Laivo autonominio valdymo algoritmo kūrimo tyrimai

Šiame magistro darbe daugiausia dėmesio skiriama autonominio laivo valdymo algoritmo tyrimams ir kūrimui. Tyrimo tikslas – sukurti ir išbandyti algoritmą, kuris leistų autonominiams laivams saugiai ir efektyviai naviguoti įvairiose jūrinėse aplinkose. Tyrimas apima išsamią literatūros apžvalgą apie esamus autonominio laivų valdymo algoritmus ir dabartinių metodų spragų bei apribojimų nustatymą. Atlikus išsamią literatūros šaltinių bei metodikų analizę, autorius sujungia dvi skaičiavimo metodikas, tam kad būtų gauti tikslesni laivo manevravimo skaičiavimo rezultatai. Autoriaus siūloma metodika leidžia nustatyti laivo kelią, siekiant aplenkti nejudančią kliūtį. Metodikoje numatomi ir analizuojami parametrai ir ribinės vertės, kurios leis nustatyti reikalingus manevravimo parametrus laivui aplenkiant nejudančią kliūtį. Naudojant apjungtą skaičiavimo metodiką, atlikti laivo manevravimo matematiniai eksperimentai ir nustatytos laivo manevravimo priklausomybės, leidžiančios parinkti saugų plaukimo maršrutą. Siekiant patvirtinti siūlomo algoritmo veiksmingumą, autorius atliko manevracimo matematinius eksperimentus. Rezultatai rodo, kad algoritmas gali sėkmingai valdyti laivą pagal įvairius scenarijus, pavyzdžiui, išvengti kliūčių, laikytis iš anksto nustatyto kurso. Šis tyrimas prisideda prie autonominių laivų technologijų kūrimo ir yra potencialus saugios ir efektyvios navigacijos jūrų aplinkoje iššūkių sprendimas. Šio tyrimo rezultatai gali būti vertingi jūrų inžinerijos, navigacijos ir autonominių sistemų srities mokslininkams ir praktikantams.

This master thesis focuses on the research and development of an autonomous ship control algorithm. The aim of the research is to develop and test an algorithm that allows autonomous ships to navigate safely and efficiently in a variety of marine environments. The study includes a comprehensive literature review of existing autonomous ship control algorithms and the identification of gaps and limitations of current approaches. After a comprehensive analysis of the literature sources and methodologies, the author combines two computational methodologies in order to obtain more accurate computational results for ship manoeuvring. The methodology proposed by the author allows the determination of the ship's path to overtake a stationary obstacle. The methodology provides and analyses the parameters and thresholds that will allow the determination of the necessary manoeuvring parameters for the ship to overtake a stationary obstacle. Using the combined computational methodology, mathematical experiments have been carried out on the manoeuvring of the ship and the dependencies of the manoeuvring of the ship have been established, allowing the selection of a safe route of passage. In order to validate the effectiveness of the proposed algorithm, the author carried out simulations and experiments in different marine environments. The results show that the algorithm can successfully steer the vessel in a variety of scenarios, such as avoiding obstacles, following a predefined course and change the course if needed. This study contributes to the development of autonomous ship technologies and is a potential solution to the challenges of safe and efficient navigation in marine environments. The results of this research can be of value to researchers and practitioners in the field of marine engineering, navigation and autonomous systems.