<?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">10.21821/2309-5180-2026-18-1-128-138</article-id><article-id custom-type="edn" pub-id-type="custom">YHOSKX</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">gumrf-688</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>СУДОВЫЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ УСТАНОВКИ И ИХ ЭЛЕМЕНТЫ (ГЛАВНЫЕ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ)</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>SHIP POWER PLANTS AND THEIR ELEMENTS (MAIN AND AUXILIARY)</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Метод комплексной оценки технического состояния судовых дизельных двигателей с использованием многомерного анализа</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Method for comprehensive assessment of the technical condition of marine diesel engines using multidimensional analysis</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>Афанасьева</surname><given-names>О. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Afanaseva</surname><given-names>O. V.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Афанасьева Ольга Владимировна — кандидат технических наук, доцент </p><p>190000, Санкт-Петербург, Большая Морская ул., 67</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Afanaseva Olga V. — PhD in Technical Sciences,  Associate Professor</p><p>190000, St. Petersburg, Bolshaya Morskaya st., 67</p></bio><email xlink:type="simple">ovaf72@guap.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>ГАОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный университет</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>St. Petersburg State University of Aerospace Instrumentation</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2026</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>24</day><month>03</month><year>2026</year></pub-date><volume>18</volume><issue>1</issue><fpage>128</fpage><lpage>138</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Афанасьева О.В., 2026</copyright-statement><copyright-year>2026</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Афанасьева О.В.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Afanaseva O.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/688">https://journal.gumrf.ru/jour/article/view/688</self-uri><abstract><p>Проведена разработка комплексных подходов, обеспечивающих интегральную оценку их технического состояния в условиях перехода к системам прогнозного технического обслуживания, являющаяся актуальной при ужесточении экологических стандартов и требований к надежности дизельных двигателей. Основной исследуемой в работе проблемой является отсутствие комплексного подхода, позволяющего интегрировать разрозненные данные от разнородных диагностических систем в единую объективную оценку технического состояния судовых дизельных двигателей. Объектом исследования выступают процессы диагностирования судовых дизелей, предметом — существующие методы комплексной оценки их технического состояния. Целью исследования является разработка метода, обеспечивающего интегральную оценку и оперативную визуализацию технического состояния судового дизельного двигателя, количественную оценку степени его деградации, объективное сравнение технического состояния различных судовых дизельных двигателей и формализацию решений о необходимости ремонта. Для достижения поставленной цели решается задача согласования разнородных диагностических признаков (параметрических, виброакустических, данных анализа масел и др.) с различными единицами измерения и временными масштабами. В качестве основного метода решения задачи предложен подход, базирующийся на применении метода многомерного анализа. Основными этапами оценки являются: классификация диагностических параметров, их линейное нормирование для приведения к единой безразмерной шкале и преобразование многомерного диагностического пространства в двумерную визуальную модель — радарную диаграмму. Для количественной оценки технического состояния используется расчет площади этой диаграммы, модифицированный с введением весовых коэффициентов, отражающих значимость каждого параметра. Дополнительно вводятся коэффициенты, характеризующие асимметрию износа и равномерность деградации узлов. Интегральный коэффициент технического состояния судовых дизельных двигателей рассчитывается как отношение площади диаграммы исследуемого двигателя к площади эталонной диаграммы, построенной на эталонных значениях параметров двигателя. Главным результатом исследования является разработанный математический аппарат и прикладной метод, позволяющий не только рассчитывать интегральный показатель (например, в приведенном примере он составил 39,47 %, что соответствует неудовлетворительному состоянию), но и визуально идентифицировать наиболее деградирующие узлы по геометрическим параметрам диаграммы. Основной вывод заключается в том, что предложенный метод позволяет объединять разнородные диагностические параметры в единый интегральный показатель, визуализировать степень деградации различных узлов дизельного двигателя и прогнозировать его остаточный ресурс. Данный метод переход от субъективной качественной интерпретации разрозненных данных к объективному количественному анализу и может быть положен в основу перехода от планово-предупредительных ремонтов к обслуживанию по фактическому состоянию, что повышает безопасность, надежность и экономическую эффективность эксплуатации судовых энергетических установок и других источников механической энергии.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>The research focuses on developing a comprehensive method for assessing the technical condition of marine diesel engines using multidimensional analysis. In the context of tightening environmental standards and increasing reliability requirements for diesel engines, the development of comprehensive approaches that provide an integral assessment of their technical condition during the transition to predictive maintenance systems is relevant. The main problem addressed in this work is the absence of a comprehensive approach that enables the integration of disparate data from heterogeneous diagnostic systems into a single objective assessment of the technical condition of marine diesel engines. The object of the research is the processes of diagnosing marine diesel engines, and the subject is the existing methods for comprehensive assessment of their technical condition. The aim of the study is to develop a method that ensures an integral assessment and operational visualization of the technical condition of a marine diesel engine, provides a quantitative evaluation of its degree of degradation, enables objective comparison of different marine diesel engines, and formalizes decisions regarding the need for repair. To achieve this aim, the task of coordinating heterogeneous diagnostic features (parametric, vibroacoustic, oil analysis data, etc.) characterized by different units of measurement and time scales is addressed. The proposed approach is based on multidimensional analysis. The assessment procedure includes classification of diagnostic parameters, their linear normalization to a unified dimensionless scale, and transformation of the multidimensional diagnostic space into a two-dimensional visual model — a radar chart. For quantitative evaluation, the area of the chart is calculated and modified by introducing weighting coefficients that reflect the significance of each parameter; additionally, coefficients characterizing wear asymmetry and uniformity of unit degradation are introduced. The integral coefficient of technical condition is defined as the ratio of the chart area of the engine under study to the area of a reference chart constructed using reference parameter values. The developed mathematical apparatus and applied method allow calculation of the integral indicator (for example, 39.47 %, corresponding to an unsatisfactory condition) and visual identification of the most degraded units based on geometric parameters of the chart. The proposed method enables the integration of heterogeneous diagnostic parameters into a single integral indicator and supports the transition from scheduled preventive maintenance to condition-based maintenance, thereby improving safety, reliability, and economic efficiency of marine power plants and other sources of mechanical energy.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>судовой дизельный двигатель</kwd><kwd>диагностика</kwd><kwd>диагностические параметры</kwd><kwd>многомерное диагностическое пространство</kwd><kwd>комплексная оценка</kwd><kwd>интегральный показатель</kwd><kwd>многомерный анализ</kwd><kwd>диаграмма</kwd><kwd>техническое состояние</kwd><kwd>классификация технического состояния</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>marine diesel engine</kwd><kwd>diagnostics</kwd><kwd>comprehensive assessment</kwd><kwd>integral indicator</kwd><kwd>multidimensional analysis</kwd><kwd>radar chart</kwd><kwd>technical condition</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">Онищенко И. С. Обзор развития требований по обеспечению безопасности эксплуатации судов внутреннего плавания / И. С. Онищенко // Вестник государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. — 2025. — Т. 17. — № 1. — С. 75–85. DOI: 10.21821/2309-5180-202517-1-75-85. — EDN VWLOBD.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Onischenko, I. S. “Review of the development of requirements to ensure the safe operation of inland waterway vessels.” Vestnik gosudarstvennogo universiteta morskogo i rechnogo flota imeni admirala S. O. Makarova 17.1 (2025): 75–85. DOI: 10.21821/2309-5180-2025-17-1-75-85.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Tian X. Construction of Knowledge Graph for Marine Diesel Engine Faults Based on Deep Learning Methods / X. Tian, H. Gan, Y. Liu // Journal of Marine Science and Engineering. — 2025. — Vol. 13. — Is. 4. DOI: 10.3390/jmse13040693.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Tian, X., H. Gan and Y. Liu. “Construction of Knowledge Graph for Marine Diesel Engine Faults Based on Deep Learning Methods.” Journal of Marine Science and Engineering 13.4 (2025). DOI: 10.3390/jmse13040693.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Медведев В. В. Обзор и анализ возможностей различных способов повышения энергетической эффективности судов / В. В. Медведев, В. В. Гаврилов, С. Н. Киселев // Морские интеллектуальные технологии. — 2018. — № 2–1(40). — С. 94–103. — EDN XSHLHF.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Medvedev, V. V., V. V. Gavrilov and S. N. Kiselev. “Review and analysis of the possibility of various methods of increasing the energy efficiency of vessels.” Marine Intelligent Technologies 2–1(40) (2018): 94–103.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Afanaseva O. Vibration-Based Condition Monitoring of Diesel Engines in Industrial Energy Applications: A Scoping Review / O. Afanaseva, D. Pervukhin, A. Khatrusov // Energies. — 2025. — Vol. 18. — Is. 21. DOI: 10.3390/en18215717.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Afanaseva, O., D. Pervukhin and A. Khatrusov. “Vibration- Based Condition Monitoring of Diesel Engines in Industrial Energy Applications: A Scoping Review.” Energies 18.21 (2025). DOI: 10.3390/en18215717.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Баркова Н. А. Основные направления развития вибрационной диагностики судовых машин / Н. А. Баркова, Д. В. Грищенко // Актуальные проблемы морской энергетики: материалы шестой международной межотраслевой научно-технической конференции, 16–17 февраля 2017 г. — Санкт-Петербург: СПбГМТУ, 2017. — С. 24–27.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Barkova, N. A. and D. V. Grischenko. “Osnovnye napravleniya razvitiya vibratsionnoy diagnostiki sudovykh mashin.” Aktual’nye problemy morskoy energetiki: materialy shestoy mezhdunarodnoy mezhotraslevoy nauchno- tekhnicheskoy konferentsii, 16–17 fevralya 2017 g. Sankt-Peterburg: SPbGMTU, 2017: 24–27.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Грищенко Д. В. Автоматическая обработка узкополосных спектров вибрации судовых машин в целях выделения диагностически значимых компонент / Д. В. Грищенко // Морские интеллектуальные технологии. — 2016. — № 4–2(34). — С. 8–13. — EDN YLOGZJ.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Grischenko, D. V. “Avtomaticheskaya obrabotka uzkopolosnykh spektrov vibratsii sudovykh mashin v tselyakh vydeleniya diagnosticheski znachimykh komponent.” Marine Intelligent Technologies 4–2(34) (2016): 8–13.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Radi J. Spectral-Based Fault Detection Method in Marine Diesel Engine Operation / J. Radić, M. Šarić, A. Rubić // Sensors. — 2025. — Vol. 25. — Is. 18. DOI: 10.3390/s25185669.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Radi, J., M. Šarić and A. Rubić. “Spectral- Based Fault Detection Method in Marine Diesel Engine Operation.” Sensors 25.18 (2025). DOI: 10.3390/s25185669.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Mathew S. K. Acoustic-Based Engine Fault Diagnosis Using WPT, PCA and Bayesian Optimization / S. K. Mathew, Y. Zhang // Applied Sciences. — 2020. — Vol. 10. — Is. 19. DOI: 10.3390/app10196890.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Mathew, S. K. and Y. Zhang. “Acoustic- Based Engine Fault Diagnosis Using WPT, PCA and Bayesian Optimization.” Applied Sciences 10.19 (2020). DOI: 10.3390/app10196890.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Тузов Л. В. Вибрация судовых двигателей внутреннего сгорания / Л. В. Тузов, О. К. Безюков, О. В. Афанасьева. — Санкт-Петербург: Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого», 2012. — 348 c. — EDN QNYGXR.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Tuzov, L. V., O. K. Bezyukov and O. V. Afanas’eva. Vibratsiya sudovykh dvigateley vnutrennego sgoraniya. Sankt-Peterburg: Federal’noe gosudarstvennoe avtonomnoe obrazovatel’noe uchrezhdenie vysshego obrazovaniya “Sankt-Peterburgskiy politekhnicheskiy universitet Petra Velikogo”, 2012: 348.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Yang X. A Multiple Attention Convolutional Neural Networks for Diesel Engine Fault Diagnosis / X. Yang, F. Bi, J. Cheng, D. Tang, P. Shen, X. Bi // Sensors. — 2024. — Vol. 24. — Is. 9. DOI: 10.3390/s24092708.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Yang, X., X. Bi et al. “A Multiple Attention Convolutional Neural Networks for Diesel Engine Fault Diagnosis.” Sensors 24.9 (2024). DOI: 10.3390/s24092708.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ерофеев П. А. Классификация современных методов совершенствования рабочего процесса судовых дизелей / П. А. Ерофеев, В. А. Жуков, С. Г. Черный // Вестник государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. — 2020. — Т. 12. — № 4. — С. 765–774. DOI: 10.21821/23095180-2020-12-4-765-774. — EDN JQBJAN.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Erofeev, P. A., V. A. Zhukov and S. G. Chernyy. “Classification of modern methods for improving the working process of marine diesel engine.” Vestnik gosudarstvennogo universiteta morskogo i rechnogo flota imeni admirala S. O. Makarova 12.4 (2020): 765–774. DOI: 10.21821/2309-5180-2020-12-4-765-774.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Жуков В. А. Системы мониторинга и диагностики элементов судовых энергетических установок / В. А. Жуков, А. А. Буцанец, В. В. Гаврилов, С. А. Щербан // Морская радиоэлектроника. — 2021. — № 1(75). — С. 22–27. — EDN OJXXBA.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zhukov, V. A., A. A. Butsanets, V. V. Gavrilov and S. A. Scherban. “Monitoring systems and diagnostics of ship power plant components.” Marine Radioelectronics 1(75) (2021): 22–27.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Кочергин В. И. Использование характеристик термодинамических процессов для оценки технического состояния дизельных энергетических установок / В. И. Кочергин, С. П. Глушков, Е. С. Зинченко // Вестник государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. — 2024. — Т. 16. — № 1. — С. 141–153. DOI: 10.21821/2309-5180-2024-16-1-141-153. — EDN SNJEBX.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kochergin, V. I., S. P. Glushkov and E. S. Zinchenko. “Using the thermodynamic processes features to assess the diesel power plants technical condition.” Vestnik gosudarstvennogo universiteta morskogo i rechnogo flota imeni admirala S. O. Makarova 16.1 (2024): 141–153. DOI: 10.21821/2309-5180-2024-16-1-141-153.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Мазур Е. В. Разработка алгоритма комплексной методики оценки технического состояния цилиндропоршневой группы судовой двигательной установки на основе показателей масляной системы / Е. В. Мазур, Н. Л. Великанов, Г. Е. Ананьев // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Морская техника и технология. — 2024. — № 1. — С. 72–83. DOI: 10.24143/2073-15742024-1-72-83. — EDN YWTJFD.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Mazur, E. V., N. L. Velikanov and G. E. Anan’ev. “Development of the algorithm for a comprehensive methodology for assessing the technical condition of a marine propulsion system cylinder piston group based on the indicators of the oil system.” Vestnik of Astrakhan State Technical University. Series: Marine Engineering and Technologies 1 (2024): 72–83. DOI: 10.24143/2073-1574-2024-1-72-83.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Герике П. Б. Вибродиагностика центробежных насосов / П. Б. Герике, А. Г. Никитин // Вестник научного центра по безопасности работ в угольной промышленности. — 2020. — № 4. — С. 83–89. — EDN HMSLON.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Gerike, P. B. and A. G. Nikitin. “Vibration- based diagnostics of centrifugal pumps.” Bulletin of Research Center For Safety in Coal Industry (Industial Safety) 4 (2020): 83–89.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ariefjew I. B. Graph-analytical method for assessing the state of the object being diagnosed / I. B. Ariefjew // Russian Journal of Logistics &amp; Transport Management. — 2020. — Vol. 5. — Is. 1. — Pp. 10–18. — EDN PAJZOI.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ariefjew, I. B. “Graph-analytical method for assessing the state of the object being diagnosed.” Russian Journal of Logistics &amp; Transport Management 5.1 (2020): 10–18.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Кулагин А. В. Диагностирование состояния судовых дизельных двигателей вероятностным методом распознавания неисправностей / А. В. Кулагин // Научные проблемы водного транспорта. — 2021. — № 69. — С. 109–122. DOI: 10.37890/jwt.vi69.220. — EDN VYAMDP.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kulagin, A. V. “Diagnosing the state of marine diesel engines by probabilistic fault recognition method.” Russian Journal of Water Transport 69 (2021): 109–122. DOI: 10.37890/jwt.vi69.220.</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>
