Підвищення безпеки мореплавства шляхом впровадження математичного моделювання в навігаційну гідрометеорологію

Abstract

Магістерська робота присвячена дослідженню щодо підвищення безпеки мореплавства шляхом впровадження математичного моделювання в навігаційну гідрометеорологію. Розглянуто перспективні напрями розвитку систем автоматизованого проектування кораблів. Показано переваги математичного гідродинамічного моделювання корабля порівняно з фізичним моделюванням гідродинаміки його моделі. Розглянуто методичні проблеми аналізу даних математичного гідродинамічного моделювання корабля. Запропоновано методичні рішення та розглянуто конкретні приклади обробки статистичними методами результатів математичного гідродинамічного моделювання корабля. На базі цифрової моделі корабля досліджено вплив геометрії його корпусу на гідродинамічне поле, розраховане шляхом математичного моделювання глибини поширення аномалії надлишкового тиску в рідині, що не стискається. Розрахунки виконані швидкості руху корабля в 30 вузлів. В результаті розрахунків повного, і аномалій надлишкового тиску у водному середовищі, створюваних кораблем, що рухається, була апробована методика фізико-математичного моделювання його гідродинамічного поля. Фізико- статистичне моделювання реалізовано шляхом застосування регресійного аналізу для формалізації емпіричних закономірностей. Отримано результати емпіричної залежності глибини аномалій надлишкового тиску від швидкості об'єкта. Для району північно-західного шельфу Чорного моря виконано районування акваторії за фактором швидкості руху корабля, що забезпечує потайне переміщення в умовах передбачуваного розгортання донних гідростатичних комплексів моніторингу гідродинамічного поля. За результатами районування побудовано мапу. Розрахунки виконані для конкретної моделі корабля і не можуть бути застосовані для кораблів з геометрією корпусу. Кожен клас кораблів має бути забезпечений окремими розрахунками, створюваного ним гідродинамічного поля. Досліджено особливості моніторингу оптичних характеристик поверхневого та глибинного шарів морського середовища. Виконано математичне моделювання впливу течій на оптичні характеристики в районах підхідного каналу