигателя с использованием методов вычислительной гидродинамики.

   Темой работы является исследование влияния непровара на усталостную прочность судостроительной стали, так как в судостроении и судоремонте сварка играет основную роль при формировании соединений стальных конструкций.

   Отмечается, что при освидетельствовании проверяется техническое состояние и соответствие судна требованиям безопасности.

   Актуальность исследования обусловлена тем, что в ходе инспекции корпусных элементов судна, особенно сварных соединений, нередко обнаруживаются дефекты, характеризующиеся нарушением сплошности металла сварного шва, при этом их параметры выходят за рамки, установленные нормативными документами.

   Обращается внимание на то, что при превышении допустимых норм дефекты должны удаляться по технологии завода, а сварные швы переделываться.

   В предлагаемом исследовании рассмотрено влияние непровара на работоспособность сварного соединения при циклическом изгибе с вращением. Представлены результаты экспериментальных исследований влияния непровара в сварном соединении на усталостную прочность. В качестве материала для проведения экспериментальных исследований использовалась судостроительная сталь РСD40. Для проведения усталостных испытаний образцы изготавливались в соответствии с ГОСТом 25.502–7912. Представлена схема нагружения образца и выбран вид испытания на усталость. Проведена статистическая обработка результатов испытаний на основе пакета программ Minitab 18.1. Получены зависимости циклической долговечности от амплитуды напряжений. Проведен сравнительный анализ ограниченной выносливости сварных соединений, содержащих дефект, типа непровар с разной площадью и при различных амплитудах напряжений цикла.

   В работе представлены результаты исследований модифицированных смазочных материалов, предназначенных для эксплуатации в цилиндропоршневой группе судовых среднеоборотных дизелей.

   Объектом изучения является противоизносная присадка, содержащая фуллереновые кластеры С60 и С70, а также легированный марганцем оксид железа Fe₃O₄ в среде олеиновой кислоты, предотвращающей агломерацию наночастиц и выпадение осадка.

   Испытания проводились на специализированной установке, оснащенной генератором магнитного поля, моделирующей возвратно- поступательное движение поршня, выполненного из серого чугуна. Длительность каждого цикла составила 1000 ч непрерывной работы. Основными переменными параметрами выступали контактное давление (0,5–1,5 МПа) и наличие внешнего магнитного поля в зоне трения. Выполнено сравнение показателей массового и линейного износа для базового циркуляционного масла, композиции с присадкой без наложенного магнитного поля и композиции с наложенным магнитным полем. Экспериментальные данные продемонстрировали, что введение присадки существенно повышает износостойкость сопряжения по сравнению с базовым маслом благодаря предположительно формированию металлофуллереновой пленки. Применение внешнего магнитного поля привело к ухудшению трибологических характеристик, что объясняется концентрацией ферромагнитных продуктов износа в зоне реверсирования поршня, действующих как абразив. Максимальное снижение интенсивности изнашивания зафиксировано без магнитного поля при давлении 1,0–1,5 МПа, что соответствует 11-му классу износостойкости. При наличии магнитного поля показатель снижается до 10-го класса. Присадка является эффективной как модификатор трения без магнитной активации, так как она формирует защитную пленку на поверхности деталей цилиндропоршневой группы, обеспечивая ресурс до капитального ремонта. Установлено, что весовой износ при оптимальных условиях значительно снижается, что подтверждает высокую эффективность разработки для современного морского транспорта.

   Темой исследования является разработка достоверных моделей коррозии, имеющая решающее значение для точной оценки состояния конструкций, оптимизации графиков технического обслуживания, а также обеспечения безопасности и увеличения срока службы морских судов.

   Отмечается, что коррозия морских судов носит стохастический характер, и традиционные модели коррозии, как правило, определяются путем анализа достаточно обширных наборов данных о коррозии, собранных с различных судов во время плановых осмотров.

   При этом прямое применение традиционных моделей коррозии имеет ограничения, поскольку коррозия конкретного судна может отличаться от общей тенденции из-за специфических условий эксплуатации и окружающей среды. Поэтому в данном исследовании предлагается методология динамической калибровки традиционной модели коррозии на основе байесовского вывода (англ. Bayesian inference) и алгоритма выборки по методу Монте-Карло с Марковскими цепями (англ. Markov Chain Monte Carlo) — Гамильтоновский метод Монте-Карло (англ. Hamiltonian Monte Carlo) с использованием данных измерений остаточных толщин. После калибровки модели глубина коррозии для компонентов конкретного судна в различные моменты времени в течение срока эксплуатации прогнозируется с помощью моделирования Монте- Карло (англ. Monte Carlo Simulation). Предлагаемая методология позволяет учитывать погрешности измерений, пробелы в данных и, что наиболее важно, непрерывно обновлять параметры модели по мере поступления новых данных измерений остаточных толщин, тем самым повышая точность прогноза с течением времени. Ввиду отсутствия реальных данных измерений остаточных толщин в исследовании используются предполагаемые значения для судов, возраст которых составляет не менее 15 лет с целью моделирования «тяжелого» коррозионного сценария для настила верхней палубы балкера. Данное предположение основано на условиях эксплуатации балкеров в агрессивной морской коррозионной среде, что обеспечивает обобщаемость и соответствие наихудшему сценарию. Прогнозируемое значение средней глубины коррозии главной палубной плиты для судна, возраст которого составляет 15 лет, определенное с помощью откалиброванной модели, отклоняется от измеренных данных примерно на 10,87 %, что свидетельствует о приемлемой точности и подтверждает практическую применимость предложенной методологии для прогнозирования индивидуальной коррозии судна.

   Статья посвящена разработке подхода по управлению уязвимостями в морских портах как критически важной части транспортной системы, подверженной киберугрозам.

   Научная задача заключается в снижении совокупного киберриска при ограниченных ресурсах служб информационной безопасности с учетом специфики объектов инфраструктуры морских портов и феномена несанкционированных информационных решений сотрудников.

   Темой исследования являются объекты инфраструктуры морского порта как совокупность физических элементов и связанных с ними информационных и операционных систем, предметом — процессы выявления, приоритизации и нейтрализации уязвимостей этих систем.

   Целью исследования является разработка формализованного подхода к управлению уязвимостями, интегрирующего динамическую инвентаризацию активов, многокритериальную оценку риска и оптимизацию распределения ресурсов между подразделениями, отвечающими за инфраструктуру и безопасность.

   Методологическую основу составляют математическое моделирование, в том числе логистическая функция для описания вероятности эксплуатации уязвимостей во времени, задача оптимизации с ограничениями и жадный алгоритм выбора последовательности исправлений, а также динамическая модель в виде системы дифференциальных уравнений.

   Предложена интегральная функция риска для пары «актив — уязвимость», учитывающая ценность и критичность актива, уровень его открытости, базовую опасность уязвимости, вероятность ее эксплуатации и наличие рабочих средств атаки. Разработана многоэтапная процедура приоритизации уязвимостей и распределения трудозатрат между техническими специалистами и специалистами по безопасности.

   Эффективность подхода продемонстрирована на примере резонансных уязвимостей 2024 года и типовой конфигурации объектов инфраструктуры морского порта.

   Получены количественные показатели результативности: сокращение среднего времени устранения уязвимостей, расширение охвата активов, снижение индекса остаточного риска и числа критических инцидентов при одновременном росте эффективности использования ресурсов.

   Сформулированные выводы подтверждают целесообразность перехода от статической оценки уязвимостей к динамическому риск-ориентированному подходу в управлении уязвимостями в морских портах.

   Темой исследования является разработка состава компонентов и структуры системы автоматического управления морских автономных надводных судов с учетом внешних возмущений.

   Выполнен обзор актуальной научной литературы по системам управления автономными судами, включая отечественные и зарубежные исследования. Рассмотрены классические законы регулирования курса судна пропорциональным, пропорционально-дифференциальным и пропорционально-интегрально-дифференциальными методами с дополнениями, учитывающими внешние воздействия. Предложена модернизация трехуровневой иерархической структуры системы автоматического управления, состоящей из нижнего уровня первичной информации (датчики), среднего уровня обработки данных и верхнего уровня управления и контроля. Предложен принцип циклической оценки среднего значения внешнего возмущения и модифицированный пропорционально-дифференциальный закон управления рулевым приводом с дополнительной коррекцией по углам крена, дифферента и опережающей компенсацией внешних воздействий. Приведены обоснования того, что предлагаемые решения позволяют компенсировать влияние волнения, ветра и течений, повысить точность удержания заданного курса и надежность автоматического управления в сложных гидрометеорологических условиях. Отмечается, что предложенная структура обладает масштабируемостью, открытостью к модернизации и удобством интеграции с внешними системами: системой управления движением судов, автоматической системой управления движением судна и др. Дополнительный контроль параметров мореходности (периоды рыскания, бортовой и килевой качки) реализован без увеличения количества датчиков. Результаты работы могут быть использованы при проектировании систем автономного судовождения, а также способствуют повышению безопасности судоходства.