Рассмотрены новые современные детальные батиметрические данные по прилаптевоморском сектору континентального склона Евразийского бассейна. Отмечено исключительное значение данного района для исследования геологического строения и широкого круга природных процессов. Приведены актуальные сведения о современном состоянии батиметрической изученности прилаптевоморского сектора континентального склона Северного Ледовитого океана, основанные на международных моделях IBCAO версии 5 и GEBCO 2025. Отмечается неравномерность батиметрического покрытия и отсутствие в указанных международных батиметрических моделях результатов российских батиметрических съемок, выполненных в период 2010–2024 гг. Приведены сведения по результатам современной батиметрической съемки, выполненной в 2022 и 2024 гг. на океанографическом исследовательском судне «Янтарь» в прилаптевоморском секторе континентального склона Евразийского бассейна. Отмечается, что детальная площадная съемка рельефа дна в прилаптевоморском секторе континентального склона Евразийского бассейна была проведена впервые, и использование современных гидрографических информационных технологий позволило в полной мере выявить потенциал, заложенный в гидроакустической информации, предоставляемой современными многолучевыми эхолотами. Подчеркивается, что применение гидрографических информационных технологий позволило выявить в этом районе новые формы рельефа, связанные с развитием ранее неизученных геологических процессов. Приведена подробная батиметрическая модель рельефа всего района съемки, а также детальная модель рельефа участка дна с развитием грязевулканических форм. Зафиксированы различия в строении поверхности дна зоны хребта Гаккеля и континентального склона к западу от нее. Выявлены несколько генераций оползневых тел, активные и отмершие долинные формы. Обращается внимание, что в долине Садко имеет место сложное сочетание неотектонических и гравитационных процессов, хорошо прослеживаемых на детальной батиметрической модели рельефа. Даны рекомендации по актуализации нормативных документов для проведения батиметрических съемок для обеспечения морских геологических исследований и требований к окончательной обработке данных площадной съемки рельефа.

Темой исследования является одна из наиболее актуальных и сложных задач, а именно оценка загруженности причалов терминалов в регионе при формировании различных вариантов маршрутных сетей и учета изменений под воздействием внешних факторов. Отмечается, что для решения этой проблемы важно создать большие данные, которые позволят принимать обоснованные решения о загруженности пассажирских причалов и создании новых паромных линий, основываясь на информации, полученной от цифровых двойников портов и прогнозировании различных сценариев паромных и круизных маршрутов. В качестве объекта исследования выбраны морские пассажирские порты и терминалы в регионе Балтийского моря. Обоснована необходимость многосценарного моделирования паромных судов с учетом особенностей причалов и анализа данных за навигацию. Для решения этой задачи разработана новая цифровая транспортная модель, которая описывает взаимодействие группы морских терминалов и паромных линий, что позволяет оптимизировать процесс обслуживания паромных судов. Также предложен новый метод маршрутизации паромных перевозок в регионе с использованием теории графов для выбора маршрутов круизных линий. В исследовании применяются методы многосценарного моделирования с учетом различных интенсивностей и инфраструктурных особенностей пассажирских портов. Основу исследования составил анализ реальных данных о пассажирских портах Балтийского моря и интенсивности движения паромов, что позволяет оценить эффективность предложенной модели после появления новых паромных линий в портах, таких как Санкт-Петербург, Хельсинки, Таллин и Стокгольм. Экспериментально представлены результаты воздействия введения новой паромной линии на загрузку причалов этих портов. Разработанный программный модуль цифровой модели порта позволяет получать данные для принятия решений как в операционном управлении морскими пассажирскими портами, так и для прогнозирования их развития. Изученный имитационный инструментарием помогает оценить работу системы морских пассажирских портов и определить загруженность причалов в зависимости от изменений маршрутной сети, что позволяет более эффективно решать задачи принятия решений в условиях неопределенности. На основе многосценарных данных о загруженности причалов и изменениях в маршрутных сетях открываются возможности для проведения оптимизационных экспериментов, что поможет в дальнейшем определить стратегию развития морского пассажирского порта для лиц, принимающих решения.

В работе выполнено исследование модели рынка судоходства как высокодинамической системы, подверженной воздействию множества внешних факторов, к которым относятся как длительные факторы, такие как общие тенденции развития мировой экономики и глобальной торговли, технологические изменения в сфере морских перевозок, глубинные циклы трансформации конъюнктуры и структуры рынка в рамках международных производственно-сбытовых цепочек с участием морского транспорта, так и кратковременные проявления кризисных финансово-экономических явлений, геополитических конфликтов, а также иных ситуативных возмущений, оказывающих временное воздействие на динамику рынка. Отмечается, что совокупное действие указанных механизмов порождает сложное и слабопредсказуемое поведение системы, которое в теории динамических систем трактуется как изменение ее свойств и состояний во времени. Подчеркивается, что во многих случаях сложное поведение больших динамических систем формируется под совокупным влиянием множества относительно простых факторов, поддающихся идентификации, количественной оценке и анализу. Сделан вывод о том, что декомпозиция такой динамической системы, как рынок судоходства, на элементарные составляющие с последующим исследованием взаимодействий между ее отдельными компонентами позволяет сформировать надежную методологическую основу для комплексного анализа и прогнозирования ее поведения, что особенно актуально в сложившейся геополитической ситуации на глобальном рынке морских перевозок и в наибольшей степени в России. В работе предпринята попытка создания инновационного инструмента, предназначенного для объяснения глубинных внутренних механизмов и повышения достоверности методов прогнозирования в этой области.

Актуальность исследования обусловлена переходом морской отрасли от ручной прокладки маршрутов к полуавтоматическим и интегрированным навигационным системам в рамках концепции автономного судовождения. Требования резолюций ИМО А.893(21), СОЛАС-74 и ПДНВ-78 делают обязательным тщательное планирование рейса, однако существующие системы различаются по функционалу и имеют ограничения, что затрудняет выбор оптимального решения. В работе выполнен сравнительный анализ ведущих систем планирования маршрута с выявлением их возможностей, слабых сторон и тенденций развития. Методика включает анализ нормативно-правовой базы, изучение технической документации и научных публикаций, сравнительную оценку по критериям: предварительная прокладка, контроль глубины под килем, погодная оптимизация, учет углеродной интенсивности, поддержка цифровых двойников. Установлено, что системы Wärtsilä и OneOcean являются предпочтительными для прибрежных районов благодаря развитой картографической поддержке; StormGeo и ABB лучше подходят для трансокеанских переходов за счет точных гидродинамических моделей. Выявлены системные недостатки: «черный ящик» алгоритмов, задержки обновления погоды, высокая стоимость подписки, проблемы кибербезопасности, неполная интеграция с электронно-картографической навигационно-информационной системой. Определены следующие ключевые тенденции: искусственный интеллект, цифровые двойники, соответствие требованиям экологического законодательства, низкоорбитальная спутниковая связь LEO и автономное судовождение. Практическая значимость заключается в обосновании рекомендаций по выбору системы в зависимости от типа судна и района плавания, а также в определении направлений дальнейших исследований — создании гибридных моделей, сочетающих физическое моделирование и машинное обучение. Дальнейшие исследования должны быть направлены на создание гибридных систем, объединяющих физические модели судна с адаптивными методами машинного обучения и нечеткой логикой, а также разработку стандартизированных протоколов обмена данными между береговыми центрами оптимизации и судовыми электронно-картографическими навигационно-информационными системами.

В работе рассмотрена задача повышения достоверности морского ситуационного мониторинга на основе согласования данных автоматической идентификационной системы и радиолокационной станции. Актуальность исследования обусловлена необходимостью обеспечения надежной навигационной обстановки в условиях неполноты и противоречивости данных от разнородных сенсорных источников. Проведен анализ реальных навигационных логов судна-цели, в ходе которого построены независимые треки движения по данным каждой из систем и вычислены расхождения в координатах, скорости и временных метках. Показано, что данные двух систем имеют различную частоту обновления и характеризуются систематическим пространственным смещением, что существенно затрудняет их непосредственное совместное использование без предварительной обработки. Предложена нейросетевая модель адаптивного слияния навигационных данных, способная выполнять интеллектуальную фильтрацию поступающей информации и выявлять аномалии без жесткого априорного усреднения входных сигналов. Архитектура модели включает два независимых входных канала обработки: канал радиолокационных данных и канал данных АИС соответственно, а также блок адаптивного слияния (фьюжна), реализующий динамическое перераспределение доверительных коэффициентов в зависимости от текущей неопределенности каждого из источников. Реализован механизм выявления нестабильности навигационных данных на основе анализа статистики ошибок реконструкции с применением дисперсионного критерия неопределенности, позволяющего в режиме реального времени оценивать качество поступающих измерений и адаптивно корректировать веса источников. Экспериментальная проверка на реальных навигационных данных продемонстрировала работоспособность предложенной нейросетевой модели адаптивного слияния и возможность формирования согласованной траектории движения судна-цели на основе динамического перераспределения коэффициентов доверия между источниками. Полученные результаты подтверждают функциональность предложенной архитектуры и ее применимость для решения навигационных задач.

В статье представлен способ первичной идентификации параметров упрощенной математической модели движения судна с активными средствами управления и дальнейшая адаптация параметров модели под новые условия. В качестве математической модели движения судна с активными средствами управления выбрана модель на основе стандарта IEC62065. Необходимость автоматизации идентификации параметров математической модели обусловлена трудоемкостью поиска гидродинамических и аэродинамических характеристик для адекватной симуляции движения судна, а также тем, что судно является динамическим объектом, у которого могут меняться навигационные качества в зависимости от крена, дифферента, обрастаемости корпуса и т. д. Дано краткое обоснование существующих проблем при создании математических моделей движения судна и последующей идентификации ее параметров. Разъяснение принципа работы генетического алгоритма выполнено так, чтобы ознакомить с данным подходом, не отвлекая от основной цели работы. При моделировании движения судна для экспериментов выбраны два маневра, позволяющих определять маневренные характеристики судна: «Циркуляция» и «Зиг-заг». При проведении эксперимента с выполнением маневра «Циркуляция» выполнено сравнение параметров технической документации судна, составленной по результатам ходовых испытаний, с результатами моделирования математической модели при идентификации параметров ручным подбором и посредством генетического алгоритма. Задачей исследования являлось проведение идентификации параметров модели, настройка параметров работы генетического алгоритма применительно к поставленной задаче и повышение точности моделирования движения. При проведении эксперимента с выполнением маневра «Зиг-заг» имитировано изменение параметров математической модели движения судна в определенный момент времени. В качестве эталонных динамических параметров судна использован созданный на базе математической модели «Наблюдатель», представляющий собой в реальном случае комплекс измерительных систем на судне. Задача предлагаемого генетического алгоритма — перенастроить модель так, чтобы разница между динамическими параметрами движения судна и рассчитываемой математической моделью была минимальной.

В статье рассмотрены методы оценки риска при эксплуатации безэкипажного портового буксира в акватории порта. Актуальность темы обусловлена ростом тоннажа и размеров обслуживаемых судов, а также активным внедрением автономных технологий судоходства (МАНС второго уровня по классификации IMO). На этом уровне система самостоятельно выполняет основные навигационные и маневровые задачи, а оператор берегового центра дистанционного управления осуществляет мониторинг и вмешивается в процесс управления только в нештатных ситуациях. Показано, что переход к безэкипажной эксплуатации существенно трансформирует структуру операционных рисков: значительно снижается опасность для людей на борту, однако резко возрастает роль отказов автономных систем, потери связи, киберугроз и ошибок дистанционного оператора в условиях высокой интенсивности портового движения. На основе анализа отечественных и зарубежных научных источников выполнен обзор современных методов оценки риска (HAZOP / CHAZOP, SWIFT, HRA, PHA, анализ сценариев и др.). Показаны преимущества и ограничения каждого метода применительно к сложным техническим системам с высоким уровнем автоматизации и дистанционным управлением. Обоснована целесообразность применения комбинированного (гибридного) подхода, объединяющего предварительный анализ опасностей, структурированное исследование сценариев, анализ надежности человека и метод экспертных оценок. В результате исследования разработана комплексная карта оценки рисков, включающая 12 ключевых групп опасных факторов. Выделены критические риски (эксплуатация в штормовую погоду и киберугрозы), определены их вероятность и тяжесть последствий по пятибалльной шкале, а также предложены конкретные организационно-технические управляющие меры по снижению рисков. Полученные результаты создают научно-методическую основу для формирования перечня рисков в целях разработки системы управления безопасностью, подготовки эксплуатационной документации и дальнейшего совершенствования нормативно-правовой базы безопасной эксплуатации автономных портовых буксиров.

Исследован метод экспериментального определения амплитудно-частотной характеристики бортовой качки судна непосредственно в условиях эксплуатационного рейса, ориентированный на фактическую рейсовую загрузку, состояние судна и реальное гидрометеорологическое окружение. Методологическую основу составляют три последовательных этапа: приборная регистрация и спектральная обработка записи качки с коррекцией на средний ветровой крен; получение суммарного спектра волнения путем объединения данных, полученных при помощи обработки радиолокационного снимка с низкочастотной зыбью, детектируемой через частотный инвариант качки и соотносимой с удаленными циклоническими системами, информация о которых может быть получена из синоптических карт; расчет амплитудно-частотной характеристики по соотношению спектров качки и волнения с последующим обобщением частных характеристик для разных курсовых углов. Апробация метода выполнена по данным рейса судна проекта «Сокол» у побережья Камчатки в условиях значительного волнения при наличии нескольких волновых систем, включая детектированную зыбь тропического циклона. Полученные для трех курсовых углов частные амплитудно-частотнные характеристики обнаруживают инвариантность частотного положения максимумов при существенном различии их амплитудных значений, что указывает на высокую чувствительность метода к точности аппроксимационных процедур. Предложенная процедура среднеарифметического осреднения амплитудно-частотной характеристики по совокупности курсовых углов продемонстрировала состоятельность при верификационном прогнозировании качки: частотный состав воспроизводится адекватно, расхождения прогнозных и фактических амплитуд не превышают трех градусов, значительно уступая разбросу максимумов частных амплитудно-частотных характеристик. Обсуждаются альтернативные способы обобщения (покурсовые экстремумы, средневзвешенные оценки) и намечены задачи снижения зависимости результатов от параметров аппроксимации спектров как приоритетное направление совершенствования метода.

Задачей настоящего исследования является анализ изменения размеров гряд и волн руслового рельефа в бытовых и проектных условиях прорези с целью разработки способа их учета при определении уменьшения глубины. Дополнительной задачей является определение крутизны гряд и волн в зависимости от их месторасположения на побочне. Исследование выполнено на основе экспериментальных данных, полученных в гидравлическом лотке с подвижным песчаным дном, состоящим из побочней. В результате установлено, что при уменьшении глубины потока от подвалья к гребню побочней относительные высоты гряд (отношение высоты гряд к глубине потока) увеличиваются с 0,08 до 0,18. Под грядами формируются волны руслового рельефа II уровня, длина которых в 3–4 раза превышает длину гряд, а высота близка к их высоте. При этом относительные высоты волн изменяются вслед за изменением высот гряд в аналогичной пропорции. Детальному анализу подвергся участок переката в бытовом и проектном состоянии с прорезью. В бытовом состоянии относительные высоты гряд составили 0,13, тогда как в прорези 0,07. Относительные высоты волн II уровня также уменьшились с 0,15 до 0,09. Такие особенности рельефа дна прорезей необходимо учитывать при проектировании дноуглубительных работ. Предложен способ расчета уменьшения глубины судового хода в прорезях, основанный на учете суммарного влияния гряд и волн руслового рельефа II уровня. Дополнительно выполнен анализ крутизны гряд и волн на различных участках побочней. Установлено, что выраженной зависимости крутизны этих форм от глубины потока и месторасположения нет.

В статье выполнена классификация и дан ретроспективный анализ существующих методик учета выбросов парниковых газов и загрязняющих веществ от морских судов. Рассмотрены основные этапы развития моделей: от первых нисходящих (top-down) и восходящих (bottom-up) подходов, базировавшихся на агрегированной статистике продаж топлива и усредненных характеристиках судов, до современных высокоточных систем, использующих данные береговой и спутниковой автоматической идентификационной системы, системы дальнего слежения LRIT, а также данные мониторинга, отчетности и верификации (MRV). Подробно описаны региональные и глобальные модели (HELCOM, OSPAR, MEET, EMEP, EDGAR, MEERI, STEAM 1.0, 2.0, 3.0), их преимущества и ограничения, а также гибридные подходы и модели химического переноса. Определены ключевые научные задачи дальнейшего развития методологий, связанные с учетом гидродинамического сопротивления, ледовых условий, дифферента, биологического обрастания, альтернативных энергоустановок и цифровых двойников судов. На основе проведенного анализа обоснованы исходные технические требования к созданию гибридной модели оценки выбросов парниковых газов применительно к Российской Федерации, интегрирующей спутниковую автоматическую идентификационную систему, систему дальнего опознавания и слежения (LRIT), национальные базы данных судов, статистику топлива и гидродинамические расчеты, адаптированные для арктических и внутренних водных путей, что позволит обеспечить как международную отчетность, так и внутренний экологический мониторинг.

В статье выполнен системный анализ современного состояния исследований, посвященных применению методов обучения с подкреплением для оптимизации производственной логистики и управления цепями поставок в судостроительной отрасли. Подробно охарактеризована специфика судостроения как производства типа «разработка под заказ», при котором каждое изделие проектируется и изготавливается «с нуля» в соответствии с уникальными требованиями заказчика, что отличает его от серийного производства. Показано, что данная особенность предъявляет повышенные требования к адаптивности систем планирования, которые должны функционировать в условиях неопределенности и частых изменений. Проведен сравнительный анализ трех основных классов методов оптимизации: классических эвристических правил диспетчеризации, метаэвристических подходов, включая генетические алгоритмы и алгоритмы роевого интеллекта, а также алгоритмов глубокого обучения с подкреплением различных типов. Выполнено сравнение по важным критериям качества решений, вычислительной эффективности, устойчивости к возмущениям и способности к дообучению в реальном времени. Отмечается, что обучение с подкреплением обеспечивает более высокую адаптивность и оперативность принятия решений по сравнению с традиционными методами, особенно в динамически изменяющейся производственной среде. Отдельное внимание уделено цифровым двойникам как обязательной среде для безопасного обучения агентов в соответствии с требованиями международного стандарта; показано, что только такая среда позволяет проводить многократные эксперименты без остановки реального производства. Систематизированы примеры внедрения элементов обучения с подкреплением на судостроительных верфях и в смежных отраслях, включая пилотные проекты в Южной Корее, Испании и Норвегии. На основе выявленных пробелов сформулированы перспективные направления исследований: разработка мультиагентных систем для координации множества решений, применение трансферного обучения для ускоренной адаптации к новым типам заказов и интеграция с генеративным искусственным интеллектом для синтеза альтернативных сценариев планирования.

Темой работы является исследование проблемы минимизации или полного исключения негативного воздействия используемых при этом судов на биоресурсы северных морей в условиях возрастающей роли Северного морского пути России и планируемого при этом увеличения грузоперевозок. Отмечается, что имеющиеся на судах системы охлаждения энергетических установок потребляют для своей работы значительное количество воды из окружающей акватории. Показано, что попавшие в систему планктон, икринки и рыбная молодь под воздействием механического и теплового факторов практически полностью погибают. Обращается особое внимание, что в результате уничтожается основа пищевой цепочки, что неизбежно ведет к обеднению биоресурсов северных морей и снижению рыбной продуктивности. Сделан вывод о необходимости поиска и разработки методов минимизации, а по возможности полном исключении указанного негативного воздействия. В результате проведенных исследований намечены пути решения данной проблемы, среди которых терморегулирование системы, использование в составе систем насосов с частотно регулируемыми приводами и переход на полностью замкнутые системы. Для каждого из указанных подходов определены имеющиеся ограничения, преимущества и недостатки. Северные моря, характеризующиеся низкими температурами воды, создают дополнительные возможности реализации предложенных подходов. Также принимается во внимание, что энергетическая установка зачастую эксплуатируется на частичных нагрузках, что снижает требуемый теплоотвод системой охлаждения. С использованием существующей нормативной методики исчисления размеров вреда, причиненного водным биологическим ресурсам и предложенного в работе интегрального показателя эффективности систем охлаждения судовых энергетических установок, учитывающего технические и экологические показатели, сопоставлены рассматриваемые варианты систем для условий различных морей.

Темой исследования является разработка динамической математической модели надежности эргатической системы «судоводитель – информационная система» и алгоритма адаптивной перенастройки человеко-машинного интерфейса. Рассмотрены существующие подходы к учету человеческого фактора в судовождении, включая модели экспоненциального снижения бдительности, двухуровневые структуры эргатических систем и статические шкалы оценки сложности навигационной обстановки. Установлено, что комплексная модель, интегрирующая эти факторы с адаптивным интерфейсом, в настоящее время отсутствует. В результате формализован коэффициент бдительности судоводителя с введением множителя когнитивной нагрузки, предложена вероятностная оценка ошибок оператора в зависимости от навигационной ситуации, разработан алгоритм адаптивного управления, снижающий прирост ошибочных действий за время вахты. Цель исследования заключается в разработке математической динамической модели надежности указанной эргатической системы и алгоритма адаптивной перенастройки человеко-машинного интерфейса. Для достижения цели решены следующие задачи: формализован коэффициент бдительности судоводителя с введением множителя когнитивной нагрузки; предложена вероятностная оценка ошибок оператора в зависимости от сложности навигационной ситуации; разработан алгоритм адаптивного управления, снижающий прирост ошибочных действий за время вахты; проведено имитационное моделирование с использованием метода Монте-Карло для трех типовых сценариев судовождения. Научная новизна состоит в создании динамической модели с обратной связью, обеспечивающей адаптацию интерфейса к текущему состоянию оператора. Практическая значимость результатов заключается в возможности применения разработанной модели при проектировании систем поддержки принятия решений на судовом мостике и в тренажерной подготовке судоводителей.

обслуживания. Разработана архитектура интеллектуальной системы поддержки принятия решений,
обеспечивающая переход от традиционного мониторинга к интеллектуальному информационно-ориентированному управлению в человеко-машинных системах. Рассмотрены база данных неисправностей и способов их устранения, а также база знаний, формализующая продукционные правила с использованием концепции отклонений. Выполнена реализация процедуры нечеткого вывода, включающей фазификацию входных
параметров, получаемых из систем мониторинга двигателя, их обработку по методу Мамдани – Заде
и дефаззификацию результатов для получения оценок состояния двигателя в реальном времени. Система обеспечивает отображение отклонений параметров, вероятных неисправностей и эксплуатационных
рекомендаций в графическом интерфейсе. Результаты исследования показывают, что предложенный подход эффективно аппроксимирует экспертное рассуждение, учитывает нелинейности и неопределенности
и создает основу для повышения эффективности прогнозного технического обслуживания, оптимизации
режимов эксплуатации и повышения общей эффективности работы судовых дизельных двигателей.