Програма за оптимизация при избор и оценка на кинематиката на кораби, движещи се на догонващи се курсове
Изтегляне 0.52 Mb.
|
| Глава ІІІ. Валидизиране на компоненти от алгоритъма за разминаване на кораб с една цел в условия на изпреварване на собствения кораб от десен борд при ситуации на прекомерно сближение, в диапазон на курсови ъгли 112.5° – 135°
Алгоритъмът за оценка на ефективността на маневрата за разминаване с една цел в условия на изпреварване на собствения кораб от десен борд е изследван в два от неговите компоненти – безопасен курс (с подкомпонент – време за връщане към безопасен курс) и безопасна скорост (с подкомпонент – време за връщане към безопасна скорост) на собствения кораб, отнесени към ситуации на прекомерно сближение, в диапазон на курсови ъгли 112.5° – 135°. Разглеждането на тези две променливи по отношение на критични ситуации е от ключово практическо значение не само за безопасността при съвременното маневриране, но и служи като средство за теоретично валидизиране на ключови аспекти от предложения алгоритъм и е предпоставка за бъдещата му автоматизация. Валидността e един от основните критерии за качеството на даден научен конструкт (в случая алгоритъм) и означава, че той съдържа именно характеристиката, заложена от изследователя. В този аспект процесът на валидизация на компонентите – безопасен курс и безопасна скорост от алгоритъма за оценка на ефективността на маневрата за разминаване с една цел в условия на изпреварване на собствения кораб от десен борд към ситуации на прекомерно сближение, в диапазон на курсови ъгли 112.5° – 135° са тествани по отношение на два критерия: 1. Аналитично доказване на факта, че при разположение на кораб в така дефинираните сектор и дистанция и при неразходящи и/или неуспоредни курсове съществува ситуация на прекомерно сближение и получаване на безопасен курс или безопасна скорост, даващи реално решение на задачата за разминаване. 2. Резултатите от формулите потвърждават установени до момента зависимости в маневрирането при ситуации на прекомерно сближение. 3.1. Анализ на резултатите от маневрата с изменение на курса на собствения кораб Представени са пълни таблични данни, които потвърждават условията за валидност на формулата - при разположение на кораб в сектор 112°÷135° десен борд и дистанция 5÷8 мили и неразходящи или неуспоредни курсове на кораба – цел и собствения кораб, съществува реална опасност от сблъскване или най-малкото ситуация на прекомерно сближение, т.е. Днк < 2 мили и получаване на безопасен курс, даващ реално решение на задачата за разминаване (което означава, че първото формулирано изискване по отношение на курса на кораба покрива първия критерий). Формула 118. Безопасен курс за разминаване с една цел в декартови координати 
 ,
където Xj = Дj.sin Пj; Yj = Дj .cos Пj.. Тестът на Колмогоров-Смирнов показва, че разпределението на стойностите на безопасните курсове при всяка миля може да се приеме за нормално, което позволява прилагането на всички параметрични статистически методи при по-нататъшната обработка на данните. Впоследствие са разглеждани описателните статистики и е изчислена разликата между максимума и минимума в безопасния курс по отношение на всяка разглеждана миля. Тази информация е важна, защото визираната разлика задава сектора на безопасните курсове при отделните дистанции. Графичното представяне на секторите е изобразено на фигура 12.
Фигура 12. Графично изображение на сектора на безопасните курсове Линейното изображение на стойностите на сектора на безопасните курсове е показано на фигура 13. 
Фигура 13. Графично изображение на стойностите на сектора на безопасните курсове С цел проследяване на съществуващи тенденции в безопасните курсове на собствения кораб при разглежданите дистанции са приложени описателните статистики на всеки получен безопасния курс по отношение на всяка отделна дистанция (табл. 10). Най-високи средни стойности безопасния курс показва при 8 мили, а най-ниски при 5 мили, но те не нарастват във възходяща зависимост. Анализът на кривата на стойностите на сектора на безопасните курсове предоставя важна информация за поведението на собствения кораб в ситуация на прекомерно сближение и са разгледано детайлно нейното разпределение и функцията, на която се подчинява. Анализът на кривата на стойностите на сектора и вида на функцията на която се подчинява се извършва чрез прилагане на тест на Комогоров-Смирнов, който показва нормално разпределение на стойностите. Вида на функцията е установен чрез прилагане на регресионен модел за оценка на кривата – табл.1. Таблица 1. Регресионни стойности на теоретичните функции по отношение на реалната крива на стойностите на секторите на безопасните курсове
Множествените коефициенти на определеност R2 показват, че квадратичната и кубичната функция обясняват най-големи проценти от вариацията в кривата на стойностите на безопасните курсове (съответно .59 и .58), въпреки че коефициентите не са значими. От друга страна силата на коефициентите F показват, че най-голяма степен на приближение по отношение на реалната крива показват четири функции – сложната, развитийната, експотенциалната и логистичната, въпреки че и те не я покриват в значима степен. Следователно нито един тип функция не покрива значимо получената практическа крива на средните стойности на сектора на безопасните курсове.
Доказването на описаната хипотеза е извършено по два начина – геометрично и статистически. Върху числовите стойности на отделните мили е приложен факторен анализ с последваща варимакс ротация. Резултатите са показани в таблица 2. Стойностите на коефициента КМО и теста за сферичност на Барет показват, че извадката отговаря на условията за прилагането на този метод и резултатите могат да се считат за статистически достоверни.
Таблица 2. Факторна структура на безопасните курсове при всички дистанции
Първоначалният факторен анализ диференцира два фактора с общ процент обяснена дисперсия 81% от вариацията на стойностите. Коефициентите на факторния анализ показват, че се формират два напълно независими фактора, с изключение на стойностите при 5.5, при която коефициентите са разпределени почти по равно между двата фактора. Първият фактор е съставен от числовата редица при 5 мили. Вторият фактор включва всички останали числови редици след 6 мили. При премахването на числовите стойности при миля 5.5 се получава изразително чиста двуфакторна структура, която обяснява 89 % от дисперсията в промените на стойностите (табл. 3). Допълнително доказателство, че стойностите на безопасните курсове при дистанции 6÷8 се променят по сходен начин е коефициента алфа на Кронбах, който за фактор 1 е α=.94, който е твърде висок (при положение, че за висок по сила коефициент на Кронбах се счита интервала α=.70-.80). Таблица 3. Факторна структура на безопасните курсове при всички дистанции, с изключение на дистанция 5.5 мили
Следователно, приложен по отношение на хипотеза 1, факторният анализ показва, че действително дистанцията 5.5 се явява различна по отношение на другите дистанции и в известен смисъл преходна. Дистанция 5 мили показва собствена специфика и се разграничава от останалите изследвани мили. Дистанции 6÷8 мили показват силна вътрешна консистентност и тенденции за промяна по идентичен начин. В този смисъл факторният анализ, подобно на геометричните анализи подкрепя доказателството на хипотеза 1. Корелационната матрица (табл. 4) също подкрепя допускането, направено в хипотеза 1. Много силни значими взаимни корелации показват числовите стойности при 6÷8 мили.
По този начин и в корелационната матрица, стойностите при миля 5.5 се проявяват като разграничителна линия между тенденциите им при 5 мили в сравнение с по-високи от 6 мили. Заключение. Използвани са три метода за доказване на хипотеза 1 – геометричен, факторен анализ и корелации по Пирсън. И трите метода показват идентични резултати, а именно, че при дистанция 5.5 мили става обръщане на скоростния триъгълник, вследствие, на което поведението на стойностите при дистанция 5 мили са коренно различни от поведението на стойностите при дистанции по-големи или равни на 6 мили. Резултатите от тези методи ни дават основание да приемем неопровержимото доказателство на първата допусната хипотеза. 3.2. Анализ на резултатите на времето за връщане към първоначалния курс при изменение на курса на собствения кораб При анализа на резултатите на времето за завръщане са изпозлвани същите статистически методи, в резултат на което се получава, че стойностите на времето за връщане към първоначалния курс при избор на безопасен курс се променят с най-голяма степен на вероятност линейно. Взаимните корелации между числовите редици показват, че подобно на корелациите при безопасната скорост, времето за връщане към първоначалния курс при избор на безопасен курс не корелира значимо с времето за връщане с която и да е друга миля. Този факт подчертава спецификата на дистанция 5 мили, както по отношение на безопасния курс, така и по отношение на времето за връщане към първоначалния курс.
За по-диференцирането очертаване на параметрите на маневрирането при ситуации на прекомерно сближение са разгледани съществуващите зависимости между безопасния курс и времето за връщане към първоначалния курс. Корелационната картина показва, не съществуват изразени зависимости между избора на безопасен курс и времето за връщане към първоначалния курс с изключение на единични мили. 3.3. Анализ на резултатите от маневрата с изменение на скоростта на собствения кораб Измененията на безопасната скорост на собствения кораб в ситуации на прекомерно движение са изчислени чрез формула 119. Формула 119. Безопасна скорост за разминаване с една цел в декартови координати 
Където - X, Y – начални координати на целта (в нулевата точка) Vtx, Vty – проекции на скоростта на кораба – цел (target) Vt – по осите X и Y. V – скорост на собствения кораб. Ψ – курс на собствения кораб. ,
където Xj = Дj.sin Пj; Yj = Дj .cos Пj.. Пълните таблични данни от изследването са представени като приложение към дисертационния труд. Всички резултати и по отношение на безопасната скорост отново потвърждават условията за валидност на формула 119 – в сектор 112°÷135° десен борд, дистанция 5÷8 мили и неразходящи курсове на кораба – цел и собствения кораб, съществува ситуация на прекомерно сближение (Днк < 2 мили) и стойности на безопасна скорост, даващи реално решение на задачата за разминаване. Всички получени коефициенти на теста на Колмогоров-Смирнов са незначими, което определя разпределението на стойностите на безопасните скорости при всяка миля като нормално. Каталог: konkursi-proceduri -> Iv-Gr-Georg konkursi-proceduri -> Висше военноморско училище “Н. Й. Вапцаров” факултет „навигационен” konkursi-proceduri -> Конкурс за „професор" по професионално направление "Администрация и управление", научна специалност " Икономика и управление" konkursi-proceduri -> Ввму „никола йонков вапцаров” факултет „инженерен” konkursi-proceduri -> Р е з ю м е т а н а н а у ч н и т е п у б л и к а ц и и на д-р Камелия Вунова – Нарлева konkursi-proceduri -> На дисертационния труд Iv-Gr-Georg -> Програма за оптимизация при избор и оценка на кинематиката на кораби, движещи се на догонващи се курсове Iv-Gr-Georg -> Програма за оптимизация при избор и оценка на кинематиката на кораби, движещи се на догонващи се курсове Iv-Gr-Georg -> Становище върху дисертационен труд за придобиване на образователна и научна степен „доктор” Изтегляне 0.52 Mb. Сподели с приятели:
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
