THE CONTEXT IMPORTANCE IN THE PROBLEM OF COOPERATIVE MANEUVERING OF UNMANNED SHIPS

The problem of collision avoidance of a group of ships offshore is investigated in the paper. To solve this problem it is necessary to ensure the cooperative maneuvering of several vessels from the group. The case of unmanned (autonomous) ships, when each vessel is operated automatically, is considered in the paper. The main attention is paid to the problem of equally understanding of the current navigation situation conditions by the various agents, jointly solving the problem of cooperative maneuvering in a given water area. To solve the problem of cooperative maneuvering, all agents operating unmanned ships must equally interpret the current navigational situation. Factors defining the current navigation situation are divided into two groups: the main factors necessary to solve the problem of collision avoidance under ideal conditions and additional factors that must be additionally taken into account when solving the problem of collision avoidance in the real navigation environment. Failure to take into account the additional factors can lead to inadequate decisions on the vessel management. The concept of context is introduced as a set of interpretations of the additional factors values. The importance of taking these factors into account when solving the problem of collision avoidance is shown. A list of factors, as well as an example of these factors interpretation for inclusion in the context, is given. Using the same context by all agents will allow them to equally interpret the current navigational situation in the navigation area and jointly solve the problem of cooperative maneuvering. The main properties of the context, such as universality and compactness, are defined. In the protocol of agents interaction, it is necessary to provide the special means for exchange and matching of the contexts between the agents operating unmanned ships.

context, unmanned ship, cooperative maneuvering, collision avoidance, COLREG-72

1. Васильев С. Н. Интеллектуальное управление динамическими системами / С. Н. Васильев [и др.]. - М.: Физматлит, 2000. - 352 с.

2. Johansen T. A. Ship collision avoidance and COLREGS compliance using simulation-based control behavior selection with predictive hazard assessment / T. A. Johansen, T. Perez, A. Cristofaro // IEEE transactions on intelligent transportation systems. - 2016. - Vol. 17. - Is. 12. - Pp. 3407-3422. DOI: 10.1109/TITS.2016.2551780.

3. Woerner K. L. Collision avoidance road test for colregs-constrained autonomous vehicles / K. L. Woerner [et al.]. // OCEANS 2016 MTS/IEEE Monterey. - IEEE, 2016. - Pp. 1-6. DOI: 10.1109/OCEANS.2016.7761413.

4. Цымбал Н. Н. Формализация МППСС-72 в части координации взаимодействия судов при расхождении / Н. Н. Цымбал, Р. Ю. Бужбецкий // Судовождение. - 2006. - № 12. - С. 124-129.

5. Вагущенко Л. Л. Поддержка решений по расхождению с судами / Л. Л. Вагущенко, А. Л. Вагущенко. - Одесса: Феникс, 2010. - 229 с.

6. Вагущенко Л. Л. Мультиагентный подход к решению задач расхождения судов / Л. Л. Вагущенко, А. Л. Вагущенко // Судовождение. - 2008. - № 15. - С. 35-43.

7. Dmitriev S. P. Safety Measures for a Ships Passing Track in the Multiagent Framework / S. P. Dmitriev, N. V. Kolesov, A. V. Osipov // IFAC Proceedings Volumes. - 2000. - Vol. 33. - Is. 21. - Pp. 373-377. DOI: 10.1016/S1474-6670(17)37103-3.

8. Дмитриев С. П. Автоматический синтез траекторий движения как средство интеллектуальной поддержки судоводителя / С. П. Дмитриев [и др.] // Гироскопия и навигация. - 2001. - № 3 (34). - С. 19-31.

9. Дмитриев С. П. Система интеллектуальной поддержки судоводителя при расхождении судов / С. П. Дмитриев [и др.] // Известия Российской академии наук. Теория и системы управления. - 2003. - № 2. - С. 98-105.

10. Смоленцев С. В. Формализация задачи расхождения судов в море на основе теории мультиагентной системы / С. В. Смоленцев // Эксплуатация морского транспорта. - 2011. - № 2 (64). - C. 19-24.

11. Смоленцев С. В. Кооперативное маневрирование безэкипажных судов для безопасного расхождения в море / С. В. Смоленцев, А. Е. Сазонов, Ю. М. Искандеров // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2018. - Т. 10. - № 4. - С. 687-695. DOI: 10.21821/2309-5180-2018-10-4-687-695.

12. Смоленцев С. В. Простая аналитическая модель движения судна / С. В. Смоленцев, Д. В. Исаков // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2019. - Т. 11. - № 1. - С. 7-21. DOI: 10.21821/2309-5180-2019-11-1-7-21.