<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">gumrf</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Vestnik Gosudarstvennogo universiteta morskogo i rechnogo flota imeni admirala S. O. Makarova</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">2309-5180</issn><issn pub-type="epub">2500-0551</issn><publisher><publisher-name>ФГБОУ ВО «Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова»</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.21821/2309-5180-2022-14-5-736-747</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">gumrf-245</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ЭКСПЛУАТАЦИЯ ВОДНОГО ТРАНСПОРТА, ВОДНЫЕ ПУТИ СООБЩЕНИЯ И ГИДРОГРАФИЯ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>OPERATION OF WATER TRANSPORT, WATERWAYS AND HYDROGRAPHY</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ РАВНОВЕСНОЙ ПОСАДКИ СУДНА С ПОМОЩЬЮ ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>DEFINING PARAMETERS OF EQUILIBRIUM STRANDING OF A SHIP USING SIMULATION MODELLING</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Егоров</surname><given-names>Денис Александрович</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Egorov</surname><given-names>Denis A.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">egorovda@gumrf.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Ганкевич</surname><given-names>Иван Геннадьевич</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Gankevich</surname><given-names>Ivan G.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">i.gankevich@spbu.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-2"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Дегтярев</surname><given-names>Александр Борисович</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Degtyarev</surname><given-names>Aleksandr B.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">a.degtyarev@spbu.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-2"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова»</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Admiral Makarov State University of Maritime and Inland Shipping</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff-2"><aff xml:lang="ru"><institution>Санкт-Петербургский государственный университет</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>St. Petersburg University</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2022</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>14</day><month>12</month><year>2022</year></pub-date><volume>14</volume><issue>5</issue><fpage>736</fpage><lpage>747</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Егоров Д.А., Ганкевич И.Г., Дегтярев А.Б., 2022</copyright-statement><copyright-year>2022</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Егоров Д.А., Ганкевич И.Г., Дегтярев А.Б.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Egorov D.A., Gankevich I.G., Degtyarev A.B.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://journal.gumrf.ru/jour/article/view/245">https://journal.gumrf.ru/jour/article/view/245</self-uri><abstract><p>Темой предлагаемого исследования является определение равновесной посадки, которая представляет собой необходимый предварительный этап применения других алгоритмов систем поддержки принятия решений, таких как идентификация затопленного отсека, прогнозирование вероятности опрокидывания аварийного судна и др. Выполненное вычисление равновесной посадки на реальном судне производится по показаниям датчиков углов крена для бортовой и килевой качки и датчиков давления водяного столба для вертикальной качки. В линейном случае математическое ожидание отдельно взятой величины совпадает с положением равновесия по соответствующей оси координат. Однако качка судна на морском волнении является, как правило, нелинейным процессом, а значит, требуется поправка относительно математического среднего. В статье проиллюстрировано использование метода Нечаева для определения равновесного положения судна, плавающего в море при сильном волнении. Предложен алгоритм, основанный на имитационном моделировании в программном комплексе «Виртуальный полигон». Обосновано,что усложнение модели волн, используемой для получения коэффициентов в алгоритме Ю. И. Нечаева, мало изменяет полученное значение равновесного параметра, однако при этом значительно увеличивается время, затраченное на генерацию одной симуляции. Если при использовании линейных волн или волн Стокса генерация в течение двух минут симуляции происходит быстрее чем за две минуты реального времени, то при использовании волн Герстнера время симуляции приближается к трем минутам реального времени, что уже превышает время симуляции. При этом при использовании модели волн Стокса можно добиться более приближенных результатов к модели Герстнера, чем при использовании модели линейных волн, не затрачивая дополнительного времени, что позволяет сделать вывод об оптимальном варианте использования алгоритма.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>Equilibrium stranding of a ship is a necessary preliminary step for application of other decision support system algorithms, such as identification of a flooded compartment, predicting an emergency vessel capsize probability, and others. The equilibrium stranding using a real ship as an example based on the heel angle sensors readings for rolling and pitching, and the water column pressure sensors readings for the vertical roll, is calculated. In the linear case, the mean value of an individual value coincides with the equilibrium position on the corresponding coordinate axis. However, a ship rolling in a sea is, as a rule, non-linear process, and hence the mathematical average correction is required. The use of the Nechaev’s method for determining the equilibrium position of a floating vessel in a heavy sea is illustrated in the paper. An algorithm based on simulation modeling in the Virtual Testbed software package is proposed. It has been proved that complication of wave model used for coefficients obtaining in Y. I. Nechaev’s algorithm changes obtained equilibrium parameter value insignificantly, but in this case time spent for generation of one simulation is increased significantly enough. When using linear waves or Stokes waves, the generation of two minutes of simulation is faster than two minutes of real time; when using Gerstner waves, the simulation time approaching three minutes of real time, which already exceeds the simulation time. In this case, when using the Stokes waves model, it is possible to achieve the results closer to the Gerstner model than when using the linear waves model without consuming additional time. This fact allows us to conclude about the optimal use of the algorithm.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>имитационное моделирование</kwd><kwd>качка судна</kwd><kwd>равновесная посадка</kwd><kwd>модель морского волнения</kwd><kwd>остойчивость судна</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>simulation</kwd><kwd>ship rolling</kwd><kwd>equilibrium stranding</kwd><kwd>sea wave model</kwd><kwd>ship stability</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Бордюг А. С. Методы распознавания данных при плавании судов / А. С. Бордюг // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2020. - Т. 12. - № 6. - С. 1029-1038. DOI: 10.21821/2309-5180-2020-12-6-1029-1038.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Бордюг А. С. Методы распознавания данных при плавании судов / А. С. Бордюг // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2020. - Т. 12. - № 6. - С. 1029-1038. DOI: 10.21821/2309-5180-2020-12-6-1029-1038.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ершов А. А. Оценка эффективности использования перекачки балласта для предотвращения повреждения корпуса судна в ледовых условиях / А. А. Ершов, П. И. Петухов // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2021. - Т. 13. - № 3. - С. 316-324. DOI: 10.21821/2309-5180-2021-13-3-316-324.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ершов А. А. Оценка эффективности использования перекачки балласта для предотвращения повреждения корпуса судна в ледовых условиях / А. А. Ершов, П. И. Петухов // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2021. - Т. 13. - № 3. - С. 316-324. DOI: 10.21821/2309-5180-2021-13-3-316-324.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Мазуренко О. И. Моделирование тылового грузового фронта морского угольного терминала / О. И. Мазуренко, И. А. Русинов // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2021.- Т. 13. - № 5.- С. 636-650. DOI: 10.21821/2309-5180-2021-13-5-636-650.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Мазуренко О. И. Моделирование тылового грузового фронта морского угольного терминала / О. И. Мазуренко, И. А. Русинов // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2021.- Т. 13. - № 5.- С. 636-650. DOI: 10.21821/2309-5180-2021-13-5-636-650.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Киселев В. С. Имитационное моделирование работы шельфовых сооружений с танкерами-челноками при отгрузке нефтепродуктов в условиях Крайнего Севера / В. С. Киселев // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2020. - Т. 12. - № 1. - С. 46-56. DOI: 10.21821/2309-5180-2020-12-1-46-56.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Киселев В. С. Имитационное моделирование работы шельфовых сооружений с танкерами-челноками при отгрузке нефтепродуктов в условиях Крайнего Севера / В. С. Киселев // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2020. - Т. 12. - № 1. - С. 46-56. DOI: 10.21821/2309-5180-2020-12-1-46-56.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Gavrikov A. Virtual testbed: simulation of air flow around ship hull and its effect on ship motions / A. Gavrikov, A. Degtyarev, D. Egorov, I. Gankevich, A. Grigorev, V. Khramushin, I. Petriakov // International Conference on Computational Science and Its Applications. - Springer, Cham, 2020. - Pp. 18-28. DOI: 10.1007/978-3-030-58817-5_2.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Gavrikov A. Virtual testbed: simulation of air flow around ship hull and its effect on ship motions / A. Gavrikov, A. Degtyarev, D. Egorov, I. Gankevich, A. Grigorev, V. Khramushin, I. Petriakov // International Conference on Computational Science and Its Applications. - Springer, Cham, 2020. - Pp. 18-28. DOI: 10.1007/978-3-030-58817-5_2.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Petriakov I. Virtual Testbed: Simulation of Ocean Wave Reflection from the Ship Hull / I. Petriakov, A. Degtyarev, D. Egorov, I. Gankevich, A. Gavrikov, A. Grigorev, V. Khramushin // International Conference on Computational Science and Its Applications. - Springer, Cham, 2020. - Pp. 29-39. DOI: 10.1007/978-3-030-58817-5_3.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Petriakov I. Virtual Testbed: Simulation of Ocean Wave Reflection from the Ship Hull / I. Petriakov, A. Degtyarev, D. Egorov, I. Gankevich, A. Gavrikov, A. Grigorev, V. Khramushin // International Conference on Computational Science and Its Applications. - Springer, Cham, 2020. - Pp. 29-39. DOI: 10.1007/978-3-030-58817-5_3.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Пат. 2518374 Российская Федерация, МПК B63B 39/14, B63B 43/00, G05D 1/00. Способ контроля непотопляемости судна / Ю. И. Нечаев; заяв. и патентообл. Нечаев Юрий Иванович. - № 2013107403/11; заявл. 19.02.2013; опубл. 10.06.2014, Бюл. № 16. - 8 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Пат. 2518374 Российская Федерация, МПК B63B 39/14, B63B 43/00, G05D 1/00. Способ контроля непотопляемости судна / Ю. И. Нечаев; заяв. и патентообл. Нечаев Юрий Иванович. - № 2013107403/11; заявл. 19.02.2013; опубл. 10.06.2014, Бюл. № 16. - 8 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Нечаев Ю.И. Интеллектуальная система контроля непотопляемости судна / Ю.И. Нечаев, О.П. Анищенко, И.А. Кирюхин // Системы искусственного интеллекта в интеллектуальных технологиях XXI века. - Санкт-Петербург: Арт-Экспресс, 2011. - С. 83-98.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Нечаев Ю.И. Интеллектуальная система контроля непотопляемости судна / Ю.И. Нечаев, О.П. Анищенко, И.А. Кирюхин // Системы искусственного интеллекта в интеллектуальных технологиях XXI века. - Санкт-Петербург: Арт-Экспресс, 2011. - С. 83-98.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">База данных 2015621368 Российская Федерация. Проектные чертежи для анализа гидростатических характеристик, остойчивости и ходкости корабля (Vessel) / А. В. Богданов, В. Н. Храмушин; заяв. и патентообл. Санкт-Петербургский государственный университет. - № 2015620664; заявл. 05.06.2015; опубл. 20.10.2015.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">База данных 2015621368 Российская Федерация. Проектные чертежи для анализа гидростатических характеристик, остойчивости и ходкости корабля (Vessel) / А. В. Богданов, В. Н. Храмушин; заяв. и патентообл. Санкт-Петербургский государственный университет. - № 2015620664; заявл. 05.06.2015; опубл. 20.10.2015.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Программа для ЭВМ 2010615849 Российская Федерация. Hull / В. Н. Храмушин; заяв. и патентообл. Сахалинский государственный университет. - № 2010614190; заявл. 13.07.2010; опубл. 08.09.2010.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Программа для ЭВМ 2010615849 Российская Федерация. Hull / В. Н. Храмушин; заяв. и патентообл. Сахалинский государственный университет. - № 2010614190; заявл. 13.07.2010; опубл. 08.09.2010.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Coons S. A. Surfaces for computer-aided design of space forms. Technical Report MIT/LCS/TR-41 / S. A. Coons. - USA: Massachusetts Institute of Technology, 1967. - 106 p.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Coons S. A. Surfaces for computer-aided design of space forms. Technical Report MIT/LCS/TR-41 / S. A. Coons. - USA: Massachusetts Institute of Technology, 1967. - 106 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Stokes G.G. On the Theory of Oscillatory Waves / G.G. Stokes // Mathematical and Physical Papers. - Cambridge University Press, 2009. - Pp. 197-229. DOI: 10.1017/CBO9780511702242.013.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Stokes G.G. On the Theory of Oscillatory Waves / G.G. Stokes // Mathematical and Physical Papers. - Cambridge University Press, 2009. - Pp. 197-229. DOI: 10.1017/CBO9780511702242.013.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">GNU’s programming and extension language [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.gnu.org/software/guile/ (дата обращения 23.04.2022).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">GNU’s programming and extension language [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.gnu.org/software/guile/ (дата обращения 23.04.2022).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Глава 17. Стационарные случайные функции [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://scask.ru/a_book_tp.php?id=95 (дата обращения 20.02.2021).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Глава 17. Стационарные случайные функции [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://scask.ru/a_book_tp.php?id=95 (дата обращения 20.02.2021).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Kobylinski L. Safety of Ships in Icing Conditions / L. Kobylinski // Proceedings of the 12th International Conference on the Stability of Ships and Ocean Vehicles. - UK, Glasgow: Department of Naval Architecture and Marine Engineering, University of Strathclyde, 2015. - Pp. 239-248.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kobylinski L. Safety of Ships in Icing Conditions / L. Kobylinski // Proceedings of the 12th International Conference on the Stability of Ships and Ocean Vehicles. - UK, Glasgow: Department of Naval Architecture and Marine Engineering, University of Strathclyde, 2015. - Pp. 239-248.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
