<?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">10.21821/2309-5180-2024-16-4-485-492</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">gumrf-479</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>Оценка погрешности метода счисления координат судна</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Assessment of the vessel position dead reckoning method error</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>Дерябин</surname><given-names>В. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Deryabin</surname><given-names>V. V.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Дерябин Виктор Владимирович —доктор технических наук, доцент</p><p>198035, Санкт-Петербург, ул. Двинская, 5/7</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Deryabin, Viсtor V. — Dr. of Technical Sciences, associate professor</p><p>5/7 Dvinskaya Str., St. Petersburg, 198035</p></bio><email xlink:type="simple">gmavitder@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></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><pub-date pub-type="collection"><year>2024</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>14</day><month>10</month><year>2024</year></pub-date><volume>16</volume><issue>4</issue><fpage>485</fpage><lpage>492</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Дерябин В.В., 2024</copyright-statement><copyright-year>2024</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Дерябин В.В.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Deryabin V.V.</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/479">https://journal.gumrf.ru/jour/article/view/479</self-uri><abstract><p>Предложен метод расчета счислимых координат судна с оценкой их точности, в основе которого находятся формулы оценок границ промежутков неопределенности для геодезической широты и долготы судна при движении его вдоль поверхности эллипсоида. Указанные формулы используются в следующем порядке: сначала рассчитываются значение широты и оценка ее точности, которые затем используются для расчета долготы и оценки ее точности. В итоге имеется возможность оценить границы области неопределенности координат судна, полученных по счислению. Продемонстрировано применение данного метода для тестирования электронной картографической навигационной информационной системы Navi-Sailor 4000 в части выработки ею счислимых координат судна. При помощи имитатора сигналов в режиме реального времени организована подача системе информации о курсе и скорости судна относительно воды, удерживаемых постоянными в течение часа. В продолжение указанного периода времени данные о счислимых координатах были записаны в файл-журнал, после чего они были конвертированы в текстовый вид и использовались для тестирования. Счислимые координаты, выдаваемые системой, оказались в пределах областей неопределенностей, полученных при помощи предлагаемого метода. Ограничением метода является то, что он не учитывает влияние ошибок, возникающих в результате округления чисел в компьютере, вызванное ограниченностью размера его разрядной сетки. После устранения указанного недостатка представляется возможным использование модернизированной версии метода в составе процедуры тестирования навигационных систем, отвечающих за выработку информации о счислимых координатах судна.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>A method of the calculation of vessel dead reckoning coordinates with the accuracy assessment is proposed. It is based on previously derived formulas for the assessment of the uncertainty boundaries for vessel geodetic latitude and longitude during its motion along the ellipsoid surface. The above formulas are used as follows. At first, the latitude and its precision index are calculated. After, they are used for the calculation of the longitude and its precision index. As the result, it is possible to determine uncertainty intervals for vessel coordinates derived with dead reckoning. The implementation of this method for testing an electronic chart display and information system Navi-Sailor 4000 as to the calculation of vessel dead reckoning coordinates with it is shown. The provision of the information about vessel heading and speed through water is carried out to the system in real-time mode by means of a signal simulator. The speed and heading are remaining unchanged during one-hour time interval. During the above time interval, the data about dead reckoning coordinates are recording into a log-file, then the data are converted in a text format and used for the test. The dead reckoning coordinates, calculated by the system, are in the limits of uncertainty assessed with the proposed method. A limitation of the method is that it does not take into account the influence of errors due to rounding because of the finiteness of the computer bit grid. After the elimination of the above limitation, it seems to be possible to use a modernized version of the method as a part of a procedure for testing the navigational systems which give the information about vessel dead reckoning coordinates.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>судно</kwd><kwd>широта</kwd><kwd>долгота</kwd><kwd>счисление</kwd><kwd>интервальные вычисления</kwd><kwd>тестирование</kwd><kwd>ЭКНИС</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>vessel</kwd><kwd>latitude</kwd><kwd>longitude</kwd><kwd>dead reckoning</kwd><kwd>interval calculations</kwd><kwd>testing</kwd><kwd>ECDIS</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">Каврайский А. В. Алгоритмы точного решения прямой и обратной навигационных задач / В. А. Каврайский // Навигация и гидрография. — 2002. — № 14. — С. 126–136.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kavraisky, A. V. “Algorithms for Precise Solution of the Direct and Inverse Navigation Problems.” Navigation and hydrography 14 (2002): 126–136.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Пантелеев Н. Ф. Счисление геодезических координат B, L, h для объектов, движущихся по поверхности Земли / Н. Ф. Пантелеев, В. В. Кузнецов, А. Г. Глазков, А. А. Власова // Труды ФГУП «НПЦАП». Системы и приборы управления. — 2010. — № 1. — С. 69–72.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Panteleev, N. F. V. V. Kuznetsov, A. G. Glazkov, and A. A. Vlasova. “Schislenie geodezicheskikh koordinat B, L, h dlya ob”ektov, dvizhushchikhsya po poverkhnosti Zemli.” Trudy FGUP “NPTsAP”. Sistemy i pribory upravleniya 1 (2010): 69–72.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Соколов А. Ю. Методы оценивания течений в задаче автономного навигационного счисления / А. Ю. Соколов, А. В. Моторин // Подводные исследования и робототехника. — 2021. — № 1 (35). — С. 41–50. DOI: 10.37102/1992-4429_2021_35_01_04.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Sokolov, A. U., and A. V. Motorin. “Sea currents estimation methods for the dead reckoning.” Underwater Investigations and Robotics 1(35) (2021): 41–50. DOI: 10.37102/1992-4429_2021_35_01_04.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Голован А. А. Метод анализа влияния погрешностей гироскопического канала бесплатформенной инерциальной навигационной системы на погрешности инерциального счисления / А. А. Голован, В. Ю. Мишин, А. В. Молчанов, М. В. Чиркин // Известия Российской академии наук. Теория и системы управления. — 2021. — Т. 4. — № 4. — С. 130–141. DOI: 10.31857/S0002338821040041.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Golovan, A. A., V. Y. Mishin, M. V. Chirkin, and A. V. Molchanov. “Method for analyzing the influence of the errors induced by the gyroscopic channel of a strapdown ins in the autonomous mode.” Journal of Computer and Systems Sciences International 60.4 (2021): 627–638. DOI: 10.1134/S1064230721040043.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Кикин И. С. Автономная коррекция одноканальной системы инерциального управления / И. С. Кикин // Вестник компьютерных и информационных технологий. — 2020. — Т. 17. — № 11 (197). — С. 3–12. DOI: 10.14489/vkit.2020.11. pp.003-012.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kikin, I.S. “Autonomous correction of a single-channel inertial control system.” Herald of computer and information technologies 17.11(197) (2020): 3–12. DOI: 10.14489/vkit.2020.11. pp.003-012.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Бабиченко А. В. К вопросу обеспечения точности математического моделирования бесплатформенных инерциальных систем / А. В. Бабиченко, А. В. Некрасов, Н. В. Бородаев, О. А. Бородаева // Автоматизация. Современные технологии. — 2021. — Т. 75. — № 3. — С. 126–135.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Babichenko, A. V., A. V. Nekrasov, N. V. Borodaev, and O. A. Borodaeva. “On the issue of the accuracy ensuring of mathematical modeling of without platform inertial systems.” Avtomatizatsiya. Sovremennye tekhnologii 75.3 (2021): 126–135.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Skulstad R. Dead reckoning of dynamically positioned ships: Using an efficient recurrent neural network / R. Skulstad, G. Li, T. I. Fossen, B. Vik, H. Zhang // IEEE Robotics &amp; Automation Magazine. — 2019. — Vol. 26. — Is. 3. — Pp. 39–51. DOI: 10.1109/MRA.2019.2918125.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Skulstad, Robert, Robert Skulstad, Guoyuan Li, Thor I. Fossen, Bjornar Vik, and Houxiang Zhang. “Dead reckoning of dynamically positioned ships: Using an efficient recurrent neural network.” IEEE Robotics &amp; Automation Magazine 26.3 (2019): 39–51. DOI: 10.1109/MRA.2019.2918125.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Sokolov A. Estimation of log dead reckoning error induced by tidal currents / A. Sokolov, A. Motorin // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. — IOP Publishing, 2020. — Vol. 984. — No. 1. — Pp. 012008. DOI: 10.1088/1757-899X/984/1/012008.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Sokolov, A., and A. Motorin. “Estimation of log dead reckoning error induced by tidal currents.” IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. Vol. 984. No. 1. IOP Publishing, 2020. DOI: 10.1088/1757-899X/984/1/012008.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Qiu B. Development of hybrid neural network and current forecasting model based dead reckoning method for accurate prediction of underwater glider position / B. Qiu, M. Wang, H. Li, L. Ma, X. Li, Z. Zhu, F. Zhou // Ocean Engineering. — 2023. — Vol. 285. — Pp. 115486. DOI: 10.1016/j.oceaneng.2023.115486.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Qiu, Baochun, Maofa Wang, Houwei Li, Li Ma, Xiuquan Li, Zefei Zhu, and Fan Zhou. “Development of hybrid neural network and current forecasting model based dead reckoning method for accurate prediction of underwater glider position.” Ocean Engineering 285 (2023): 115486. DOI: 10.1016/j.oceaneng.2023.115486.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Михальский В. А. Метрология в кораблевождении и решение задач навигации: моногр. / В. А. Михальский, В. А. Катенин. — СПб.: Элмор, 2009. — 288 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Mikhal’skii, V. A., and V. A. Katenin. Metrologiya v korablevozhdenii i reshenie zadach navigatsii. SPb.: Elmor, 2009.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Дерябин В. В. Оценка погрешности метода счисления долготы судна / В. В. Дерябин // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. — 2019. — Т. 11. — № 3. — С. 430–438. DOI: 10.21821/2309-5180-2019-11-3-430-438.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Deryabin, Viсtor V. “The assessment of the vessel’s longitude dead reckoning method error.” Vestnik Gosudarstvennogo universiteta morskogo i rechnogo flota imeni admirala S. O. Makarova 11.3 (2019): 430–438. DOI: 10.21821/2309-5180-2019-11-3-430-438.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Дерябин В. В. Оценка погрешности метода счисления широты судна / В. В. Дерябин // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. — 2017. — Т. 9. — № 6. — С. 1159–1167. DOI: 10.21821/2309-5180-2017-9-6-1159-1167.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Deryabin, Viсtor V. “Assessment of a method error of dead reckoning of a vessel’s latitude.” Vestnik Gosudarstvennogo universiteta morskogo i rechnogo flota imeni admirala S. O. Makarova 9.6 (2017): 1159–1167. DOI: 10.21821/2309-5180-2017-9-6-1159-1167.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Бромберг П. В. Теория инерциальных систем навигации: моногр. / П. В. Бромберг. — М.: Наука, 1979. — 294 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Bromberg, P. V. Teoriya inertsial’nykh sistem navigatsii. M.: Nauka, 1979.</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>
