СПРОЩЕНА 3-DOF ДИНАМІЧНА МОДЕЛЬ КЕРУВАННЯ АВТОНОМНОЮ МОРСЬКОЮ ПЛАТФОРМОЮ В УМОВАХ ХВИЛЬОВИХ ПЕРЕШКОД

Abstract

У статті розглянуто задачу підвищення стійкості та точності керування автономною морською платформою в умовах хвильових збурень. Для опису динаміки використано спрощену нелінійну модель руху у трьох ступенях вільності (3-DOF), що враховує інерційні, коріолісові та демпфувальні впливи. Зовнішні морські збурення моделюються у вигляді гармонічного впливу, характерного для помірного стану моря. Запропоновано робастну схему керування з додатковим демпфувальним зворотним зв’язком та проведено її порівняння з класичним пропорційним регулятором. Результати чисельного моделювання демонструють зменшення амплітуди коливань, підвищення швидкості збіжності та покращення якості відпрацювання заданих траєкторій. Отримані результати можуть бути використані при розробці систем експлуатаційного керування автономними морськими технічними засобами.

References

1.    Zhang, Y., Li, Q., & Zang, F. (2017). Ship detection for visual maritime surveillance from non-stationary platforms. Ocean Engineering, 141, 53-63. https://doi.org/10.1016/j.oceaneng.2017.06.022

2.    Bose, P., Rafiq, G., & Orten, P. (2025). Maritime communications – A review of potential wireless communication technologies. Ocean Engineering, 341, 122527. https://doi.org/10.1016/j.oceaneng.2025.122527

3.    Song, R., Papadimitriou, E., Negenborn, R. R., & Gelder, P. V. (2024). Integrating situation-aware knowledge maps and dynamic window approach for safe path planning by maritime autonomous surface ships. Ocean Engineering, 311, 118882. https://doi.org/10.1016/j.oceaneng.2024.118882

4.    Zhang, Z., Liu, S., Wang, H., & Wu, H. (2025). A cooperative control framework for path following of UAV-USV cooperative system in maritime scenarios. Ocean Engineering, 342, 122796. https://doi.org/10.1016/j.oceaneng.2025.122796

5.    Lu, H., Zhang, Y., Zhang, C., Niu, Y., Wang, Z., & Zhang, H. (2025). A multi-sensor fusion approach for maritime autonomous surface ships berthing navigation perception. Ocean Engineering, 316, 119965. https://doi.org/10.1016/j.oceaneng.2024.119965

6.    Liu, C., Chu, X., Wu, W., Li, S., He, Z., Zheng, M., Zhou, H., & Li, Z. (2022). Human–machine cooperation research for navigation of maritime autonomous surface ships: A review and consideration. Ocean Engineering, 246, 110555. https://doi.org/10.1016/j.oceaneng.2022.110555

7.    Kim, H., Pal, A., Cho, J., Al-Kabbany, A. M., Kaswan, K., Joshi, R., Na, S., Lee, J., Choi, K., Kim, M., Choi, D., & Lin, Z. (2025). Thermochromic fiber-based self-powered detection system for maritime oil spill monitoring and fire safety applications. Nano Energy, 147, 111569. https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2025.111569