Федеральное агентство морского и речного транспорта 

Федеральное государственное образовательное учреждение 

высшего профессионального образования 

«Морской государственный университет имени адмирала Г. И. Невельского» 

СБОРНИК ДОКЛАДОВ 

57-й международной молодежной 

научно-технической конференции 

«МОЛОДЁЖЬ – НАУКА – ИННОВАЦИИ», 

посвященной 200-летию транспортного образования в России 

25–26 ноября 2009 г. 

Том 1 

Владивосток 

2009

УДК 656.6.08 (06) 

Сборник докладов 57-й международной молодежной научно-технической 

конференции «МОЛОДЕЖЬ – НАУКА – ИННОВАЦИИ», посвященной 200‐ 

летию транспортного образования в России, 25–26 ноября 2009 г.: в 2 т. – 

Владивосток: Мор. гос. ун-т, 2009. – Т. 1. – 261 с. 

В сборнике содержится 140 доклаов курсантов и студентов, аспирантов и молодых ученых 

17 высших учебных заведений и научно-исследовательских институтов Дальневосточного 

федерального округа, Москвы, Санкт-Петербурга и стран Азиатско-Тихоокеанского региона. 

В первый том сборника вошли 78 работ курсантов, студентов, аспирантов и молодых 

ученых 7 секций конференции, относящихся к техническому и естественно-научному направлениям 

исследований. 

Редакционная коллегия: 

секция 1 – канд. физ.-мат. наук, доцент Акмайкин Д.А. 

секция 2 – д-р техн. наук, профессор, заслуженный 

деятель науки и техники РФ Кича Г.П. 

секция 3 – д-р техн. наук, профессор Веревкин В.Ф. 

секция 4 – канд. техн. наук, профессор Глушков С.В. 

секция 5 – канд. техн. наук, доцент Громашева О.С. 

секция 6 – д-р техн. наук, профессор Степанец А.В. 

секция 7 – канд. техн. наук, доцент Монинец С.Ю. 

Ответственный редактор – канд. биол. наук Андреева И.В. 

ISBN 

© Морской государственный университет 

им. адм. Г.И. Невельского, 2009 

2

ПЛЕНАРНЫЕ ДОКЛАДЫ 

МОРСКОЙ ТРАНСПОРТ ДАЛЬНЕГО ВОСТОКА 

ВО ВТОРОЙ ПОЛОВИНЕ XX И НА РУБЕЖЕ ХХI ВЕКОВ 

Зеленцов Владилен Васильевич 

д.и.н., профессор каф. экономики морского транспорта 

Института управления транспортом 

Морской государственный университет им. адм. Г.И. Невельского, г. Владивосток 

История освоения и развития Дальнего Востока россиянами уходит своими корнями в 

далекое прошлое. Но она, начиная с XVII в. и до наших дней, всегда была связана с морским 

транспортом. И это понятно. Территория Дальнего Востока омывается шестью морями: Восточно-Сибирским, 

морем Лаптевых, Чукотским, Беринговым, Охотским, Японским. Первые 

три составляют Восточный сектор Арктики, последние входят в Дальневосточный морской 

бассейн. По многообразию физико-географических и гидрометеорологических условий моря 

Дальнего Востока являются наиболее сложными для мореплавания. 

Несмотря на достаточно яркую и насыщенную историю развития отечественного судоходства 

и его береговой инфраструктуры, которая только официально охватывает период более 

трех веков, окончательное оформление морского транспорта в самостоятельную отрасль 

страны произошло лишь в 1939 г. 

Суровым испытанием для морского транспорта страны стали годы Великой Отечественной 

войны, в ходе которой ему был нанесен общий ущерб в 4,5 млрд руб. После окончания 

войны техническое состояние флота в целом, значительной части причального фронта и 

перегрузочного оборудования портов, судоремонтной базы отрасли оценивалось как неудовлетворительное. 

В трудном положении в этот период находились и предприятия морского 

транспорта Дальнего Востока. Именно поэтому с 1946 г. объективно были открыты качественно 

новые страницы истории морского транспорта. 

На основании анализа развития морского транспорта Дальнего Востока во 2-й половине 

XX в. можно выделить следующие периоды, которые в своей основе сопоставимы с общей 

историей отрасли в масштабах страны. 

I период - 1946 - 1970 гг. Становление морского транспорта дальневосточного бассейна 

как ведущей транспортной отрасли региона. В этом периоде довольно четко можно выделить 

два этапа: 

- первый этап (1946 - 1959 гг.), связанный с послевоенным восстановлением отрасли 

региона и развитием ее структуры; 

- второй этап (1960 - 1970 гг.). Его главной особенностью было техническое перевооружение 

флота, портов, судоремонтных заводов и совершенствование транспортного процесса 

в целом. 

Первый этап был обусловлен не только необходимостью восстановления и воспроизводства 

основных производственных фондов флота и береговых предприятий, но и возрастающим 

объемом перевозок и переработки грузов в портах как на традиционных, так и на 

совершенно новых, возникших в результате завершения Второй мировой войны, направлениях 

в районы Южного Сахалина и Курильских островов. 

Второй этап был связан с объективной необходимостью реконструкции имевшейся материально-технической 

базы морского транспорта, которая в силу физического и морального 

износа не соответствовала к тому времени наметившейся тенденции роста потребностей народного 

хозяйства страны в перевозках в дальневосточном бассейне. И если для первого этапа 

рассматриваемого периода характерной чертой были экстенсивные факторы роста и ис- 

3

пользования флота в морских пароходствах бассейна, то в 1960-е гг. этого периода началось 

интенсивное строительство крупными сериями судов для быстрого развития флота с минимальными 

затратами. Но по своим характеристикам новый флот незначительно отличался от 

существующего. 

II период - 1971-1990 гг. Наибольшее развитие морского транспорта Дальнего Востока. 

Период связан с укреплением материально-технической базы флота и берега на качественно 

новой основе активного использования достижений научно-технического прогресса, с широкой 

оптимизацией работы флота, портов, смежных предприятий других транспортных отраслей 

народного хозяйства и совершенствованием организации труда с целью значительного 

повышения ее производительности. Прежде всего, надо оценить то, что суда, которые пополняли 

флот морских пароходств Дальнего Востока в этот период, имели принципиально 

новые конструкции, устройства и механизмы. Большинство судов этого поколения строились 

по новым проектам, которые соответствовали международным стандартам, что позволило 

им по своим качественным и количественным характеристикам стать конкурентоспособными 

в мировом судоходстве. В результате морские пароходства бассейна начали успешно 

конкурировать на мировом фрахтовом рынке, в том числе в линейном судоходстве во 

всей акватории Тихого океана. Об этом убедительно свидетельствуют тенденции изменения 

в структуре перевозок. 

Если 1970 г. каботажные перевозки составляли 44,7 % общего объема перевозок отечественным 

флотом дальневосточного бассейна и 55,3 % составляли загранперевозки, то уже в 

1978 г. каботажные перевозки снизились до 36 %, а загранперевозки возросли до 64 %. При 

этом в составе загранперевозок увеличилась доля перевозок грузов между иностранными 

портами. 

В то же время в условиях полной централизации системы управления морским транспортом 

страны сохранялись внутрирегиональные диспропорции в развитии флота и портов, что 

негативно отражалось на работе по совершенствованию общих транспортно-технологических 

систем. Кроме того, существовали и межведомственные барьеры на стыках взаимодействия 

морских торговых портов со смежными предприятиями других видов транспорта. 

Решению проблемы улучшения взаимодействия всех элементов транспортной системы, 

которая влияла на эффективность организации смешанных перевозок, в значительной степени 

способствовали созданные в 1978 г. на Дальнем Востоке на базе морских торговых портов 

транспортные узлы нового типа. 

Транспортные узлы обеспечивали обеспечивали выполнение основных, операций по 

обработке грузопотоков, способствовали улучшению взаимодействия разных видов транспорта. 

В них, в конечном счете, фокусируются интересы всех субъектов рыночнотранспортных 

услуг. С этой точки зрения их возрождение на новой основе являлось закономерным 

и обоснованным. 

III период - 1991 - 2000 гг. Период вхождения морского транспорта Дальнего Востока 

страны в условия рыночных отношений. Этот период связан с почти трехкратным падением 

объемов перевозок флотом пароходств дальневосточного бассейна, значительным сокращением 

переработки грузов в большинстве портов и выпуска продукции судоремонтными заводами, 

что было вызвано в основном издержками приватизации предприятий морского 

транспорта и кризисными явлениями в экономике страны. 

В то же время в сложных условиях переходного периода к рыночным отношениям морские 

пароходства и торговые порты региона к началу XXI в. сохранили необходимый потенциал 

для стабилизации своей производственно-финансовой деятельности и постепенного наращивания 

производственных мощностей и объемов транспортной продукции, с целью не 

только возвращения ранее утраченных позиций в этих направлениях, но и выхода на более 

достойные рубежи. 

При выработке дальнейшей стратегии переходных процессов для отдаленных территорий 

необходимо отчетливо понимать, что для России путь на Дальний Восток и Север объективен 

и неизбежен. Наряду с важнейшими факторами геополитического, военно-страте- 

4

гического и транспортного значения основной социально-экономической предпосылкой 

дальнейшего освоения и устойчивого развития этих территорий объективно являются природные 

ресурсы. Но уровень хозяйственного освоения Дальнего Востока и граничащих с ним 

районов Восточной Арктики находится в прямой зависимости от эффективности морской 

деятельности в этом регионе, главным инструментом которой является флот. 

Основная цель экономической реформы на морском транспорте заключалась в формировании 

различных форм собственности на основе разгосударствлении и приватизации. Но 

развитие рыночных отношений в отрасли только на этой основе, без создания необходимых 

условий для свободной хозяйственной деятельности предприятий, не могло привести и не 

привело к достаточно быстрым положительным результатам в производственной деятельности. 

Более того, неоправданно ускоренная приватизация морских пароходств, портов и судоремонтных 

заводов, проведенная в условиях общего экономического спада, повлекла, негативные 

результаты в этом направлении. Приватизация и акционирование не привели и к созданию 

к исходу XX века нормальной конкурентной среды на рынке морских транспортных 

услуг и появлению достаточного количества эффективных собственников в дальневосточном 

бассейне страны. 

Именно поэтому дальнейший процесс разгосударствления и приватизации собственности 

на морском транспорте, как Дальнего Востока, так и России в целом должен был осуществляться 

более взвешенно: с учетом реальной стоимости основных фондов, принципа социальной 

справедливости, использования лучшего собственного опыта и опыта приватизации 

зарубежных морских организаций, с большей ориентацией на региональные особенности. 

Производственные связи морского транспорта гораздо шире, чем во многих других отраслях. 

Продолжая производственный процесс всех отраслей народного хозяйства, морской 

транспорт оказывает большое влияние на экономику страны в целом и каждого ее региона, в 

том числе на экономику Дальнего Востока, где морской транспорт, с учетом его географического 

положения и природных факторов, играет особенно заметную роль. В условиях Дальневосточного 

бассейна становится наиболее важным то, что по многим техникоэкономических 

показателям морской транспорт превосходит другие его виды: самая большая 

единичная грузоподъемность транспортных средств, практически неограниченная пропускная 

способность морских путей, сравнительно малые капитальные вложения и затраты на 

перевозку 1 т груза. В результате морские перевозки, особенно на дальние расстояния, становятся 

и самыми дешевыми. Именно на эту цель и направлена предпринимательская деятельность 

в сфере морского транспорта, тем более что разгосударствление значительной части 

морского транспортного комплекса и создание условий для конкуренции ведут к необходимости 

создания сети малого и среднего бизнеса. 

Распад Советского Союза оказал значительное влияние на геополитическое положение 

России, на возможности развития ее экономики в целом и внешнеэкономической деятельности 

в том числе. К началу 1992 г. в России осталось 10 из имеющихся в СССР 17 морских 

пароходств, 35 из 70 морских торговых портов, 13 из 34 судоремонтных заводов отрасли. 

Благополучие морского транспорта СССР базировалось на двух основных элементах. Вопервых, 

на достаточно жестком контроле за грузовой базой со стороны государства; вовторых, 

на хорошо оснащенном и постоянно обновляемом флоте. Обе эти позиции оказались 

в значительной степени утраченными. 

Анализ и оценка реального состояния морского транспорта страны привели к разработке 

и принятию Программы возрождения торгового флота России на 1993-2000 гг. Основной 

целью программы было воссоздание целостной и эффективной системы морского транспорта 

России, которая способна обеспечить потребность страны и каждого ее региона во внутренних 

и внешнеторговых перевозках. 

Однако результаты реализации этой целевой программы в целом, а также всех ее региональных 

составляющих по итогам ее первого этапа оказались в пределах 30 % выполнения 

от запланированных объемов инвестиций по всем источникам финансирования. Это в 

итоге привело к необходимости в августе-октябре 1996 г. существенной корректировки про- 

5

граммы и продления сроков ее реализации до 2005 г., в том числе по флоту и ряду береговых 

объектов Дальневосточного бассейна. 

Наиболее важные аспекты этой программы по Дальневосточному бассейну были также 

включены в «Федеральную целевую программу экономического и социального развития 

Дальнего Востока и Забайкалья на 1996-2005 гг.». Наряду с указанными программами, связанными 

с возрождением и развитием морского транспорта России и ее Дальнего Востока, 

позже была принята другая федеральная целевая программа «Модернизация транспортной 

системы России (2002-2010 гг.)», в состав которой вошла подпрограмма « Морской транспорт». 

Таким образом, была обеспечена непрерывность процесса развития морского торгового 

флота региона и всей его береговой инфраструктуры. 

Сложившиеся к началу XXI века тенденции в развитии отечественного морского флота 

способствовали возрастанию иностранного влияния на рынке транспортных услуг России, в 

том числе и в зоне дальневосточного бассейна. Это привело к усилению зависимости от иностранных 

перевозчиков, увеличению расходов на оплату фрахта, сокращению валютных поступлений 

в страну и в конечном счете к снижению роли отечественного морского транспорта 

в обеспечении экономической безопасности государства. Основными причинами, определившими 

негативные тенденции в состоянии и развитии флота России, стали чрезмерно высокий 

уровень налогообложения, неконкурентоспособные условия окупаемости инвестиционных 

проектов при строительстве судов в России и за рубежом, недостаточность административно-правовых 

форм государственного регулирования деятельности морского транспорта. 

Исследование зарубежного опыта в области государственного регулирования показывает, 

что многие морские державы на протяжении уже многих лет реализуют свою государственную 

стратегию в области судоходства за счет различных методов и форм государственного 

регулирования, которые позволяют им иметь торговый флот, обеспечивающий защиту 

их политических и экономических интересов. 

К сожалению, анализ основных показателей и факторов экономической безопасности 

морского транспорта страны, включая регион Дальнего Востока, показывает, что государственная 

политика России в этом направлении в 1990-е гг. не была адекватной сложившейся 

ситуации. Именно поэтому, учитывая особую роль морского транспорта в системе экономической 

безопасности страны, важно уже в ближайшие годы обеспечить в рамках государственной 

политики решение достаточно конкретных задач. 

Они заключаются в повышении конкурентоспособности отечественных судоходных 

компаний, в позитивном влиянии на развитие перспективных внутренних и внешних грузопотоков, 

определяющих загрузку флота и портов, в создании более благоприятных условий в 

системе налогообложения и в реализации федеральной целевой программы «Модернизация 

транспортной системы России (2002-2010 гг.), включая ее составляющую по Дальневосточному 

бассейну. 

Следует отметить, что морская деятельность по обеспечению экономической безопасности 

страны должна осуществляться в комплексе с проведением конкретных мер по обеспечению 

собственной безопасности морского флота, связанной с особенностями водной стихии. 

Этот вывод обусловливает анализ историко-экономических аспектов аварийности флота 

морских пароходств Дальневосточного бассейна. Совершенно ясно, что безопасность 

морской деятельности включает безопасность мореплавания, поиск и спасание на море, защиту 

и сохранение морской среды и обеспечивается соблюдением соответствующих норм 

международного права и российского законодательства, а также государственным контролем 

над выполнением классификационных требований к техническому состоянию и годности 

судов, их оснащению и обеспечению, подготовке и сертификации судовых экипажей и соответствующих 

береговых служб обеспечения. 

Успешная производственная деятельность предприятий морского транспорта России 

всегда зависела от степени решения социальных проблем и обеспеченности квалифицированными 

специалистами всех уровней. В период проведения рыночных реформ эти аспекты 

не утратили своей актуальности. Что касается системы подготовки кадров и повышения их 

6

квалификации для флота и береговых предприятий морского транспорта Дальнего Востока, 

то в основе она была сформирована к середине 1970-х гг. и продолжала совершенствоваться 

без принципиальных изменений весь период 1980-х гг. Она позволяла обеспечивать необходимыми 

специалистами все предприятия отрасли в регионе. 

Однако условия работы и развития морского транспортного комплекса России и ее 

Дальнего Востока, которые сложились в период вхождения в рыночную экономику, обусловили 

необходимость существенной реорганизации всей системы подготовки кадров, прежде 

всего специалистов высшего и среднего уровней. В результате в 1990-е гг. была внедрена 

принципиально новая система непрерывного многоуровневого морского образования. 

В период рыночных реформ, как и прежде, кадровая политика остается тесно связанной 

с политикой социальной, в решении проблем которой появились свои сложности. Они обусловлены 

свертыванием социальных программ предприятий и снижением уровня социальной 

защищенности наемных работников. 

Таким образом, исследование истории отечественного морского транспорта Дальнего 

Востока во 2-й половине XX в. и начале XXI в. показывает, что он играл и продолжает играть 

важную роль в жизни государства. Морской транспорт для России был и остается стратегической 

отраслью и должен пользоваться соответствующей государственной поддержкой, 

в том числе в границах реализации федеральных программ возрождения и развития торгового 

флота страны. 

Одной из главных задач при формировании стратегии государственного регулирования 

деятельности транспорта является создание условий для поддержания такого уровня развития 

всех видов транспорта, который позволит при любых условиях удовлетворить основные 

потребности экономики и населения в перевозках, в том числе в чрезвычайных ситуациях. 

При этом необходимо обеспечить противостояние внутренним и внешним угрозам, снижающим 

экономическую безопасность транспорта. 

К основным внутренним угрозам, затрагивающим интересы морского транспорта России 

и ее Дальнего Востока в период 1990-х гг. и начала 2000-х гг., относятся следующие: 

- ухудшение управляемости транспортной системой страны; 

- высокая степень износа производственных фондов; 

- дефицит пропускных и провозных способностей отдельных транспортных коммуникаций, 

в том числе морских портов и причалов; 

- недостаточная координация взаимодействия различных видов транспорта; 

- падение уровня научно-технического потенциала и результативности научно-исследовательских 

работ по причине сокращения их финансирования. 

Что касается внешних угроз, также снижающих уровень экономической безопасности 

транспортной системы страны в целом, ее регионов и отдельных видов транспорта (в том числе 

морского транспорта), то к ним в анализируемый период правомерно отнести следующие: 

- снижение спроса на грузовые и пассажирские перевозки из-за кризисного состояния 

экономики страны; 

- сокращение транзитных перевозок грузов зарубежных стран по территории России; 

- недостаточное развитие транспортной инфраструктуры для осуществления экспортноимпортных 

операций; 

- значительная зависимость от зарубежных поставок транспортных средств как следствие 

отставания отечественного транспортного машиностроения; 

- низкий уровень государственной системы отечественного протекционизма для отечественных 

перевозчиков; 

- возникновение транспортных коридоров вне России, но с целью отвлечения транспортных 

потоков с российских коммуникаций. 

На быстрейшее устранение всех этих негативных факторов внутренних и внешних угроз 

экономической безопасности транспортной системы Российской Федерации и должна 

была быть в значительной степени направлена государственная транспортная политика в це- 

7

лом и государственная морская политика в частности, в том числе и в регионе Дальневосточного 

бассейна. 

Трудно назвать другую такую сферу хозяйственной деятельности, как морское судоходство, 

которая охватывала бы весь земной шар и имела столь важное значение не только 

для развития международных экономических связей, но и обеспечения национальной безопасности 

страны. Однако эта важная сфера деятельности морского флота всегда была сопряжена 

с обеспечением и собственной безопасности, прежде всего безопасности мореплавания. 

Несмотря на внедрение в практику судоходства самых передовых достижений науки и 

техники, использование при строительстве судов новейших технологий, в море продолжают 

происходить трагедии. Ежегодно в мире десятки судов по различным причинам терпят аварии, 

тонут, наконец - просто исчезают. Гибнут сотни людей. 

В зависимости от обстоятельств все морские происшествия можно разделить на определенные 

группы: 

– вызванные сложными гидрометеорологическими условиями; 

– связанные с ошибками судоводителей или столкновением с неизвестными, надводными 

и подводными, предметами; 

– обусловленные ошибками при маневрировании на ограниченном пространстве; 

– и наконец, самые сложные, связанные со смещением грузов, их самовозгоранием и 

взрывами. 

К этим причинам аварийных ситуаций необходимо добавить неполадки с судовыми 

энергетическими установками, рулевой системой, неадекватной реакцией на радиосообщения, 

а в некоторых случаях и морской терроризм, проще говоря – элементарное пиратство. 

Правда, современные наследники буканьеров XVII века, вдохновленные подвигами Френсиса 

Дрейка и Джона Хокинса, действуют географически не столь масштабно, но в последние 

годы тоже стали серьезной проблемой для безопасности судоходства, особенно в Индийском 

океане вблизи берегов Самали. 

Но и поучительная история аварийности как отечественного, так и всего мирового торгового 

флота, а также современное пиратство – это отдельные темы. Но эти негативные явления 

справедливо волнует морскую общественность, которая требует от ведущих морских 

держав более конкретных и эффективных действий и сокращению аварийности, и по искоренению 

пиратства. 

При этом необходимо отметить, что анализ аварийности мирового флота в период 1990 

– 2000гг. показывает, что одной из основных причин наиболее крупных 15 морских катастроф, 

в каждой из которых погибло более 80 человек, является человеческий фактор. Жертвами 

этих 15 морских катастроф стало более 4600 человек. 

К сожалению, продолжаются аварии и на флоте судоходных компаний дальневосточного 

бассейна. Только в январе 2007г. была допущена посадка на грунт на внутреннем рейде 

порта Таранто (Италия) теплохода «Челябинск» дальневосточного морского пароходства; в 

Японском море в условиях хорошей видимости произошло столкновение теплохода «Пионер 

Холмска» Сахалинского морского пароходства с транспортным рефрижератором «Татарстан» 

(судовладелец «Востоктранссервис»); при выходе из порта Петропавловск-Камчатский 

контейнеровоз «Капитан Артюх» Дальневосточного морского пароходства значительно уклонился 

от линии створ, коснулся грунта и получил пробоину в районе машинного отделения, 

которое было затоплено. 

Все три аварии были связаны с навигационными ошибками, которые были допущены 

командным составом указанных судов. 

Анализ этих и многих других аварий с флотом судоходных компаний дальневосточного 

бассейна, как, впрочем, и всех других морских бассейнов страны обусловливает постановку 

следующих вопросов. Как свести к минимуму основную причину аварийных ситуаций 

– человеческий фактор? Почему при реальном совершенствовании организаций 

обучения и повышения квалификации плавсостава отмечается слабый уровень подготовки 

судовых специалистов? 

8

Но при всей своей важности человеческий фактор не всегда был и остается решающим. 

Люди часто бессильны против устаревания техники. Ошибки, вызванные усталостью экипажей, 

опасны, но они преодолимы при разумной организации. От усталости же корпуса судна, обусловленной 

его возрастом, единственной кардинальной формой спасения является вывод судна 

из состава действующего флота и его списание. Нельзя допускать чтобы истинным виновником 

многих происшествий и аварий становилась экономическая целесообразность использования 

старого тоннажа, т. е. закон получения прибыли любой ценой. 

За последние годы в России проводятся важные целевые мероприятия, направленные на 

совершенствование механизма государственного управления функционированием и развитием 

морского транспорта. Одним из них является формирование законодательной базы, отвечающей 

современным требованиям. Без этого невозможно преобразование отечественной морской 

транспортной системы в эффективную, высокодоходную отрасль, отвечающую международным 

стандартам в организационном и техническом отношениях, конкурентоспособную на мировом 

транспортном рынке, полностью обеспечивающую потребности страны в морских внешнеторговых, 

транзитных каботажных (в том числе арктических) перевозках грузов и пассажиров, а 

также обеспечение экспорта транспортных услуг. 

К нормативно-правовым документам, определяющих государственную политику в области 

морского транспорта прежде всего относится: «Морская доктрина РФ на период до 

2020 года», утверждённая Указом Президента РФ 27 июля 2001 года. В рамках этой доктрины 

и была разработана федеральная целевая программа «Модернизация транспортной системы 

России (2002-2010 годы)». 

Проектом новой федеральной целевой программы «Развитие транспортной системы 

России (2010-2015 годы)» потребность в инвестициях из федерального бюджета на только 

развитие портовой инфраструктуры ДВ бассейна оценивается в 74 млрд. рублей (42% от инвестиций 

в портовую инфраструктуру страны). Кроме того, ФЦП «Экономическое и социальное 

развитие Дальнего Востока и Забайкалья на период до 2013 года» предусматривает 

финансирование в развитие портовой инфраструктуры в 2010-2013 годах - 6,1 млрд. рублей. 

Средства федерального бюджета будут направляться на развитие портов, обеспечивающих 

основной прирост перевозок экспортно-импортных и транзитных грузов и на реконструкцию 

объектов федеральной собственности портов, являющихся базовыми для обеспечения 

жизнедеятельности Северо-Восточных районов Дальневосточного региона. 

Основные объемы перевалки внешнеторговых и транзитных грузов на бассейне планируется 

обеспечить за счет развития портов Восточный, Ванино, Пригородное и Де-Кастри. 

В порту Владивосток планируется создание современного пассажирского комплекса, 

рассчитанного на одновременную обработку трех круизных судов длиной до 350 метров. 

Пропускная способность комплекса до полумиллиона туристов в год. Развитие порта Находка 

сдерживается ограниченной городской застройкой территорией и недостаточными глубинами 

у причалов. Планируется решить за счет выноса линии существующих причалов более 

чем на 50 метров в море. 

Планируется реконструкция портов, обеспечивающих жизнедеятельность регионов, не 

имеющих сухопутной связи с основной территорией страны. (Холмск, Магадан, Петропавловск-Камчатский, 

Анадырь). В настоящее время эти порты имеют очень малую загрузку, но 

являются базовыми для организации «северного завоза» и эффективность их работы прямо 

влияет на стоимость этой, финансируемой из бюджета операции. Реализация этих мероприятий 

позволит увеличить к 2015 году грузооборот дальневосточных портов до 145 млн. тонн. 

Важным аспектом подъема морского статуса российского государства является развитие 

собственного флота. Многие российские суда ходит под иностранным флагом. В последнее 

время идет процесс обновления флота, но создается он в основном на иностранных верфях. 

Продолжается старение отечественных судов, находящихся под юрисдикцией России, в том 

числе в судоходных компаниях Дальнего Востока. 

В марте 2007 года Президентом России подписан указ о создании Объединенной судостроительной 

корпорации. Приоритетными направлениями деятельности корпорации и ее 

9

дочерних обществ, станут разработка, производство, поставка, обслуживание, ремонт и утилизация 

судостроительной техники военного и гражданского назначения. Документ также 

предусматривает учреждение трех 100-процентных ОСК, в том числе ОАО «Дальневосточный 

центр судостроения и судоремонта» (Владивосток). 

Дальнейшая интеграция морской отрасли России в мировой рынок морских перевозок 

должна сопровождаться модификацией национальной судоходной политики, ориентированной 

на решение задачи по ведению эффективной конкурентной борьбы с иностранными судовладельцами 

за российский рынок, где акцент должен быть смещен в сторону грузов российской 

внешней торговли. Одновременно должны проводиться активные действия на всех 

внешних рынках, включая Азиатско-Тихоокеанский регион, с целью получения для российского 

морского флота определенных ниш для перевозки грузов. 

В настоящее время складывается новая система регулирования социально-трудовых 

отношений. В основу её положен принцип социального партнерства, который предполагает 

необходимость налаживания нормального взаимодействия главных субъектов рыночных отношений 

- работодателей и наемных работников. В этой ситуации кадровая политика должна 

быть тесно связана с социальной политикой, которая призвана создавать каждому человеку 

условия, позволяющие ему своим трудом, предприимчивостью обеспечивать собственное 

благосостояние. 

Кадровая политика на морском транспорте в годы рыночных реформ, как и прежде, направлена 

на подготовку и переподготовку специалистов всех уровней для флота и береговых 

предприятий отрасли. Но наибольшие сложности в этот период возникли с подготовкой и 

использованием квалифицированных специалистов на морском флоте, что связано в основном 

со старением и численным сокращением состава флота пароходств и уменьшением объемов 

морских перевозок, появлением новых коммерческих судоходных компаний, вынужденным 

уходом значительной части отечественного торгового флота под иностранные флаги. 

Это обусловливает необходимость совершенствования системы профессионального обучения 

и повышения квалификации кадров плавсостава, включающей внешнее и внутрифирменное 

обучение, для приведения уровня квалификации моряков, прежде всего комсостава 

судов, в соответствие с требованиями международных конвенций и формированием требуемого 

уровня профессионализма в соответствии с изменяющимися экономическими, технологическими 

и социальными условиями. 

Литература 

1. Зеленцов В.В. Морской транспорт Дальнего Востока во второй половине XX века. Владивосток: 

Дальнаука, 2003. - 237с. 

2. Зеленцов В.В. Морской транспорт Дальнего Востока в системе экономической безопасности государства 

(исторические аспекты) //Транспортное дело России. - 2005. - Выпуск№3. - с.126–129. 

3. Конталев В.А. Отечественный торговый флот в период с 1946 по 1985 гг.: история развития, техническая 

политика СССР. - Владивосток: ДВГУ, 2000. - 110 с. 

4. Луговец А.А. Морской флот в транспортной системе России. - М.: «Дека», 2003. - 336 с. 

5. Зеленцов В.В. Вопросы периодизации развития морского транспорта Дальнего Востока во второй половине 

XX века // Проблемы транспорта Дальнего Востока: материалы шестой международной научно–практической 

конференции. – Владивосток: МГУ им. адм. Г.И. Невельского, 2005. - с. 39–40. 

10

СОЦИАЛЬНО-КУЛЬТУРНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ 

НА МОРСКОМ ТРАНСПОРТЕ 

Домбраускене Галина Николаевна 

к.и., доцент каф. истории искусства и культуры 

Института социально-политических проблем управления 


Первое в истории русского мореходства кругосветное плавание 1809 г., совершенное 

экипажами шлюпов «Надежда» и «Нева» под командованием Ивана Фёдоровича Крузенштерна 

и Юрия Фёдоровича Лисянского, открыло новые перспективы политического, экономического, 

научного и социально-культурного развития нашей страны. 

Известно, что экспедиция, основной целью которой было расширение торговоэкономического 

пространства, превзошла все ожидания: был сделан существенный вклад в 

науку, в частности, начинает развиваться океанография. На карту мира были нанесены новые 

острова, проливы, рифы, мысы, уточнены координаты целого ряда островов, сделаны изменения 

в морских картах. Велись наблюдения за морскими течениями, температурой и плотностью 

воды на глубинах до 400 метров, а так же за приливами и отливами. Позже Крузенштерном 

был составлен «Атлас южных морей», который стал практическим руководством 

для российских мореплавателей в Тихом океане и южных широтах. 

Проект был успешным, и он дал мощный импульс для становления жизненно-важной 

для государства отрасли, 200-летие которой мы отмечаем в этом году. 

Помимо экономических и политических задач, развитие морского транспорта тесно сопряжено 

с развитием международных отношений. Отсюда проистекает необходимость в выработке 

важных механизмов межкультурного взаимодействия. 

Очевидным является то, что русский моряк за пределами своей страны становится ее 

представителем. По его поведению судят о государстве в целом, о нас - россиянах, об уровне 

нашей культуры и образовании. 

История сохранила сведения о том, что такие морские офицеры, как Н. П. Резанов, 

В. М. Головнин, Ф. П. Врангель, Ф. П. Литке, Ф. Ф. Матюшкин были прекрасно образованны, 

проводили научные исследования, знали несколько иностранных языков, а также проявляли 

незаурядные художественные дарования. Граф Николай Петрович Резанов, вызывал 

восхищение в светском собрании в Сан-Франциско своей игрой на скрипке, которую везде 

возил с собой. 

В настоящее время, в условиях развития современной России и в связи с целями, определяющими 

государственную политику в XXI веке, все настойчивее ставится вопрос о морально-нравственном 

и социально-культурном воспитании подрастающего поколения. Не 

маловажен он и для курсантов морских вузов, которые должны быть достойными продолжателями 

традиций Российского флота. 

В конце 90-х гг. ХХ века начинает активно развиваться специализированная область 

общественной практики – социально-культурная деятельность. Появляются научные лаборатории. 

Во многих университетах страны была открыта соответствующая специальность. 

Содержание, назначение и способы реализации социально-культурной деятельности 

основываются на важнейших потребностях общественного и личностного развития. Социально-культурная 

деятельность выполняет ряд важнейших функций, востребованных современным 

обществом. 

развивающая функция - развитие и самовоспитание личности, ее социальное самоутверждение; 

информационно-просветительная - формирование интеллектуальных качеств, стимулирование 

самообразования, приобретение определенной системы знаний, получение необходимой 

информации, обновление знаний; 

11

нормативная - формирование общегуманистических нравственных качеств, социализация 

личности через усвоение условий окружающей среды, способов и образцов социального 

поведения и действий, ориентирование в знаниях, нормах и ценностях группы, коллектива, 

организации, территориальной общности, в которые входит индивид; 

коммуникативная - диалог культур, раскрытие достижений национальных и региональных 

культурных ценностей; межличностное общение, формирование культуры деловых 

и неформальных отношений, 

культуротворческая (преобразовательная) - освоение ценностей культуры, вовлечение 

личности в процесс создания ценностей культуры, в различные формы художественного, 

технического, социального творчества 

культуроохранная – создание условий для сохранения национального и мирового 

культурно-исторического наследия. 

рекреативная - формирование празднично-обрядовой и игровой культуры, обеспечение 

зрелищно-развлекательного досуга для восстановления физических и интеллектуальных 

сил человека, гармонизации психики через организацию различных видов рекреационноразвлекательной 

деятельности, среди которых наиболее важное значение имеют, свободное 

межличностное общение, игра, восприятие развлекательных зрелищ и любительское художественное 

исполнительство [3]. 

Через эти функции реализуются культуросозидающие возможности общества и происходит 

культурно-творческое развитие личности. Полноценная реализация этих функций возможна 

только высококвалифицированными специалистами, которые обучены современным 

социокультурным технологиям. 

Ведущими вузами в этом направлении сейчас являются Московский государственный 

университет культуры и искусства, а также С. – Петербургский Гуманитарный университет 

профсоюзов. В Морском государственном университете им. адм. Г. И. Невельского с 2006 

года эта специальность была открыта. Обучаются студенты - будущие менеджеры социально-культурной 

сферы. Их профессия в нашем регионе приобретает особый смысл и направление, 

т.к. наш край включен в систему морского транспорта и находится на пересечении 

международных отношений стран азиатско-тихоокеанского региона. В нашем городе проводится 

культурная политика по реализации межкультурной коммуникации. 

Не менее важна социально-культурная работа и на морском транспорте, непосредственно 

на судах в среде экипажа. 

В советское время была такая должность – политрук, которая существовала и на морских 

судах. Политрука часто называли «лекарем» человеческих душ. В его задачи входило 

социально-политическое воспитание членов экипажа, работа по разъяснению государственной 

политики, а также проведение бесед, посвященным великим датам. (этот день в Российской 

Федерации отмечается 11 сентября - День специалистов органов воспитательной работы 

(День замполита и политрука). 

В постсоветский период много говорилось о недостатках подобной формы политического 

и культурно-просветительского воспитания, о его излишней идеологизации, отсутствии 

творческо-развивающих и рекреационно-воспитательных форм культурно-досуговой 

деятельности, которые способствовали бы развитию личности, снятию психофизического 

напряжения у членов экипажа, находящихся длительное время в весьма ограниченном жизненном 

пространстве. 

На современном этапе задача специалиста, осуществляющего социально-культурную 

деятельность на морском транспорте, создать условия для сбалансированной социокультурной 

работы, где должное внимание будет уделено потребностям личностного развития членов 

экипажа, а также достойное внимание к национально-историческому наследию страны и 

региона. 

В связи с этим хочется вспомнить слова первого правителя русских колоний на Аляске 

Фёдор Петрович Литке, который в 1826 г. отправляясь в кругосветное плавание, напутствовал 

свой экипаж такими словами: «Помните, что мы идем в кругосветный вояж, что за нами 

12

далеко и надолго останется Россия, что с флагом нашим на «Сенявине» мы несем славу, 

честь, величие и гордость дорогой родины. И я уверен, что вы будете высоко держать честь 

нашего военного флота». 


1. Киселева, Т.Г. Социально-культурная деятельность [Текст]: учебник / Т.Г. Киселева, 

Ю.Д. Красильников. – М.: МГУКИ, 2004. С. 95–109. 

2. Новикова, Г.Н. Технологические основы социально-культурной деятельности [Текст] / 

Г.Н. Новикова.– М.: МГУКИ, 2004. С. 67–82. 

3. Первушина, О.В. Социально-культурная деятельность (теоретические основы) [Текст]: учеб. пособие 

/ О.В. Первушина. Барнаул: Изд-во АГИИК, 2002. С. 56–67. 

13

СЕКЦИЯ 1 

БЕЗОПАСНОСТЬ МОРЕПЛАВАНИЯ 

ОСОБЕННОСТИ ПЕРЕВОЗКИ АВТОМОБИЛЕЙ НА СОВРЕМЕННЫХ 

СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫХ СУДАХ 

Андреев Артем Иванович 


Научный руководитель: доцент Пузачёв А.Н. 

По своему назначению суда морского флота разделяются на транспортные, служебновспомогательные 

и технического флота. Основным звеном является транспортный флот, 

классификация которого в настоящее время производится по роду перевозимого груза. Учитывая 

известное выражение «груз создает судно», можно утверждать, что характеристики 

груза и грузопотока обусловливают параметры и тип транспортных средств. 

Транспортная классификация обычно предусматривает разделение всей совокупности 

грузов на определенные категории, классы, подклассы, род, вид и подвид. 

Рассмотрим такой вид груза, как подвижная техника. Для перевозки автомобилей зачастую 

используются неспециализированные суда. Особенно это наблюдалось в Дальневосточном 

бассейне. Автомобили перевозились на сухогрузах, контейнеровозах, даже на рыболовных 

судах. Погрузка осуществлялась с помощью береговых кранов, или грузовых устройств, 

находящихся на судне, что приводило к проблематичным и не быстрым грузовым 

операциям, автомобили ставили на любое свободное место на палубе, наваривали конструкции. 

В качестве креплений использовались синтетический трос и рычаг-скрутка. 

Индивидуальная схема крепления легкового автомобиля 

1 - рычаг-скрутка; 2 - синтетический трос 

Из-за того что автомобили устанавливались на не совсем пригодных для этого местах и 

на открытой палубе, возникали проблемы порчи груза, были случаи когда автомобили било 

волнами, перетирались и лопались синтетические тросы, что приводило к столкновениям. 

14

В отличии от неспециализированных судов, Современный автомобилевоз представляет 

собой необычайное в конструкторском плане судно, обеспечивающем очень быструю 

погрузку, выгрузку автомобильной техники своим ходом через аппарели на несколько 

палуб-пантусов и обеспечены стационарными средствами крепления, рассчитанными на 

достаточный запас прочности и надёжности крепления этих подвижных средств. 

Судно для перевозки автомобилей 

По внешнему виду и по способу погрузки и разгрузки они больше похожи на плавучие 

многоэтажные гаражи, чем на обычные суда. При погрузке автомобили въезжают на такое 

судно обычно через бортовые лацпорты и разъезжаются по палубам с помощью внутренних 

аппарелей. Используемые для трансокеанских перевозок автомобилей большие суда могут 

принять на десять своих грузовых палуб от 3 до 4 тыс. легковых автомашин средних размеров. 

Самое большое судно такого типа было построено в 1974 г. в Японии, на это судно 

можно погрузить 6 тыс. легковых автомобилей. Погрузка судов для перевозки автомобилей 

может производиться одновременно по кормовой, бортовым и реже носовой грузовым рампам. 

Каждый автомобиль заводится на судно или сходит с него своим ходом. Суда для перевозки 

автомобилей имеют очень большую высоту надводного борта, еще большую, чем у 

контейнеровозов и судов с горизонтальной погрузкой. Контейнеры, трейлеры (грузовые автоприцепы), 

автомобили и другие подобные грузы занимают при погрузке значительно 

больший объем, чем сравнительно плотно уложенные генеральные грузы в трюмах обычных 

сухогрузных судов. Однако эти особенности специализированных судов и соответственно 

больший расход материалов на их постройку с избытком перекрываются выигрышем от увеличения 

провозной способности вследствие сокращения затрат времени на проведение грузовых 

операций. Высокорасположенные грузы, размещаемые преимущественно на грузовых 

палубах, лежащих выше ватерлинии, а также на верхней палубе, при качке судна подвергаются 

воздействию значительных инерционных сил. Для предотвращения связанных с этим 

неприятных последствий на современных контейнеровозах и судах с горизонтальной погрузкой 

применяются успокоители качки. Они представляют собой устройства, противодействующие 

вынужденным колебаниям судна, возбуждаемым волнами, и удерживающие судно в 

положении, близком к прямому. Различают успокоители качки двух принципиально различных 

типов: бортовые управляемые рули и жидкостные успокоительные цистерны. Бортовые 

управляемые рули могут действовать только на ходу судна, так как для возникновения усилий, 

препятствующих его наклонениям, рули должны обтекаться набегающим потоком воды. 

Сложный механизм управления обеспечивает ежеминутно такой угол отклонения рулей в 

нужную сторону, чтобы создавался момент, противодействующий крену судна при качке. 

15

Даже при сильном волнении крен у судов, оборудованных бортовыми управляемыми рулями, 

не превышает 5. 

Намного проще по конструкции жидкостные успокоительные цистерны. Жидкость 

(чаще всего вода, а в некоторых случаях жидкое топливо) может свободно перетекать в успокоительной 

цистерне, простирающейся от борта до борта. 

Принцип действия успокоительной цистерны заключается в том, что колебания жидкости 

в ней отстают по фазе от колебаний самого судна, и жидкость всегда перемещается на 

борт, противоположный наклонению, уменьшая тем самым крен судна при качке. 

Грузовая палуба автомобилевоза похожа на огромную многоэтажную парковку. Как 

уже было упомянуто, эти суда оснащены стационарными средствами крепления автомобилей, 

это как правило с крюками и талрепом, что позволяет быстро и надежно зафиксировать 

автомобиль. В палубе имеются отверстия с рымами, за которые фиксируются крюки тросов, 

которые обеспечивают быструю и надежную фиксацию. 

На неспециализированных судах эту роль выполняют наваренные рымы на палубе, или 

первое что попадется под руку, например леер. 

Так же на грузовой палубе автомобилевоза имеется специальная разметка, что то вроде 

разметки на автомобильной дороге, это позволяет быстро и без суеты поставить автомобиль 

на указанное место. 

В процессе погрузки участвуют подгонщики автомобилей, люди занятые креплением 

(как правило, один сзади, другой спереди), а так же человек, занятый контролем въезда. Команда, 

по которой разрешается въезд на указанное место осуществляется свистком. 

К сожалению литературы по этой теме практически нет, в качестве дипломной работы, 

мною будет представлен фильм, в котором будет четко отражена погрузка на специализированном 

судне-автомобилевозе. Посмотрев этот фильм, можно будет увидеть, что грузовые 

работы производятся быстро и качественно, что за сохранность груза, его владелец может не 

беспокоиться, автомобили будут надежно закреплены и доставлены до места назначения. 

АНАЛИЗ УПРАВЛЯЕМОСТИ СИСТЕМЫ ОПЕРАТОР-СУДНО 

Аношкин Олег Валерьевич 

Морской государственный университет им. адм. Г. И. Невельского, г. Владивосток 

Научный руководитель: к.т.н., доцент Фадюшин С.Г. 

fadyushin@msun.ru 

Анализ аварий и инцидентов на море, произошедших за последние 30 лет, привёл к постепенному 

отходу международного морского сообщества от одностороннего подхода, сфокусированного 

на технических требованиях к конструкции и оборудованию судна. Этот анализ 

заставил обратить внимание на тот подход, в котором признаётся роль человеческих 

факторов в безопасности на море, а оператор-судоводитель и судно рассматриваются как 

единая система [1]. 

Под термином «человеческий фактор» в настоящей работе понимается научнотехническая 

категория, включающая в себя следующие субъективные факторы: 

психологические качества морского специалиста как личности; 

уровень профессиональной подготовки; 

опытность морского специалиста. 

По статистическим данным Федерального агентства морского и речного транспорта на 

долю этого фактора приходится около 80 % различных коллизий в судоходстве. 

Динамику движения судна можно задать известными из теории корабля дифференциальными 

уравнениями [2]: 

16

dβ 

dτ 

+ q β + r ω + S δ R + h β 0; 

(1) 

21 21 21 1β 

= 

dω dτ 

q β + r ω + S δ 0; 

(2) 

+ 31 31 31 R = 

Человеческий фактор и судно, или перечисленные субъективные факторы и дифференциальные 

уравнения движения судна (1) и (2), образуют систему оператор-судно. Результаты 

анализа управляемости этой системы изложены в данной статье. 

Моделирование крупномасштабных сложных технических систем, какими являются 

системы типа оператор-судно, является задачей огромной сложности. Это объясняется рядом 

причин, из которых можно выделить следующие: 

затруднено количественное описание поведения субъектов, входящих в систему (операторов-судоводителей); 

существенную роль в системе играют недетерминированные (случайные, стохастические) 

процессы; 

неотъемлемой частью таких систем являются процессы принятия решений человеком, 

зависящие от психологических особенностей субъекта. 

Приступая к моделированию системы оператор-судно, её необходимо рассматривать 

как человеко-техническую систему с двумя главными компонентами: человек и судно. При 

этом необходимо учитывать, что главным звеном в сложной цепи рассматриваемой системы 

является оператор-человек, с его субъективными факторами. Действительно, аварии с морскими 

судами показывают, что ни автоматизация, ни оснащение их современными приборами 

управления не гарантируют полной безопасности движения. Основной причиной аварий 

являются субъективные («человеческие») факторы. 

Вопросу влияния субъективных факторов на управление движением судна посвящено 

немало исследований. Однако, до сих пор этот вопрос остается малоизученным. Попрежнему 

остаётся актуальной проблема выявления и оценки основных навигационных факторов, 

которыми руководствуется оператор-судоводитель, например, при расхождении с 

другими судами. 

Прежде всего, для определения основных навигационных факторов необходимо разложить 

сложное плоское движение (движение судна в плоскости горизонта) на два простых: 

вращательное (по линии пеленга) и поступательное (по линии, перпендикулярной линии пеленга). 

В результате будет получена следующая система уравнений, слагаемые которой обозначены 

так, как это принято в пропорциональной навигации [3]: 

D′ 

= V 

ц 

Dη′ 

= V 

cosη 

−V 

c 

с 

sinγ 

−V 

cosγ 

; 

ц 

sinη. 

(3) 

где D′ − скорость изменения дистанции между объектами; 

V ц − скорость объекта маневра; 

V c − скорость маневрирующего объекта; 

η − угол поворота линии пеленга; 

γ − угол упреждения; 

D − дистанция между объектами; 

η′ − скорость поворота линии пеленга. 

17

Величины, входящие в (3), характеризуют взаимное перемещение маневрирующего 

объекта и объекта маневра и поэтому могут использоваться в качестве основных навигационных 

факторов. 

Для количественной оценки динамики изменения текущих 

навигационных факторов относительно заданной эталон- 

r i 

ной ситуации каждый из них представлен в навигационном 

пространстве в виде радиус-вектора r i , изображенном на рис. 1. 

α 

Эталонная ситуация представлена также в виде радиус-вектора 

r t r 0 , и характеризуется среднестатистическими данными навигационных 

факторов, обеспечивающих нормативные критерии 

r 0 при расхождении судов. Тогда расхождение между r i и r 0 покажет 

рассеивание текущей ситуации, которое также представле- 

Рис. 1. 

но в виде радиус-вектора r t . Модуль r t в безразмерном виде 

можно рассчитать по формуле (4): 

2 2 

ri 

r0 

r 

2 

i r 

r 

0 

t = + − cosα 

(4) 

σ i σ i σi 

σi 

где r i − текущее значение i-го фактора; 

r 0 − заданное значение i-го фактора; 

σ i − средняя квадратическая погрешность i-го фактора; 

α − угол между r i и r 0 , выраженный во временной мере. 

Для каждого из факторов определяются статистические зависимости 

α r = f ( r t ), 

(5) 

где α r − угол перекладки руля. 

Для зависимостей (5) находятся коэффициенты корреляции, которые определяются в 

функции от времени по минимальной выборке. Затем строится диаграмма коэффициентов 

корреляции (диаграмма управляемости системы оператор-судно) и по ней путём сравнения с 

эталонной диаграммой производится оценка основных навигационных факторов конкретного 

оператора-судоводителя. 

На рис. 2 показана одна из таких характерных диаграмм. 

у 

1 

Коэффициент 

корреляции 

0,8 

0,6 

0,4 

0,2 

0 

-0,2 10 20 30 40 50 60 70 80 90 

-0,4 

-0,6 

-0,8 

-1 

5 

3 

6 

1 

Время 

А 2 

Рис. 2. Диаграмма управляемости системы оператор-судно 

На диаграмме изображены графики зависимостей: 

1 − α r = f(r D ); 2 − α r = f(r η ); 3 − α r = f(r γ ); 4 − α r = f(r D ′); 5 − α r = f(r η ′); 6 − α r = f(r γ ′). 

4 

18

Анализ диаграмм, полученных в ходе эксперимента, для различных категорий операторов-судоводителей 

позволил сделать следующие выводы: 

1. При управлении движением судна оператор-судоводитель использует свои индивидуальные 

(субъективные) факторы, которые зависят от его опытности. Как правило, опытный 

оператор использует в качестве основных факторы, характеризующие скорость изменения 

дистанции, курсового угла и пеленга. 

2. В начальной стадии маневрирования оператор-судоводитель, очевидно, произвольно 

выбирает факторы для руководства и поэтому в начале как бы не имеет перед собой четкой 

цели, о чём говорит неустойчивый характер кривых, изображенных на диаграмме. Этот этап, 

который условно можно охарактеризовать как этап формирования принятия решения, по 

времени занимает больше половины от всего процесса. Именно на этом этапе формируются 

последующие управляющие действия в виде угла перекладки руля, приводящие к определённому 

результату. 

3. В некоторый момент (точка А на рисунке 2) оператор-судоводитель, возможно, «переосмысливает» 

ситуацию и выбирает в качестве основных те факторы, которые позволяют 

ему достичь поставленной цели. Об этом свидетельствует пересечение кривых коэффициентов 

корреляции на оси абсцисс диаграммы в точке А. 

4. После «правильного» выбора и «исправления» ситуации в сторону эталонной оператор 

придерживается выбранных факторов до окончания процесса. Об этом говорит плавный 

вид кривых на рисунке после прохождения точки А. 

5. Управляемость системы оператор-судно обеспечивается параметрами, которые характеризуют 

взаимное перемещение судна и объекта маневра. К этим параметрам можно отнести: 

− скорость изменения дистанции; 

− скорость изменения пеленга; 

− скорость изменения курсового угла; 

− скорость изменения курса судна (угловая скорость судна). 

Такие параметры как дистанция, пеленг, курс судна и курсовой угол служат для установления 

эталонной ситуации, т. е. для контроля движения. 

Основной вывод проведённого исследования заключается в том, что человеческий фактор 

играет важную роль в обеспечении безопасности плавания и его необходимо учитывать 

при управлении судном, рассматривая при этом оператора (судоводителя) и судно как единую 

систему оператор-судно. 


1. Резолюция Ассамблеи ИМО А.849(20) – Кодекс проведения расследований аврий и инцидентов на море. 

Дополнение 2. Руководство по расследованию человеческих факторов в авариях и инцидентах на море. 

2. Справочник по теории корабля: В 3 т. Т.3. Управляемость водоизмещающих судов. Гидродинамика 

судов с динамическими принципами поддержания / Под ред. Я.И. Войткунского. - Л.: Судостроение, 

1985. 544 с. 

3. Канн В.Л., Кельзон А.С. Теория пропорциональной навигации. - Л.: Судостроение, 1965. – 423 с. 

19

УСТАНОВКА И АДМИНИСТРИРОВАНИЕ СУДОВЫХ 

КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЕЙ 

Ветков Михаил Александрович 




За последнее время способы информирования специалистов с помощью средств компьютерных 

коммуникаций коренным образом изменились. Если ранее подобные средства предназначались 

лишь для узкого круга специалистов и опытных пользователей, то теперь они рассчитаны 

на самую широкую аудиторию, в том числе и на судоводителей морского флота. Передача 

данных с помощью компьютеров, использование локальных и глобальных компьютерных 

сетей становятся столь же распространенным, как и сами компьютеры [1]. 

В настоящее время персональные компьютеры широко используются для создания локальных 

информационных судовых систем. Основой таких систем является судовая локальная 

компьютерная сеть, которая позволяет решать комплекс задач по управлению различными компонентами 

в сложной структуре морского судна. На базе судовых компьютерных сетей в конце 

90-х годов стали создаваться корпоративные компьютерные системы. 

Корпоративная компьютерная система это комплекс программного обеспечения, компьютерного 

оборудования и компьютерных сетей, предназначенный для автоматизации учрежденческой 

и хозяйственной деятельности конкретного предприятия или объединения, 

включая судоходные компании и морские суда. В свою очередь корпоративные информационные 

системы служат базой современных интегрированных информационных систем ходового 

мостика судна. 

Пользователи судовых локальных компьютерных сетей должны иметь четкое представление 

о требованиях, предъявляемые к ним при работе в сети, т. к. стоимость элементов 

серьезного сетевого оборудования достаточно высока. Компьютерная сеть может быть создана 

самостоятельно силами экипажа по инструкциям методической литературы. Такая сеть 

позволит экипажу разрабатывать и согласовывать массу документов без их предварительной 

распечатки, вести учет всевозможной информации в единой базе данных. 

Для обеспечения технической поддержки сетевых ресурсов необходимо иметь логическую 

и монтажную схему сети, спецификации на сетевое оборудование, перечень сетевых 

задач, списки пользователей и учитывать специфику прокладки среды передачи данных на 

судне. Необходимо, чтобы члены экипажа, назначаемые сетевыми администраторами, прошли 

обучение и аттестацию в учебном заведении или на соответствующих курсах. 

Таким образом, судовые локальные компьютерные сети имеют большое значение не 

только для эффективного решения производственных задач отдельно взятой корпорации (судоходной 

компании), но также являются мощным средством в деле обеспечения безопасности 

мореплавания. Однако до сих пор этому важному для обеспечения мореплавания судна 

техническому компоненту уделялось недостаточное внимание в учебном процессе. В этой 

связи специалисты, приходящие на судно испытывают трудности по установке и администрированию 

судовых локальных компьютерных сетей. Кроме того, по данному вопросу имеется 

недостаточное количество учебной литературы. Поэтому компьютерным сетям необходимо 

уделять большее внимание в учебном процессе и включить изучение данной темы в 

дисциплину «Компьютерные технологии в судовождении» [2]. 


1. Гайсина Л. Ф. Сети ЭВМ и телекоммуникации: Учебное пособие. - Оренбург: ГОУ ОГУ, 2004. 160 с. 

2. Фадюшин С. Г. Компьютерные технологии в судовождении: Учеб. пособие. Ч. 1, 2. - Владивосток: 

Мор. гос. ун-т, 2005. 79 с. 

20

ОСОБЕННОСТИ ПОГРУЗКИ У ВТП (ВЫНОСНОГО ТОЧЕЧНОГО 

ПРИЧАЛА) В ЛЕДОВЫХ УСЛОВИЯХ 

Евсеев Сергей Сергеевич 


Научный руководитель: доцент Аносов Н.М. 

anosov@msun.ru 

Особенности грузовых операции танкеров на Сахалинском шельфе 

Морские транспортировки грузов играют важную роль в обеспечении деятельности 

различных отраслей мировой экономики. В настоящее время осуществляется большое количество 

перевозок грузов наливом. 

Однако мореплавание связано с определенной долей риска, последствием которого могут 

стать морские катастрофы и аварии, наносящие значительный ущерб окружающей среде 

и здоровью человека. Особенно велика степень риска при транспортировке наливных грузов 

ввиду их опасных свойств. Поэтому данный вид перевозок строго регламентирован международными 

документами и национальными правилами, которые предъявляют высокие требования 

к мерам безопасности по конструкции и оборудованию танкера, методам эксплуатации 

танкера и к профессиональной подготовке экипажа. 

Морская статистика отмечает, что свыше 60% случаев гибели судов, аварий и аварийных 

происшествий происходит из-за нарушений правил транспортировки грузов, т.е. нарушения 

технологии морской перевозки грузов. Большинство из этих аварий произошло по 

причине неправильной погрузки, что свидетельствует об актуальности данной темы. 

Подготовка танкера к перевозке нефтепродуктов включает в основном пять этапов: 

1. подготовка грузового плана и технологической карты погрузок, 

2. подготовку грузовых танков; 

3. проверку непроницаемости трубопроводов грузовой и зачистной систем, клинкетов, 

механизмов, обслуживающих грузовые танки; 

4. проверку технической исправности систем подогрева груза и газоотводной; 

5. принятие общих мер по обеспечению безопасности грузовых операций. 

Подготовкой грузового плана, а также технологической карты погрузки на судах, как 

правило, занимается старший помощник капитана. В наше время – время компьютерных 

технологий в помощь судоводителю приходят различные компьютерные программы, такие 

как Ship Manager (Рисунки 1.1, 1.2, 1.3). Данная программа позволяет рассчитать параметры 

остойчивости, рациональное распределение грузов и переменных запасов по длине судна, 

исключающее возникновение чрезмерных напряжений корпуса, наилучшую технологическую 

схему погрузки, позволяющую достичь сокращения продолжительности грузовых операций 

до минимума при условии обеспечения пожарной безопасности и многое другое. Программа 

работает в режиме оффлайн – не подключенном к датчикам в грузовых танках, применяется 

данный режим в основном для предварительных расчетов. Также, если установить 

датчики замеров пустот непосредственно в грузовые танки, то программа может работать в 

режиме онлайн – показывать параметры судна в реальном времени по ходу проведения грузовых 

операций, что в значительной мере облегчает работу грузового помощника. 

Достоинства и плюсы этой программы заключаются в том, что она не только облегчает 

работу грузового помощника, но и значительно повышает точность данных, позволяющих 

существенно обезопасить процесс грузовых операций. 

21

Рис. 1.1. Рис. 1.2. 

С помощью этой программы в ходе погрузки грузовой помощник сможет мгновенно 

получить информацию о поперечной и продольной прочности судна, диаграмме статической 

и динамической остойчивости, изгибающих моментах действующих на судно, процентное 

содержание груза и балласта в танках, и много другой полезной информации, дающей полную 

картину и контроль грузовой операции на судне. Такие типы программ разрабатываются 

ведущими инженерами индивидуально для каждого типа судна, учитывая все особенности в 

конструкции и характеристиках судна. 

Рис. 1.3. 

Для визуализации и для более полной наглядности размещения груза на экран дисплея 

в посту управления грузовыми операциями (ПУГО) выведена информация указывающая 

температуру, пустоты и давление в танках (Рисунок 2). 

22

Рис. 2. 

Схема поступления данной информации с грузовых танков на дисплей приведена на 

(Рисунке 3). Но, как и всякая техника, эта программа также требует контроля, поэтому предварительный 

грузовой план рассчитывается и при помощи судовой, грузовой документации. 

2 

3 

4 

1 

Рис. 3. 

23

1. Блок сбора информации с соответствующих источников (танков, системы инертного 

газа). 

2. Блок преобразования информации и автоматических расчётов. 

3. Рабочая станция, включающая в себя процессор, монитор и принтер 

4. Блок, который предоставляет информацию об уровне балласта в танках и его температуру, 

осадку судна. 

Особенности погрузки у ВТП в ледовых условиях 

Погрузка у ВТП в ледовых условиях производится только на суда с носовым погрузочным 

устройством, так как использование этого способа позволяет избежать контакта грузового 

шланга со льдом. Основной опасностью при наличии льда в районе терминала является 

возможность смещения судна от своего нормального положения под воздействием массы 

льда. При смещении в сторону ВТП возникает опасность навала и повреждения конструкций, 

как танкера, так и причала. При смещении судна от ВТП возникает опасность создания 

чрезмерных нагрузок на швартове, его обрыв и обрыв грузового шланга. Другой опасностью 

работы в ледовых условиях является повреждение судовых конструкций при сильном сжатии 

ледовых полей. 

Для предотвращения воздействия крупных полей на судно во время стоянки под грузовыми 

операциями организуется непрерывное наблюдение за состоянием и направлением 

дрейфа ледяного поля и эшелонированная околка льда с помощью ледоколов и судов обеспечения 

(Ice Management). Руководство операциями по околке льда в районе терминала осуществляет 

швартовный мастер или другое лицо, официально назначенное терминалом. Терминалы, 

эксплуатирующиеся круглогодично в районах интенсивного льдообразования, имеют 

специальное руководство по обеспечению безопасной работы терминала в ледовых условиях. 

Экипажи судов посещающих такие терминалы в зимнее время обязаны ознакомиться с 

данным руководством, а так же с руководством по взаимодействию с ледоколами, разработанным 

компанией – оператором ледокольных судов. 

В зависимости от сложности ледовой обстановки линейные ледоколы раскалывают поля 

льда на удалении от терминала до пяти миль. Район работы ледоколов определяется исходя 

из направления дрейфа льда, его сплочённости и скорости дрейфа. Околка льда в непосредственной 

близости от терминала производится судами обеспечения. Основная цель 

околки – измельчение ледяных полей до минимально возможных размеров с целью предотвращения 

чрезмерного давления на корпус судна и смещения судна из его нормального рабочего 

положения. 

При швартовке, в ходе погрузки и при отходе у ВТП могут возникнуть сложности, требующие 

повышенного внимания со стороны экипажа судна, а именно: 

- Возможно перехлёстывание основного троса со швартовом, если перед швартовкой 

они находились, полностью или частично, на поверхности льда. Для освобождения троса 

может понадобиться шест с крюком и/или стопорный конец длиной 5-6 метров. 

- Во время погрузки необходимо удерживать судно на швартове так, чтобы избежать 

чрезмерного бокового смещения относительно оси стрелы причала и диаметрали судна. При 

появлении эффекта «складывания» или значительного бокового смещения необходимо вернуть 

судно в его нормальное положение изменением оборотов работы ГД. 

Если же этого не удаётся сделать только работой судовой пропульсивной установки, 

одно из судов обеспечения должно обеспечить удержание носовой оконечности судна, работая 

на упор или заведя буксирный трос на палубе бака. Судно, производящее околку льда у 

терминала, должно создавать разрежение в том районе, где это предпочтительнее для возвращения 

танкера в его нормальное рабочее положение. 

Особое внимание следует уделить, если в случае возникновения ситуации требующей 

значительного изменения режима работы пропульсивной установки, принятия буксирного 

троса с судна обеспечения или других мероприятий, требующих повышенного внимания 

грузовые операции должны быть остановлены до тех пор пока судно не будет приведено в 

его нормальное рабочее положение. 

24

После длительной работы машиной на задний ход возможно образование спрессованной 

ледяной подушки в кормовой оконечности судна, которая может служить препятствием 

во время отхода судна от причала после отшвартовки и создать опасность повреждения винто-рулевой 

группы танкера. В этом случае судно обеспечения должно предварительно разредить 

образовавшееся уплотнение льда. Отход судна необходимо производить, когда по корме 

судна создастся разряжение, достаточное для набора скорости заднего хода и безопасного 

отхода судна от причала. 


1. Международная и судовая документация. 

СИТУАЦИОННЫЙ МЕТОД ОЦЕНКИ НАВИГАЦИОННОЙ 

БЕЗОПАСНОСТИ ПЛАВАНИЯ 

Некрасов Сергей Николаевич, Прохоренков Андрей Александрович 

Санкт-Петербургский государственный университет водных коммуникаций, 

г. Санкт-Петербург 

Научный руководитель: д.т.н., профессор Некрасов С.Н. 

Навигационная безопасность является важнейшим качественным свойством процесса 

судовождения. Процесс судовождения представляет собой реализацию целенаправленного 

поведения качественно сложной организационно-технической системы судоходства. Эта 

система функционирует в условиях воздействия стохастических факторов, которые формируются 

изменяющимися навигационно-гидрографическими условиями, гидрометеорологическими 

условиями, а также зависит от состояния и управляемости самого судна, способности 

судоводителей оценивать обстановку и других особенностей. 

Именно поэтому оценивать уровень навигационной безопасности даже в теоретическом 

плане сложно, тем более сложно управлять навигационными рисками практически. Изучению 

вопросов оценки навигационной безопасности плавания, в силу важности и актуальности 

данного вопроса посвящено достаточно много работ [1,2,3],однако в силу большой 

сложности рассматриваемой проблемы далеко не все вопросы удалось решить и в первую 

очередь вопросы оценки уровней навигационных рисков при плавании судов различных типов 

в сложных навигационных условиях. 

В качестве основной характеристики оценки навигационной безопасности, очевидно, 

следует рассматривать вероятность появления опасной навигационной ситуации. Это объясняется 

стохастичностью проявления различных свойств организационно-технической системы 

судовождения с одной стороны и множеством состояний, характеризующих поведение 

этой системы с другой стороны. 

Например, множество случайных факторов, порождаемых изменчивостью навигационно-гидрографических 

условий (НГУ) и гидрометеорологических условий (ГМУ) порождают 

изменение и, в некоторых случаях, ухудшение навигационной обстановки. 

Само же управление судном, как это следует из практики судовождения, сводится к 

оценке обстановки, принятию решения на маневр и собственно выполнению маневра, причем 

все эти действия могут сопровождаться ошибками, вносящими дополнительный вклад в 

появление и развитие опасной навигационной ситуации. Понятно, что навигационная безопасность 

плавания будет определяться особенностями навигационно-гидрографических условий 

района плавания и способностью людей оценивать навигационную обстановку, принимать 

решение, выполнять маневр и контролировать указанные действия. 

Известно, что районы плавания могут быть простыми и сложными в навигационном 

отношении, причем сложность района плавания может быть связана с изменчивостью харак- 

25

теристик фарватеров, значительной изменчивостью рекомендованных курсов, наличием узкостей, 

удаленностью осей фарватеров от опасных изобат и т.п. 

В любом случае сложные районы плавания характеризуются естественным расположением 

рекомендованных путей вблизи навигационных опасностей. 

Сложные условия плавания могут сами по себе влиять на навигационную безопасность 

плавания и порождать опасные навигационные ситуации. 

Под опасной навигационной ситуацией следует понимать сближение судна со статической 

(обычно понимаемой в навигации навигационной опасностью) или динамической опасностью 

(встречным судном или плавающим объектом) на дистанцию менее заданной. 

В общем случае район плавания может характеризоваться совокупностью навигационных 

опасностей и некоторой площадью доступных позиций. Кроме того, район плавания характеризуется 

рекомендованными путями, по которым осуществляется движение некоторого 

множества судов в течение достаточно продолжительного времени. 

Все это дает основание характеризовать навигационную безопасность вероятностью 

свершения события не сближения судна с навигационной опасностью при плавании в определенном 

районе на дистанцию менее заданной. При этом под рисками опасных навигационных 

ситуаций следует понимать математическое ожидание опасных навигационных ситуаций. 

Это, при знании динамики перерастания опасных навигационных ситуаций в навигационные 

происшествия, аварии и катастрофы, позволяет оценивать ожидаемые потери личного 

состава, экологические и экономические потери при свершении навигационных аварий и катастроф, 

т.е. оценивать последствия проявления опасных навигационных ситуаций. 

Следовательно, при оценке навигационной безопасности следует определить вероятность 

свершения сложного события, отражающего поведение качественно сложной организационно 

технической системы судовождения, при котором расстояние до обозначенных 

выше опасностей будет менее заданного. 

Понятно, что это - достаточно общая постановка задачи, которая может быть уточнена 

применительно к конкретному проекту судна, конкретному району плавания и его 

особенностям и т.п. 

В основу построения математической модели качественно сложной навигационной 

системы положена деятельностная модель процесса судовождения, учитывающая особенности 

оценки обстановки, принятие решения на маневр и выполнение маневра, и особенности 

НГО и ГМО района плавания. Будем полагать, что свойства навигационной обстановки, а 

также ошибки оценки обстановки, принятия решения и выполнения маневрирования независимы 

между собой и каждая из них может привести к появлению опасной навигационной 

ситуации. Такое упрощающее допущение, конечно, нуждается в доказательстве. Однако подобное 

допущение о независимости событий появления ошибок в реализации процесса судовождения 

вполне приемлемо в данной работе. При выбранном подходе к оценке навигационной 

безопасности появляется возможность оценить максимально возможное значение вероятности 

появления опасной навигационной ситуации, что порождается свершением хотя 

бы одного из принятых совокупности событий реализации процесса судовождения, каждое 

из которых может приводить к опасной навигационной ситуации. 

Математическая модель организационно- технической системы судовождения строится 

с учетом современных методов языково-алгебраических формальных систем, которые включают 

методы функционально-структурных эргатических систем, И-сетей, методы полумарковских 

событий, семантических сетей и т. п. [2]. 

Общим для этих методов является то, что последовательность выполняемых операций, 

составляющих суть событий во всех этих методах, представляется в виде дуг ориентированных 

графов, а события начала и завершения конкретного события отображаются вершинами. 

Основная количественная характеристика проявления данного события - вероятность свершения 

рассматриваемого события. 

Логико-вероятностные методы наряду с известными методами монотонной логики в 

наибольшей степени удовлетворяют поставленной задаче, т. к. позволяют в рамках извест- 

26

ных ограничений метода получить адекватные и непротиворечивые математические модели 

процесса судовождения, а также найти вероятности свершения сложных событий. 

В информационно-логическую модель процесса судовождения целесообразно включить 

события, наиболее часто встречающиеся на практике: плавание одиночного су-дна в 

сложных навигационных условиях и расхождение двух судов в сложных навигационных условиях, 

когда возможны не только события столкновения двух судов, но и появления опасных 

навигационных ситуаций, которые могут привести к посадки на мель хотя бы одного 

судна при расхождении. При этом следует учесть степень способности судоводителей оценивать 

навигационную и надводную обстановку, которая в свою очередь может быть простой 

или сложной. Тогда все события, учтенные в математической модели процесса судовождения, 

в рамках поставленной задачи, будут иметь дизъюнктивные связи между отдельными 

событиями. 

Таким образом, в информационно – логическую модель формирования опасных навигационных 

ситуаций, которую следует использовать для оценки максимальных значений вероятности 

появления опасных навигационных ситуаций при плавании судов в стесненных 

условиях, целесообразно включить следующие события. 

1. Событие, характеризующее благоприятную навигационную обстановку в районе плавания. 

2. Событие, характеризующее правильную оценку навигационной обстановки на одном судне. 

3. Событие принятия правильного решения на маневр одним судном. 

4. Событие, характеризующее правильное выполнение маневра одним судном. 

5. Событие (6), характеризующее свершение появления опасной навигационной ситуации, 

например, посадки на мель. 

6. Событие 7, 8, 9 аналогичны событиям 2, 3, 4, но для второго судна; 5, 10 - вспомогательные 

события. 

7. Событие 13 – событие, характеризующее благоприятную надводную обстановку. 

8. Событие 14, 15, 16, 18, 19, 20 – события верной оценки надводной обстановки, принятия 

решения на маневр расхождения и его выполнения на двух расходящихся судах. 

9. Событие 22 – событие сближения судов на дистанции менее заданной. 

10. Событие 23 – событие появления опасной навигационной ситуации вследствие сближения 

судов на малые дистанции или посадки судов при расхождении в сложных навигационных условиях. 

Информационно-логическая модель, характеризующая связь основных событий, связанных 

с особенностями судовождения имеет вид, приведенный на рис.1. 

Основные события связаны между собой дизъюнктивными связями, что подчеркивает 

суть задачи определения максимально возможного уровня навигационных рисков при плавании 

судна в сложных условиях. 

Для нахождения вероятности свершения сложного события появления опасной навигационной 

ситуации необходимо найти дизъюнктивную нормальную функцию и заменить логические 

операции дизъюнкции, конъюнкции и инверсии их вероятностными эквивалентами 

по правилам: 

a = aa 

1 2⇒ Ра = Ра Р ; 

1 а2 

b = а1∨a2 

⇒ Ра = Ра + Р ; 

1 а 

− Р 

2 а 

Р 

1 а2 

c = f ⇒ Р = 1 −Р 

. 

1 z 

а1 

Общее выражение вероятности появления опасной навигационной ситуации при плавании 

одиночного судна в сложных условиях имеет вид: 

Р 

ОНС 

= (1 − P 

1)P 6 

+ P 

1(1 − P 

4)P5P 6 

+ P 

1(1 − P 

3)P4P5P 6 

+ P 

1(1 − P 

2)P3P4P 5P6 

(1) 

где P1− P6 

– вероятности свершения соответствующих событий включенных в информационно 

логическую модель процесса судовождения в сложных условиях. 

27

3 

4 

1 

7 

2 

5 

6 12 11 

10 

23 

9 

8 

18 

21 22 

17 

14 

19 

20 

13 

15 

16 

Рис.1. Информационно-логическая модель опасной навигационной ситуации 

Для получения количественных характеристик максимальных уровней вероятностей 

опасных навигационных ситуаций используется равнопараметрический метод, при котором 

вероятности свершения событий, включенных в информационно-логическую модель появления 

опасных навигационных ситуаций принимаются одинаковыми и равными соответственно 

0.8, 09,0.95,0.99. 

Результаты оценки максимальных значений вероятностей появления опасных навигационных 

ситуаций при плавании судов в сложных условиях приведены в таблице 1 

Качество оценки обстановки, принятия 

решения маневрирования 

Таблица 1 

0.8 0.9 0.95 0.99 

Свойства навигационной и надводной обстановки 

0.8 590 416 314 223 

0.9 539 343 228 126 

0.95 513 307 1855 78 

0.99 493 278 151 39 

Анализ этих результатов показал следующее. 

1. Увеличение качества оценки обстановки, принятия решения и выполнения маневра 

на 5% приводит к снижению уровня навигационных рисков на 30% при различных свойствах 

навигационной обстановки. 

2.Улучшение навигационной обстановки на 5% приводит к снижению навигационных 

рисков на 9-20%. 

28

Полученные результаты позволяют связать уровни квалиметрического оценивания 

подготовленности лиц принимающих решение по управлению судном с уровнем рисков 

опасных навигационных ситуаций, возникающих при плавании судна в сложных условиях. 

Так например, риски опасных навигационных ситуаций увеличиваются почти в 2 раза, если 

число ошибок в оценке навигационной обстановки, принятии решения или маневрировании 

составляют величину 5-10 ошибок на 100 соответствующих действий. 

На основании правил нахождения среднего значения при известной вероятности свершения 

событий появления опасных навигационных ситуаций можно получить среднее число 

опасных навигационных ситуаций на 1000 случаев их разрешения при плавании одного судна. 

Результаты оценки среднего числа опасных ситуаций приведены в таблице 2. 




0.8 0.9 0.95 0.99 

Свойства навигационной и надводной обстановки 

0.8 590 416 314 223 

0.9 539 343 228 126 

0.95 513 307 1855 78 

0.99 493 278 151 39 

Чтобы увязать число опасных навигационных ситуаций с числом навигационных аварий 

и катастроф, необходимо знать законы перерастания опасных ситуаций в аварии и катастрофы. 

Такие законы теоретически существуют, но, как правило, при решении этой задачи 

используют экспертные данные, которые свидетельствуют о том, что от 10 до 30 процентов 

опасных навигационных ситуаций перерастают в навигационные аварии, а от 10 до 30 процентов 

навигационных аварий перерастают в навигационные катастрофы. 

Тогда уровень навигационных аварий составит от 1 до 12, а число навигационных катастроф 

- около одной на 1000 случаев разрешения опасных навигационных ситуаций. 

Таким образом, формализация поведения качественно сложных систем с использованием 

логико-вероятностных методов оценки опасных навигационных ситуаций позволяет поновому 

оценить навигационную безопасность плавания судов в сложных условиях, увязав 

объективную навигационную обстановку со степенью способности лиц, управляющих судном, 

оценивать навигационную обстановку, принимать решение на маневр и выполнять маневрирование. 

Помимо опасных навигационных ситуаций, связанных со сближением с навигационными 

опасностями, при плавании судна, как правило, существует опасность столкновения 

судов при расхождении в сложных условиях, а также опасность посадки на мель при расхождении 

в сложны условиях. Используя логико-вероятностные методы ситуационного анализа 

можно оценить риск опасностей столкновения при расхождении в сложных условиях. Информационно-логическая 

модель ситуации расхождения включает события, включенные в 

общую модель оценки опасной навигационной ситуации, рассмотренную выше. 

Применяя подходы к решению данной задачи, рассмотренные ранее, можно получить 

аналитическую вероятностную функцию появления опасных ситуаций сближения двух судов 

на дистанции менее заданной при расхождении в сложных навигационных условиях , которая 

имеет вид: 

29

PСТ = P(1 

13 

− P)PPPP 

18 19 20 21 22 

+ P(1 

13 

− P)PPPP 

14 15 16 17 22 

+ P(1 

13 

− P)PPP 

19 20 21 22 

+ 

+ P 

13(1− P 

15)P16 P17 P 

22 

+ P 

13(1− P 

20)P21P 22 

+ P 

13(1− P 

16)P17P 22 

+ (1−P 13)P19 P 

22 

– 

−P 13(1−P 16)P 17(1−P 20)P21P22 −P 13(1−P 15)P16P 17(1−P20 )P21P22 −P 13(1 −P 15)P16 P17 

(1−P 19)P20 P21P 22 

−P 13(1−P 16)P 17(1−P 19)P20 P21P 22 

− P 

13(1 −P 14)P15P16P 17(1−P 19)P20 

P21P 22 

− P 

13(1−P 14)P15P16 P 

17(1−P 20)P21P22 −P 13(1−P 14)P15P16 P 

17(1−P 18)P19 

P P P P 1 P P P 1−P P P P P −P 1−P P 1−P P P P P 

− ( − ) ( ) ( ) ( ) 

20 21 22 13 15 16 17 

18 19 20 21 22 13 16 17 18 19 20 21 22 

А вероятностная модель свершения событий сближения с навигационными опасностями 

на дистанции менее заданных двух судов при расхождении в сложных условиях имеет вид: 

PСТ = P1( 1− P7) PP 

8 9P10P11P 12 

+ P1( 1− P2) PP 

3 4PP 5 6P 12 

+ P1( 1− P8) 

P9P10P11P 

12 

+ 

+ P1( 1− P3) P4PP 5 6P 12 

+ P1( 1− P9) P10P11P 12 

+ P1( 1− P4) PP 

5 6P12+ ( 1− P1) 

P11P 

12 

+ 

(3) 

+ ( 1−P1 ) P6 ( 1−P11) P12 −P1 ( 1−P4 ) PP 

5 6 ( 1−P9 ) P10 P11P12 −P1 ( 1−P3 ) P4PP 5 6 ( 1−P9 ) P10 P11P 

12 

− 

−P1( 1−P3) P4P5P6( 1−P8) P9P10P11P 12 

− P1( 1−P4) P5P6( 1−P8) 

P9P10P11P 

12 

− 

−P1( 1−P2) P3P4P5P6( 1−P8) P9P10P11P 12 

− P1( 1−P2) P3P4P5P6( 1−P9) 

P10P11P 

12 

− 

−( 1−P2) P3P4P5P6( 1−P7) P8P9P10P11P 12 

− P1( 1−P3) P4P5P6( 1−P7) 

P8P9P10P11P 12 

– 

P1( 1−P4) P5P6( 1−P7) 

P8PP 9 10P11P12 

Получение вероятностной модели возникновения опасной навигационной ситуации, 

вызванной свершением хотя бы одного события из всей совокупности возможных событий, 

приводящих к опасным навигационным ситуациям возможно, но эта модель уже содержит 

несколько сотен членов и в полном виде не приводится, хотя именно она позволяет получить 

потенциально возможный уровень вероятностей появления опасных навигационных ситуаций 

при плавании кораблей в сложных условиях в данном районе. 

Применение равнопараметрического метода количественного анализа вероятностей появления 

опасных навигационных ситуаций позволяет получить потенциальные значения вероятностей 

появления опасных навигационных ситуаций, порождаемых расхождением судов, 

возможными посадками судов на мель при расхождении в сложных условиях или при 

одиночном плавании в сложных условиях. Результаты этих вычислений сведены в таблицу 3. 

При этом можно оценить потенциальные число опасных навигационных ситуаций, навигационных 

происшествий и навигационных аварий при плавании судов в сложных условиях 

при принятых исходных данных. Среднее число опасных навигационных ситуаций 

приведено в таблице 4. 

(2) 



Опасные навигационные ситуации 

Ситуация сближения с навигационными опасностями хотя 

бы одного судна при расхождении в сложных условиях 

Ситуация сближения двух судов на дистанцию менее заданной 

Ситуация сближения с навигационными опасностями кораблями 

при расхождении или сближения двух судов на 

дистанции менее заданных 


0.8 0.9 0.95 0.99 

0.79 0.52 0.348 0.067 

0.79 0.52 0.348 0.067 

0.95 0.77 0.548 0.131 

Среднее число навигационных происшествий при плавании судов в сложных навигационных 

условиях составляет от 10 до 30 процентов от числа опасных навигационных ситуаций , 

а их количество в зависимости от принятых начальных условий приведено в таблице 5. 

30




Ситуации сближения с навигационными опасностями хотя 

бы одного судна при расхождении в сложных условиях 

Ситуации сближения двух судов на дистанцию менее заданной 

при расхождении в сложных условиях 

Ситуации сближения с навигационными опасностями судами 

при расхождении или сближения двух судов на дистанции 

менее заданных при плавании в заданном районе 


0.8 0.9 0.95 0.99 

790 520 348 67 

790 520 348 67 

950 770 548 131 

И, наконец, среднее число навигационных аварий и катастроф при плавании судов в 

сложных условиях с учетом расхождений составит от 10 до 30 процентов от навигационных 

происшествий. Эти значения навигационных аварий при различных условиях принятых в 

работе, указаны в таблице 6. 




0.8 0.9 0.95 0.99 


Ситуации сближения с навигационными опасностями хотя бы 

одного судна при расхождении в сложных условиях 

Ситуации сближения двух судов на дистанцию менее заданной 

при расхождении в сложных условиях 

Ситуации сближения с навигационными опасностями судами 

при расхождении или сближения двух судов на дистанции менее 

заданных при плавании в заданном районе 

52- 

156 

52- 

156 

77- 

230 

79- 

240 

79- 

240 

95- 

300 

35- 

105 

35- 

105 

54- 

170 

7- 

21 

7- 

21 

13- 

40 



0.8 0.9 0.95 0.99 



Ситуации сближения с навигационными опасностями 

хотя бы одного судна при расхождении в сложных условиях 

Ситуации сближения двух судов на дистанцию менее 

заданной при расхождении в сложных условиях 

Ситуации сближения с навигационными опасностями 

судами при расхождении или сближения двух судов на 

дистанции, менее заданных при плавании в заданном 

сложном районе 

8- 

24 

8- 

24 

9- 

30 

5- 

15 

5- 

15 

8- 

23 

4- 

10 

4- 

10 

5- 

17 

1- 

2 

1- 

2 

1- 

4 

Таким образом, предложены новые подходы к оценке навигационной безопасности 

плавания судов в сложных навигационных условиях, позволяющий учитывать многообразие 

навигационных ситуаций, порождаемых сложными навигационными условиями плавания и 

способностями лиц командного состава оценивать обстановку и принимать правильные решения 

на маневр. Такой метод исследования навигационной безопасности плавания судов в 

сложных навигационных условиях позволяет решать ряд прикладных задач, например, оценивать 

уровень подготовки специалистов по судовождению в современных комплексных трена- 

31

жерах, проводить экспертизу проектных решений по навигационно-гидрографическому и гидрометеорологическому 

обеспечению плавания судов в сложных условиях, оценивать влияние 

систем управления движением судов на навигационную безопасность плавания, оценивать потенциальную 

навигационную аварийность в районах строительства новых портов и т.п. 


1. Груздев Н.М. Навигационная безопасность плавания. - СПб., ГУНИО МО РФ, 2002., 220 с. 

2. Вагин Н.В. и др. Достоверный и правдоподобный вывод в интеллектуальных системах. - М.: Физматлит, 

2004., 703 с. 

3. Некрасов С.Н. Теоретические основы автоматизации кораблевождения. - Спб., СПбВМИ, 2002., 250 с. 

32 

ВЛИЯНИЕ ГИГАНТСКИХ ВОЛН НА БЕЗОПАСНОСТЬ МОРСКОЙ 

ДОБЫЧИ И ТРАНСПОРТИРОВКИ УГЛЕВОДОРОДОВ 

Попов Роман Витальевич, Латышев Александр Сергеевич 


Научный руководитель: к.т.н., доцент Славгородская А.В. 

Бурное развитие космических и информационных технологий последних лет позволило 

получить неопровержимые свидетельства, подтверждающие существование гигантских волн 

(или так называемых «волн-убийц») в океане. География распространения, частота появления 

и большая разрушительная способность гигантских волн могут в корне изменить подходы 

к стандартам безопасности строительства и эксплуатации морских нефтяных платформ и 

танкеров. За 25 лет (1969-1994 гг.) в Тихом и Атлантическом океанах 22 супертанкера были 

потеряны или серьезно повреждены при встрече с волнами-убийцами. При этом погибли 525 

человек. 12 аналогичных случаев было зарегистрировано в Индийском океане. По данным 

агентства Ллойда, с 1973 г. по 1989 г. потерпели крушение 495 танкеров, из которых 86 водоизмещением 

более 100 тыс. т, при этом в 25,6 % случаев причиной аварий была штормовая 

погода. Морские нефтяные платформы также подвержены рискам воздействий аномальных 

волн. Эксперты полагают, что именно волна-убийца разрушила буровую вышку компании 

Mobil Oil в районе Большой Ньюфаундлендской банки в 170 милях от порта Сент-Джонс 

(Канада) 15 февраля 1982 г. Гигантская волна разбила иллюминаторы и затопила пульт 

управления, после чего вышка перевернулась и затонула, унеся жизни всех 84 буровиков. В 

1995 г. плавучая буровая «Веслефрик В» компании Statoil была серьезно повреждена волнойубийцей. 

Прочный корпус морской платформы «Шихальон» (компания BP Amoco), конструкция 

которой по расчетам должна была выдерживать удары стихии при скорости ветра 130 

км/ч, был сильно поврежден волной 9 ноября 1998 г. при скорости ветра 110 км/ч.В Европейском 

космическом агентстве (ESA) утверждается, что волны-убийцы встречаются в океане 

значительно чаще, чем это предполагалось ранее. Этот вывод, подтвержденный независимыми 

измерениями волн в Южной Атлантике, может в корне изменить подход к стандартам 

безопасности строительства и эксплуатации морских нефтяных платформ и танкеров. По 

мнению известного норвежского эксперта С. Хавера высота волны-убийцы может на 10-20% 

превышать порог, заданный статистическими данными о волнении, который учитывается 

при строительстве нефтяных платформ. 

Еще более категорично высказался авторитетный британский эксперт в области судостроения 

Д. Фолкнер, утверждая, что часто используемые при постройке судов критерии 

экстремальной высоты линейной волны в 10,75 м и максимальной нагрузки в 26-60 кН/мм 2 

совершенно неадекватны и не обеспечивают безопасность на море в условиях воздействия 

катастрофических волн. Волны-убийцы стали предметом внимания для многих международных 

организаций, занимающихся проблемами безопасности судов и морских сооружений,

таких как International Association of Classification Societies. Технические нормы и стандарты 

безопасности, разрабатываемые этими организациями, носят, как правило, рекомендательный 

характер для соответствующих национальных институтов. 

C = 0,65 

V 1 

C = 0, V 1 

93 

C = 0, V 1 

65 

CV 2 

= 1,0 

C 

V 2 

= 0, 75 

C 

V 2 

= 0, 75 

C = 0,6 

V 1 

C = 0, V 1 

35 

Рис. 1. Коэффициенты лобового сопротивления для различных форм сечений 

Волновая нагрузка создает два основных вида воздействия на МНГС: горизонтальное и 

наклонное. Первый вид обуславливает горизонтальное перемещение объекта, а второй его 

наклон. 

Волновая нагрузка создает два основных вида воздействия на МНГС: горизонтальное и 

наклонное. Первый вид обуславливает горизонтальное перемещение объекта, а второй его 

наклон. 

При определении волнового наклоняющего момента 

М 

В 

относительно линии поверх- 

F : 

ности воды учитывается горизонтальная составляющая ветровой «силы», т.е. 

v 

М 

В 

= hF 

⋅ Fv 

, 

где h - плечо приложения равнодействующей нагрузки 

F 

F 

v 

относительно линии поверхности 

воды. 

Мы предлагаем спроектировать подвижное треугольное основание платформы (см. 

рис.1). С помощью космических и информационных технологий на платформу будут поступать 

и обрабатываться данные об изменении направления движения волн, а основание платформы 

в свою очередь будет автоматически разворачиваться острым углом навстречу волне, 

так как имеет наименьшее лобового сопротивления в отличие от других форм. 


1. Internet. 

2. Бородавкин П.П. Морские нефтегазовые сооружения Ч.1 Конструирование. - М.: ООО «Недра- 

Бизнесцентр», 2006. - 555 с. 

33

34 

ОБЛЕДЕНЕНИЕ МОРСКИХ СУДОВ 

И БЕЗОПАСНОСТЬ МОРЕПЛАВАНИЯ 

Приходько Валерия Викторовна 

Дальневосточный государственный технический университет (ДВПИ им. В.В. Куйбышева), 

г. Владивосток 

Научный руководитель: д.т.н, профессор Павлов Н.И. 

Fedlana@yandex.ru 

Ещё памятна гибель от обледенения четырёх траулеров: «Бокситогорск», «Севск», «Себеж» 

и «Нахичевань». Это трагическое событие произошло 19 января 1965 г. в Беринговом 

море. В те дни на Дальнем Востоке погибло также шесть японских траулеров. 

Гибель судов от обледенения – явление довольно частое. Так, в январе 1955 г. около 

Исландии потонули два больших английских паровых траулера «Лорелла» и «Роберенго». В 

феврале 1959 г. в районе Ньюфаундленда погибли исландский траулер «Джули» и канадский 

траулер «Блю Увев». Только за четыре года, с осени 1957 г. до весны 1961 г., от обледенения 

погибли 44 японских судна. 

Известны случаи, когда суда, обледенев, тонули прямо у причалов, несмотря на то, что 

лёд скалывали. 

От обледенения, правда в меньшей степени, страдают не только небольшие, но и крупные 

транспортные суда и ледоколы. Так, известен случай, когда в Охотском море на ледоколе 

«Адмирал Макаров» толщина льда, образовавшегося на палубе, достигла 1 м, а леерное 

ограждение обледенело настолько, что превратилось в закрытый фальшборт. На отдельных 

судах толщина льда на растяжках достигла 60-70 см и более. Особенно опасно обледенение 

для малотоннажных промысловых судов, водоизмещением 500 т и менее, в том числе для 

рыболовецких судов (СРТ, сейнеров). 

В зависимости от гидрометеорологических условий различают два типа обледенения – 

брызговое и пресноводное. Самым опасным является брызговое обледенение. Осенью, зимой 

и весной на многих морях (Баренцево, Северное, Норвежское, Берингово, Охотское, арктические 

и антарктические моря и некоторые внутренние моря) в связи с циклонической деятельностью 

создаются условия, когда при резком понижении температуры воздуха скорость 

ветра достигает штормовой (иногда до 30-50 м/сек.). Усиление ветра сопровождается сильным 

волнением моря, на судно попадает масса брызг. При низких отрицательных температурах, 

когда конструкции судна переохлаждены, попавшие на них брызги морской воды моментально 

замерзают. Сила сцепления замёрзшей воды с конструкциями судна, называемая 

адгезией льда, зависит от материала конструкции, на которой замерзают брызги. Для таких 

материалов, как сталь и дерево, адгезия достигает 10-16 кг/см2 и характеризует те усилия, 

которые нужно затратить, чтобы отколоть лёд. 

Эффект намерзания усиливается за счёт того, что, пролетая в холодном воздухе, брызги 

переохлаждаются и попадают на судно охлаждёнными ниже температуры замерзания морской 

воды (ниже -1,7°). При температуре воздуха выше -2, -3° брызгового обледенения практически 

не происходит. Если температура морской воды 0°, обледенение несколько замедляется. 

Число забрызгиваний может достигать 10-12 в минуту. При таких условиях даже на небольшое 

судно может осесть в течение нескольких часов 20-30, даже 50 и более тонн льда. 

При этом судно теряет управляемость и ходовые качества, у него обледеневают спасательные 

средства и средства радиосвязи. В какой-то момент, наступление которого может ускорить 

неправильная загрузка судна (особенно опасно несимметричное расположение палубного 

груза) и неудачный манёвр, судно теряет устойчивость и переворачивается. Брызговое 

обледенение становится ещё более опасным, если оно сопровождается выпадением осадков, 

находящихся при низких температурах в переохлаждённом состоянии. 

Второй тип обледенения – пресноводное обледенение – менее опасен. Такое обледенение 

обычно идёт не очень интенсивно. Оно имеет вид гололёда и начинается при температу-

рах воздуха 0° и ниже. Пресноводное обледенение связано с тем, что в воздухе находятся переохлаждённые 

капли тумана, образующиеся, как правило, в тихую погоду в результате парения 

при отрицательных, но и не очень низких температурах воздуха. 

При одних и тех же гидрометеорологических условиях различные суда обледеневают 

по-разному. Очевидно, что забрызгиваемость судна тем больше, чем меньше его геометрические 

размеры. По этой причине малые суда больше подвергаются обледенению. Кроме того, 

сам манёвр судна влияет на характер создаваемого им брызгового облака, а наличие выступающих 

конструкций (надстройки, мачты, антенны, такелаж и др.) влияет на количество 

примёрзших брызг. Так, максимальное обледенение наблюдается, если курсовой угол (угол 

между направлением ветра и направлением движения судна) лежит в пределах ±30-35°. При 

движении судна против ветра обледенение больше, нежели при движении по ветру или при 

дрейфе. 

Таким образом, интенсивность обледенения судна данного типа зависит в первую очередь 

от гидрометеорологических условий, а затем уже от его мореходных качеств (с учётом 

обледенения и загрузки) и от совершаемого манёвра. В очень сильной степени судьба судна 

зависит от мер, принимаемых экипажем для борьбы с только что начавшимся обледенением. 

Обледенение судов известно давно, и тем не менее до последнего времени не было эффективных 

средств борьбы с этим опасным явлением. Самый естественный способ предотвращения 

обледенения – зимой в штормовую погоду не выпускать суда в море. Однако такой 

примитивный способ практически надолго вывел бы из строя промысловый флот и принёс 

бы большие материальные убытки. В последнее время малотоннажный промысловый флот, 

базирующийся вокруг крупных рыбопромысловых судов-заводов, выходит на промысел далеко 

в море. Поэтому вероятность того, что суда попадут в условия обледенения, резко возрастает, 

тем более что рыболовный промысел начинает охватывать все океаны, включая полярные 

области южного полушария. 

Более действенным способом борьбы с обледенением является немедленная околка 

льда и скорейший уход из зоны обледенения либо на береговые базы, либо к кромке льдов, 

где волнение и брызги меньше. Но этот способ трудно осуществим, если судно находится 

далеко от берега. Поэтому ясно, как возрастает роль правильной, научно обоснованной эксплуатации 

малотоннажного флота в условиях обледенения, роль своевременного обеспечения 

судов необходимой информацией – штормовыми предупреждениями и прогнозами. 

Очевидны также новые задачи, которые стоят перед наукой и судостроением: создать 

суда, защищённые от обледенения при помощи различных антиобледенительных покрытий, 

а также совершенствовать конструкцию судов так, чтобы они как можно меньше подвергались 

забрызгиванию. 


1. Имбри К.П. Тайны ледниковых эпох. - М.: Прогресс. 1988. - 263с. 

2. Большая советская энциклопедия. - М.: Советская энциклопедия.1978. - С.254-256. 

35

СИТУАЦИОННЫЙ МЕТОД ОЦЕНКИ БЕЗОПАСНОСТИ 

ПРИ ПЛАВАНИИ ПО РЕКАМ 

Прохоренков Андрей Александрович 




Анализ современной литературы [ ] 1, 2, 3 показывает, что безопасность плавания судов 

в речных условиях остается актуальной проблемой, несмотря на меры, предпринимаемые 

для ее совершенствования, среди которых можно отметить следующие: 

усиление государственного надзора за соблюдением существующих нормативных документов 

по безопасности плавания; 

проведение регулярных проверок знаний плавсостава; 

построение и усовершенствование систем мониторинга движения судов; 

осуществление комплексной тренажерной подготовки судоводителей. 

Практика свидетельствует о том, что большая часть аварийности вызывается навигационными 

причинами и деятельностью лиц, управляющих судами [3]. 

Для получения объективного представления о состоянии безопасности плавания возникает 

необходимость оценки деятельности судоводителя как одного из элементов системы 

безопасности судовождения. 

Основной особенностью плавания по реке является то, что шансы на успех или избежание 

опасности, должны расцениваться с учетом возможности судоводителя контролировать развитие 

ситуации, корректировать свое поведение в ней, предотвращать отрицательные последствия 

сделанного выбора и т. п. Это является существенным при оценке безопасности, поскольку при 

наличии таких возможностей повышается уверенность действий судоводителя в опасной ситуации, 

что способствует выбору более рискованного варианта поведения в ней [4]. 

При плавании по рекам деятельность судоводителя основывается не на применении 

инструментальных методов проводки судна, известных из навигации, а на использовании 

лоцманского метода, т.е. за счет мастерства судоводителя. Определяющая роль человеческого 

фактора, а также, ограниченность систематизированных результатов исследования судов в 

речных условиях создают сложность при производстве оценки безопасности плавания. 

Перспективным направлением оценки безопасности плавания, является применение 

байесовских сетевых моделей [5]. Для использования метода сетевого анализа при оценке 

безопасности плавания судов в речных условиях необходимо описать топологию и семантику 

байесовской сети, описывающей процесс управления судном. 

Байесовская сеть (б.с.) процесса управления судном в стесненных обстоятельствах 

включает влияние навигационно-гидрографических условий плавания, гидрометеорологических 

условий плавания, факторов, связанных с техническим состоянием судна и собственно 

судоводителя. 

Б.с. процесса управления судном при плавании по реке представляет собой ориентированный 

граф (рис.1), вершинами которого, является множество случайных переменных. С 

течением времени значение каждой переменной может изменяться или оставаться постоянным, 

в связи с этим сама переменная может оказывать различное влияние на протекание 

процесса, описываемого сетью, либо быть минимальным. Появлению конкретных значений 

переменных соответствуют некоторые вероятности. 

В реальных обстоятельствах может понадобиться учет большого количества переменных, 

что вызывает необходимость определения большого количества вероятностей. В связи с 

этим возникает проблема получения исходных данных. Однако анализ влияния переменных 

друг на друга позволяет выделить группы независимых переменных, как это показано в [6], 

что позволяет существенным образом снизить объем необходимой информации. 

36

X 11 

X 10 

X 7 

X 6 

X 5 

X 3 

X 12 

X 9 

X 8 

X 2 

X 13 

X 4 

X 15 

X 14 

X 20 

X 19 

X 1 

X 16 

X 17 

X 21 

X 18 

X 22 

Рис.1. Байесовская сеть процесса деятельности штурмана при управлении судном на реке 

Семантику байесовских сетей можно таким образом определить двумя способами: сеть 

следует считать одним из представлений совместного распределения вероятностей; сеть 

должна рассматриваться как совокупность утверждений об условной независимости. 

Отличительной особенностью данной сетевой модели является учет таких факторов как 

знание и понимание судоводителя способов управления судном в зависимости от условий 

плавания, а также собственного психофизического состояния (события X15, X17, 

X 

20 

). 

X 1 - событие, связанное с тем, что возникновение сложной ситуации вызовет недостаточное 

обеспечение участка навигационным оборудованием. 

X 2 - событие, связанное с тем, что причиной неблагоприятной ситуации станет конфигурация 

участка водного пути. 

X 3 - событие, связанное с тем, что к аварийной ситуации приведет отсутствие путевой информации. 

X 4 - событие, связанное с тем, что аварию спровоцируют навигационно-гидрографические 

условия района плавания. 

X 5 - событие, связанное с тем, что аварию вызовет не учет фактического уровня воды. 

X 6 - событие, связанное с плохой видимостью в районе плавания. 

X 7 - событие, связанное с тем, что причиной аварийной ситуации станет ветровое воздействие. 

X 8 - событие, связанное с тем, что причиной аварийной ситуации станут гидрометеорологические 

условия в районе плавания. 

X 9 - событие, связанное с тем, что аварийная ситуация вызвана не учетом загрузки судна и 

ее влияния на безопасность плавания. 

X 10 - событие, связанное с тем, что аварийная ситуация может произойти из-за неправильного 

или недостаточного учета особенностей движительно-рулевого комплекса судна. 

X 11 - событие, связанное с возможностью попадания судна в обстоятельства, при которых 

его проектная маневренность не позволит осуществить запланированный маневр. 

37

X 12 - событие связанное с возникновениями технических отказов систем управления и движения 

судна. 

X 13 - событие связанное с возникновением аварийной ситуации благодаря факторам, зависящим 

от судна. 

X 14 - событие связанное с возникновением сложной ситуации из-за влияния факторов не зависящих 

от судоводителя. 

X 15 - событие, учитывающее способность судоводителя оценивать условия плавания. 

X 16 - событие, оценивающее правильность оценки внешних условий судоводителем. 

X 17 - событие характеризующие правильность понимания судоводителем особенностей 

применения способов действия. 

X 18 - событие, определяющее то, насколько точно выбран судоводителем способ действия. 

X 19 - событие, состоящее в неудовлетворительном психофизическом состоянии судоводителя. 

X 20 - событие, заключающееся в качестве контроля судоводителем исполняемых действий. 

X 21 - событие, характеризующее правильность действий судоводителя. 

X 22 - событие, характеризующие результат деятельности судоводителя (положительный или 

отрицательный). 

Расчеты, выполненные с соответствие с представленной выше сетевой моделью процесса 

управления судном в речных условия плавания приведены в таблице 1. 

P 

i 

0,9 0,95 0,97 

P 

14 

0,8892 0,9474 0,9691 

P 0,8990 0,94988 0,96997 

22 


По результатам расчетов можно сделать следующие выводы: 

- поскольку вероятности возникновения опасных навигационных ситуаций несущественно 

отличаются от свершения обуславливающих их частных событий, то предложенная 

байесовская модель адекватно отражает существующее состояние безопасности плавания 

судов. И в самом деле, даже на затруднительных для судоходства участках происходит минимальное 

количество навигационных происшествий. 

- модель нуждается в доработке для повышения достоверности оценки личностного 

вклада судоводителя в процесс обеспечения безопасности плавания. Вклад судоводителя 

состоит в многократном непрерывном анализе навигационной информации для подготовки 

одного решения. 

- для повышения надежности результатов моделирования необходимо развивать методы 

оценки точности глазомерной проводки судна как при плавании в условиях хорошей видимости, 

так и при проводке судна по РЛС. 


1. Давыденко А. Повышение безопасности судоходства в восточной части Финского залива и на реке 

Нева. // Морской флот №5, 2006. С.4-7. 

2. Костылев И. Состояние и перспективы развития тренажерной подготовки специалистов морского 

транспорта // Морской флот. - 2006. - №6. 

3. Безопасность судоходства: проблемы и пути их решения // Морской флот. - 2008. - №4. - С. 26-31. 

4. Котик М.А. Риск в трудовой деятельности // Психологические основы профессиональной деятельности: 

хрестоматия / Сост. В.А. Бодров. - М.: ПЕР СЭ; Логос, 2007. - C.277-282. 

5. Некрасов С.Н. Ситуационный метод анализа оценки навигационной безопасности плавания. - СПб. 

Навигация и гидрография, 2008. - № 5. 

6. Рассел С., Норвик П. Искусственный интеллект, СПБ, 2006. 

38

АНАЛИЗ РАБОТЫ СУДС В ЗАЛИВЕ ПЕТРА ВЕЛИКОГО 

ЗА 2005-2009 г.г. 

Сандул Дмитрий Александрович 


Научный руководитель: доцент Пузачёв А.Н. 

Принято считать, что по состоянию аварийности на акватории порта можно судить об 

уровне безопасности мореплавания. Рассмотрим аварийность на акватории залива Петра Великого 

с 2005 г. по 2009 г. включительно, то есть за 5 лет. 

В таблице 1 представлена сводка о нарушениях правил плавания в районе действия 

СУДС. Из таблицы видно, что количество судов, нарушивших «Правила плавания», увеличилось 

(24 против 7 в 2007 году) за счет регистрации нарушений не только в порту Владивосток 

(3-й сектор), но и в секторах 1, 4 и 5, а также регистрации таких нарушений, как неправильное 

заполнение судном карточки АИС, следование вне зон разделения без связи и согласованного 

маршрута перехода с СУДС в секторе 1. 


Сводка о нарушениях правил плавания в районе действия СУДС за 2005-2009 г.г. 

Годы 

2005 2006 2007 2008 2009 

Виды нарушений 

Нарушения правил радиосвязи 5 - 3 17 2 * 

Движение без разрешения Центра 

СУДС 

3 - 1 5 - 

Невыполнение указаний Центра 

СУДС 

1 - 1 14 2 * 

Нарушения режима движения 1 3 4 11 1 * 

Чрезмерное сближение, опасное 

маневрирование 

- - 2 2 - 

Другие виды нарушений - - 3 5 3 * 

Всего нарушений 10 7 14 54 8 * 

Число судов нарушивших ПП 6 3 7 24 

Примечания: 

1. Данные, в графе отмеченные (*) являются неполными т.к. приведены к июню 2009 г. 

2. С 2008 г. начат учет нарушений правил плавания в прибрежном секторе Региональной СУДС. 

По всем случаям нарушения «Правил Плавания» сделаны соответствующие представления 

капитанам портов и/или пограничным властям. Внедрение унифицированных бланков 

извещений о нарушениях, постоянное взаимодействие СУДС и ИГПК принесло положительные 

результаты: количество нарушений «Правил плавания» в 3 и 4 кварталах 2008 года резко 

сократилось. Продолжается совершенствование взаимодействия с ИГПК в части контроля 

над судоходством в открытой части залива Петра Великого и регистрации нарушений «Правил 

плавания в портах залива Петра Великого и на подходах к ним». 

В таблице 2 в свою очередь представлена сводка о чрезвычайных ситуациях, произошедших 

с судами в районе действия СУДС из таблицы видно, что по состоянию на 2008 год 

зафиксировано 15 (в 2007г. -12) чрезвычайных ситуаций, в том числе: 

39

Сводка о чрезвычайных ситуациях с судами в районе действия СУДС 

за 2005-2009 г.г. 

Годы 

2005 2006 2007 2008 2009 

Виды ЧС 

Столкновения 1 - - - - 

Посадки на мель, 

касания грунта 

3 2 4 - 3 * 

Навалы, повреждения береговых 

сооружений 

1 3 - 2 - 

Аварии энергоустановок, пожары, 

взрывы 

3 1 4 6 4 * 

Разлив нефтепродуктов и другие 

загрязнения 

1 1 - 2 - 

Другие виды 4 7 4 5 4 * 

Всего 13 14 12 15 11 * 

Примечания: 

1. Данные в графе отмеченные (*) являются неполными т.к. приведены к августу 2009 г. 


1. Два навала: 

- навал м/б «Диомид» на с/с «Ирбис», стоящий на якоре кормой к причалам ДВ БАСУ; 

- навал парома «Приморец» на плавучий док при подходе к пассажирскому причалу п. 

Славянка в результате обесточивания судна. 

2. Четыре отказа главных двигателей при следовании судов в зоне действия СУДС и, 

как следствие, - аварийные постановки на якорь. 

3. Два пожара на судах при стоянке в порту Владивосток. 

4. Один случай полного затопления рыболовного судна «Немиров» у причала №42 и 

один случай поступления воды в МКО («Капитан Комратов») – судно осталось на плаву. 

5. Два случая разлива нефтепродуктов. 

В 2009 году (статистика представлена до августа 2009 года включительно) произошло 

11 аварийных случаев, в том числе: 

1. Два затопления: 

Рыбацкие суда «Полесье» и «Снарский» стояли у причала в бухте Диомид и затонули 6 

марта, около полудня. Суда были брошены и оставлены без контроля. Оба судна принадлежат 

ООО «Моряк-рыболов», порт приписки Находка. 

2. Четыре отказа главных двигателей при следовании судов в зоне действия СУДС и 

как следствие – аварийные постановки на якорь и заходы в ближайшие порты. В одном случае 

произошла гибель члена экипажа, на судне под названием «Almira G» находящееся под 

флагом Грузии следовавшее из Ю. Кореи в п. Славянка произошло возгорание электропроводки, 

по распоряжению МСКЦ направили находящиеся поблизости суда для оказания помощи. 

Оказывали содействие в установлении связи и координации действий. 6 февраля в 

05.27 танкер «Лукоморье» снял с аварийного судна 9 человек. Капитан погиб. 

3. Одно касание подводного препятствия и грунта: 

29.03.09 в 15.58 после отхода от причала Артур б.Улисс в направлении м.Поспелова и 

прохода траверза входных буев паром «Приморец» сообщил о касании подводного препятствия. 

В следствие чего выход из б.Улисс вне створов. Уточнили координаты, поставили в известность 

ИГПК. Направлено Извещение капитану порта Владивосток № 1/03.09. 

07.04.09 в 20.15 паромом «Залив Восток» произошло касание грунта, с помощью буксира 

"Капитан Царьков" судно развернуто носом на выход. Паром продолжил движение. Повреждений 

корпуса в ВРК нет. 

40

Из таблиц видно, что аварийные случаи напрямую зависят от: 

• Ошибок судоводительского состава в управлении судном. 

• Низкой квалификации членов экипажей судов. 

• Не обеспечение безопасных условий труда со стороны судовладельцев. 

• Недостатки в навигационно-гидрографическом обеспечении морских путей. 

• Ошибки операторов СУДС и лоцманов. 

Так же немаловажную роль играет состояние флота, если разобраться средний возраст 

судов на сегодняшний день, в зависимости от назначения и флага находится, в районе 24-30 

лет при расчетных сроках службы, назначенных в технических заданиях на проектирование 

этих судов, от 25 до 35 лет. Следовательно, пришло время обновлять отечественный флот, 

обоснованно продлевая ресурс существующим объектам или создавая новые суда, учитывающие 

изменившиеся условия их эксплуатации. В противном случае, создается значительная 

реальная угроза жизни людей, состоянию окружающей среды и собственности. 

Капитан порта через свою службу в силу своих обязанностей предпринимает различные 

профилактические меры с целью уменьшения риска возникновения аварийных случаев. 

Свою деятельность он осуществляет посредством многих мероприятий в том числе: 

• посредством контроля за соблюдением в морском порту международных договоров 

Российской Федерации, относящихся к торговому мореплаванию; 

• процедуры контроля судов, в том числе иностранных; 

• инспектирование судов, находящихся в морском порту, включая проверку судовых 

документов, дипломов членов экипажей судов; 

• контроль за соответствием загрузки судна правилам погрузки и перевозки грузов; 

• контроль за деятельностью лоцманской службы в порту; 

• проверку деятельности систем управления движением судов; 

• выдачу дипломов, подтверждений к дипломам, квалификационных и специальных 

свидетельств. 

В итоге можно сказать, что профилактические меры направленные капитаном порта на 

обеспечение безопасности мореплавания должны напрямую и без замедлений быть приняты 

во внимание, но в реальной жизни не все так просто как кажется на первый взгляд, могут 

случиться ситуации напрямую от нас независящие. Так же большую роль нужно уделить 

подготовке командного состава судна, потому что пренебрежение самыми простейшими 

правилами может привести к неминуемой опасности, а в некоторых случаях и к гибели судна. 

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СПОСОБОВ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ 

С СУДНА НА БЕРЕГ 

Скворцов Антон Викторович 




В настоящее время поток информации, поступающий на судно и передаваемый с судна 

на берег постоянно увеличивается. Основой для передачи судовой информации служит 

спутниковая связь. Наибольшее распространение на морских судах получила спутниковая 

система связи INMARSAT, которая обеспечивает глобальную связь за исключением приполярных 

регионов. Самой ответственной задачей морской спутниковой радиосвязи является 

безопасность плавания, достигаемая путем непрерывного приема сигналов тревоги и бедствия 

и немедленной их передачи от терпящего бедствие судна на береговую радиостанцию. 

Кроме того, судну в автономном плавании необходимо постоянно поддерживать связь с бе- 

41

регом для обмена оперативной информацией с судоходной компанией, судовым агентом, 

службами безопасности мореплавания, коммерческими службами и т.д. 

Для того, чтобы справиться с таким огромным потоком информации, на судне необходимо 

иметь персональные компьютеры и специальные программы для обработки и передачи 

информации. Персональные компьютеры широко используются для создания локальных информационных 

судовых систем. Основой таких систем является судовая локальная компьютерная 

сеть, которая позволяет решать комплекс задач по управлению различными компонентами 

в сложной структуре морского судна. На базе судовых компьютерных сетей в конце 

90-х годов стали создаваться корпоративные компьютерные системы. 

Корпоративная компьютерная система это комплекс программного обеспечения, компьютерного 

оборудования и компьютерных сетей, предназначенный для автоматизации учрежденческой 

и хозяйственной деятельности конкретного предприятия или объединения, 

включая судоходные компании и морские суда. В свою очередь корпоративные информационные 

системы служат базой современных интегрированных информационных систем ходового 

мостика судна. К числу корпоративных компьютерных систем можно отнести такие 

системы как: DANAOS, SAMOS, TRIM и другие. Корпоративные компьютерные системы 

имеют большое значение не только для эффективного решения производственных задач отдельно 

взятой корпорации (судоходной компании), но также являются мощным средством в 

деле обеспечения безопасности мореплавания. 

Использование спутниковой связи, компьютеров и корпоративных систем обеспечивают 

необходимую скорость и эффективность передачи и приёма информации с судна на берег. 

Однако при этом возникает проблема, связанная с высокой стоимостью передачи информации 

с помощью перечисленных средств. Поэтому вопрос о совершенствовании способов 

передачи информации с судна на берег в настоящее время имеет актуальное значение [1]. 

Специальные исследования по этому вопросу показали, что пути совершенствования 

способов передачи информации с судна на берег могут заключаться в следующем: 

1. Использование специальных форм для передачи судовой документации (судовой роли 

и т. д.) на основе табличного процессора Excel. Сущность этого способа заключается в 

том, чтобы, например, после передачи судовой роли, составленной в Excel, в полном виде, 

затем передавать только изменения, указывая название ячейки и ту информацию, которая 

должна в ней находиться. В данном примере начальная судовая роль будет являться формой, 

в которую будут вноситься корректурные изменения, передаваемые по каналам связи. 

2. При передаче информации агенту или в порт прихода, сначала передавать её через 

спутниковый Интернет в виде форм в судоходную компанию с указанием адреса получателя, 

а судоходная компания должна передавать уже полностью отредактированный файл адресату, 

используя обычный Интернет. 

3. Анализ архиваторов для сжатия передаваемой информации показывает, что наибольший 

эффект дают архиваторы, в которых используются подстановочные или словарноориентированные 

алгоритмы сжатия информации, такие как LZ (Лемпеля-Зива). Поэтому 

целесообразно при сжатии информации использовать подобные архиваторы. 

4. Эффективным способом для сжатия информации может быть составление специальных 

программ-архиваторов, в которых основой является словарно-ориентированный метод. 

Эффект сжатия с помощью таких архиваторов небольших файлов с судовой информацией 

лучше, чем в других архиваторах. 

5. Для создания текстовых файлов рекомендуется использовать простые текстовые редакторы, 

например, Блокнот Microsoft Office, т. к. такие файлы имеет меньший размер. 

Предлагаемы пути совершенствования передачи информации с судна на берег уменьшают 

объём передаваемой информации и дают положительный экономический эффект. 

Литература: 

1. Фадюшин С. Г. Компьютерные технологии в судовождении: Учеб. пособие. Ч. 1, 2/ − Владивосток: Мор. гос. ун-т, 

2005. − 79 с. 

42

ПЕРСПЕКТИВА ПРИМЕНЕНИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ 

ИДЕНТИФИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ В РАЙОНЕ ПОРТА ДУАЛА 

РЕСПУБЛИКИ КАМЕРУН 

Тедонзонг Тадо Эрик 

Республика Камерун, аспирант каф. СМФ СПГУВК 




ericktadoh@yahoo.com 

В настоящей статье рассматривается перспективы внедрения автоматизированных 

идентификационных систем в районе порта Дуала Республики Камерун с цель повышения 

безопасности судоходства. 

This article are presents the prospects of the application of new means to increase the safety 

of navigation - Automatic Identification Systems (AIS) in the port of Douala Cameroon with goal to 

increase safety of navigation. 

Настоящее время в системе судоходства Республика Камерун сложилась достаточно 

сложная обстановка с точки зрения обеспечения навигационной безопасности плавания. Одним 

из направлений существенного повышение уровня навигационной безопасности судовождения 

и снижение риска навигационных происшествий является комплексирование современных 

систем освещения навигационной обстановки к которым относятся современные 

радиолокационные станции (РЛС) и автоматические идентификационные системы (АИС). 

Современные автоматизированные средства предупреждения столкновений дают возможность 

судоводителю осуществлять навигацию и поддерживать достаточно высокий уровень 

безопасности плавания практически при любых гидрометеорологических условиях. Эти 

системы строятся по достаточно новому для судоводителя принципу «РЛС – компьютер – 

человек» и выступают лишь как источник информации, оценка же ситуации и принятие решения 

по-прежнему остаются за судоводителем. Поэтому эффективность использования таких 

систем определяется не только степенью освоения самого прибора и его органов управления, 

но и, прежде всего, квалификацией судоводителя, умением использовать информацию, 

выработанную системой, полагаясь на правила плавания и хорошую морскую практику. 

Современные системы автоматизированной обработки радиолокационной информации 

способны обнаружить маневр сопровождаемой цели за несколько оборотов антенны судовой 

РЛС и выдать полную информацию о ситуации сближения и параметрах движения судна цели 

оператору системы через промежуток времени около 30 секунд. Высокая скорость и надежность 

обработки радиолокационной информации позволяет судоводителю в кратчайшее 

время выполнить оценку ситуации, выбрать маневр расхождения и осуществлять контроль 

выполняемого маневра. 

РЛС осуществляет постоянное за навигационной обстановкой и способна обнаруживать 

движущиеся цели в пределах прямой радиолокационной видимости на фоне подстилающей 

поверхности. РЛС обеспечивает разрешение целей, разнесенных по дальности или 

скорости, а также определяет дальность до цели, направление движения цели и радиальную 

составляющую скорости цели. 

Следует отметить, что РЛС как сложная техническая система характеризуется такими 

свойствами: 

-надёжностью, 

-помехозащищенностью, 

-наличие зон радиотехнические тени, 

-качество подготовки оператора. 

Надежность РЛС - это способность сохранять свои тактико-технических характеристик 

в установленных пределах в заданных условиях эксплуатации. Количественно надежность 

43

характеризуется вероятностью безотказной работы в течение заданного времени, средним 

временем исправной работы станции (наработка на отказ), временем восстановления и другими 

характеристиками. 

Помехозащищенность РЛС - это способность РЛС сохранять основные тактические характеристики 

при воздействии помех. Для повышения помехозащищенности широко используют: 

работу РЛС в широком диапазоне частот и быструю перестройку частоты, многоканальное 

построение РЛС; высокий энергетический потенциал РЛС, чтобы можно было 

«перекричать» помеху; снижение уровня боковых лепестков Д.Н.; смену частот повторения 

импульсов; управление поляризацией излучаемого сигнала; расширение динамического диапазона 

приеме индикаторного тракта; специальные методы обработки принятого сигнала, 

различные устройства и схемы защиты в тракте приема и обработки сигналов. В некоторых 

случаях на качество распространения зондирующих сигналов РЛС существенное влияние 

оказывает гидрометеорологическая обстановка: ливневые осадки, песчаные бури и другие 

местные явления. 

Наземные объекты формы рельефа; поверхности отдельные острова могут в некоторых 

случаях влиять на появления радиотехнической тени. Если суда находятся в зоне радиотехнической 

тени, то они не наблюдаются на экранах РЛС, что снижается полноту освещения 

надводной обстановки. Это явления следует учитывать при оценке эффективности РЛС. 

При оценке эффективности систем освещение обстановки необходимо учитывать качество 

работы оператора РЛС. 

Оператор для успешного выполнения возложенных на него обязанностей должен обладать 

совокупностью умений и навыков, приобретаемых в процессе обучения и последующей 

профессиональной деятельности. 

Проблема ускоренного формирования необходимого уровня профессионального мастерства 

выдвигается на первый план при обучении управлению сложными системами. В деятельности 

операторов, управляющих сложными системами, именно практика играет важнейшую 

роль. С возрастанием сложности новых систем сокращаются, сроки их морального 

старения и соответственно уменьшается время, отводимое на их освоение. Для формирования 

у человека-оператора профессиональных навыков и умений, необходимых ему для 

управления системой «человек – машина», предназначены тренажеры. Тренажер представляет 

собой модель управляемой системы, с помощью которой воспроизводится процесс ее 

функционирования, взаимодействия с внешней средой и предметом труда. В результате оказывается, 

что навыки, выработанные при обучении на таком тренажере, неадекватны навыкам, 

необходимым для работы на реальном оборудовании. Способность оператора правильно 

эксплуатировать РЛС можно характеризовать вероятностью недопущения ошибок. 

В начале 90-х прошлого века появились новые автоматизированные и автоматические 

системы, позволяющие повысить уровень безопасности судоходства. К таким системам, безусловно, 

можно отнести автоматизированные идентификационные системы (АИС). АИС базируется 

на использовании транспондеров – устройств, которые в автоматическом режиме 

позволяют выдавать по радиоканалу информацию о судне (местоположение, идентификационный 

номер, габариты судна, тип груза и т.д.). Идея создания этих систем заимствована из 

авиации. Изначально транспондеры позволяли только опознавать судно при подходе к зоне 

обслуживания. Со временем, кроме опознавания, в транспондеру информацию была включена 

и информация о местоположении судна. В 1992 году Международная Ассоциация Маячных 

Служб разработала рекомендацию М.825 по применению транспондеров в системах 

УДС, выделив для передачи информации 70-й УКВ канал морской подвижной службы. Используя 

протокол ЦИВ ГМССБ, судовой транспондер передавал идентификационную информацию 

и данные о местоположении судна. 

Система автоматической идентификации (АИС) достаточно эффективны при плавании 

по районе судоходства Республике Камеруна и обладают широким спектром дополнительных 

функций, таких, как статическая информация, динамическая информация, информация 

связанная с выполняемым рейсом. На судах “река-море” будет логичным установка систем 

44

автоматизированной радиолокационной прокладки (САРП) и Система автоматической идентификации 

(АИС). Система эта предназначена для обмена навигационными данными между 

судами при решении задач предупреждения столкновений, для передачи данных о судне и 

его грузе в береговые службы, для передачи с судна навигационных данных в береговые системы 

регулирования движения судов (СРДС) и более точной и надежной его проводки в зоне 

действия системы. В настоящее время международными стандартами предусматривается 

применение двух типов судовых АИС: Класса А и Класса Б. Однако в МАМС рассматривается 

вопрос о разработке и применении других категорий АИС, в том числе АИС, работающих 

только на прием. 

Оборудование Класса А должно 100% соответствовать требованиям Резолюции ИМО 

MSC.74(69), Рекомендации МСЭ-Р М.1371-1, стандарта МЭК 61993-2 .Оборудование АИС 

Класса Б предназначено для установки на не конвенционных судах, может не соответствовать 

в полной мере требованиям Резолюции ИМО MSC.74(69) и имеет значительные отличия 

от АИС Класса А на уровне интерфейса при сопряжении с датчиками информации. 

Современные АИС обладают следующими специфическими особенностями, влияющими 

на обеспечении навигационной безопасности плавания. 

Благодаря взаимному обмену координатами судов, определенными с высокой точностью 

(с помощью ДГНСС - 5-10 метров), а также информацией о текущем курсе повышается 

точность определения параметров расхождения и, следовательно, эффективность расхождения 

судов в море. 

Принцип обмена информацией между судами по радиолинии передачи данных через 

транспондеры исключает возможность перебросав маркеров сопровождаемых судов-целей 

при их сближении, что имеет место при работе САРП. В результате обеспечивается устойчивое 

и надежное автосопровождение судов, расходящиеся на узких фарватерах или проходящих 

вблизи плавающих навигационных знаков. 

Благодаря взаимному обмену данными о гирокомпасом курсе практически в реальном 

времени, обеспечивается информация о направлении диаметральной плоскости судов-целей 

и их ракурсе, что способствует принятию правильного решения при расхождении. Маневр 

судна-цели легко обнаруживается как по изменению значения гирокомпас курса, так и путем 

передачи значения скорости поворота, что позволяет устранить большие трудности, ранее 

возникавшие при использовании САРП. 

На работу АИС не влияют осадки и волнение моря, как это имеет место сейчас при использовании 

РЛС. Это обеспечивает возможность наблюдения за малым судном-целью в условиях 

сильного волнения моря. 

Предупреждению столкновений судов будет способствовать также взаимный обмен 

между участниками движения информацией о типе судна, его осадке, размерах и навигационных 

параметрах, а также о планируемых маневрах. 

При включении АИС структуру систем управления движением (СУДС) появляются 

новые свойства, к которым можно отнести следующее. 

Непрерывное автоматическое опознавание контролируемого судна, что исключает необходимость 

применения малоэффективных дорогостоящих УКВ-радиопеленгаторов. 

Высокая точность определения положения контролируемого судна при его движении 

по узкому каналу, которая достигается сопровождением сигналов АИС данными о местоположениях 

судна, полученным и от дифференциальной подсистемы ГНСС. 

Возможность обнаружения маневра судна в реальном времени за счет контроля изменениями 

текущего (гирокомпасного) курса судна-цели. 

Расширение зоны обслуживания СУДС за счет большей дальности действия АИС в 

сравнении с радиолокационным обзором. 

Контроль за судами (оборудованными транспондерами), находящимися в теневых зонах 

БРЛС (изгиб мыса, остров) за счет лучшего распространения радиоволн УКВ-диапазона, 

на котором работают транспондеры. 

45

Автоматический ввод в базу данных СУДС основных сведений о судне (наименование, 

размеры, осадка, наличие опасного груза, порт назначения, ЕТА и др.), которые используются 

в локальной вычислительной сети МАП для направления другим пользователями. 

Высокая надежность автосопровождения контролируемого судна, в том числе при 

близком расхождении судов на канале и подходе судна к причалу порта (исключение возможности 

переброса маркеров сопровождения, характерных для радарных систем). 

Контроль за судоходством на речных участках плавания без установки дополнительных 

РЛС. 

Удобство регистрации информации АИС на электронных носителях и дальнейшее воспроизведение 

информации на экране. 

Возможность прогнозирования пути следования судна. 

При входе в зону действия АИС судно автоматически передает навигационные данные 

(местоположение, курс, скорость), что позволяет береговым службам уточнить ожидаемое 

время прихода (ЕТА) и установить время начала обработки судна в порту. 

Благодаря использованию портативной аппаратуры АИС лоцманами может быть обеспечен 

автоматический контроль за местоположением и движением лоцманских судов, автоматизированный 

обмен информацией с судами о порядке лоцманской проводки, времени и 

месте приема лоцмана. 

Использование АИС на рыбопромысловых судах позволяет осуществлять контроль за 

ними в районе промысла. 

С помощью АИС может передаваться навигационная и метеорологическая информация 

на суда, плавающие в прибрежных водах. 

Использование АИС в плавучих и стационарных средствах навигационного оборудования 

(СНО) повысит эффективность применения этих средств. 

АИС является качественно сложной системой, эффективность которой будет определяется 

эффективностью работы компонент: орбитальной группировки космических аппаратов, 

наземных системами обеспечивающих работу спутников навигационных систем, наземными 

контроль-корректирующими станциями и т.д. Эффективность работы системы АИС упрощение 

будет характеризоваться надёжностью всей периферийной части системы и надёжностью 

корабельного индикатора. Подробно АИС описаны в книге (Автоматизация судовождение. 

СПБГУВК 2006). 

Для анализа сравнительной эффективности РЛС и АИС будет использована конъюнктивная 

модель реализации их основных свойств. Тогда вероятность эффективного использования 

судовой РЛС можно представить: 

Ð ÐËÑ 

= Ð × Ð × Ð × 

(1) 

1 2 3 

Ð4 

где Ð1 

-вероятность безопасности работы РЛС; 

Ð2 

-вероятность появления благоприятных с точки зрения помехозащищенности условий 

работы РЛС; 

Ð3 

-вероятность появлений зон радиотехнической тени; 

Ð4 

-вероятность безошибочных действий оператора РЛС. 

При этом вероятность эффективного применения АИС составляет: 

Ð 

ÀÈÑ 

= Ðà1 × Ð 

(2) 

à2 

где Ðà 

1-вероятность правильного функционирования пере подсистемы АИС, 

Ðà2 

-вероятность рабочих корабельных системы АИС. 

Приращение эффективности освещения навигационной обстановки при использовании 

АИС по сравнению с использованием РЛС можно оценить следующим образом: 

ΔÐ 

1 

= ( ÐÀÈÑ 

− ÐÐËÑ 

) 

Ð 

(3) 

ÀÈÑ 

где ΔÐ- приращение эффективности. 

46

Учитывая сложность получения исходящих данных по частным вероятностями, входящим 

в (1) и (2) для оценки эффективности каждой системы и увеличения эффективности использования 

АИС по сравнению с РЛС применим равно параметрический подход, который 

заключается в использовании частных эффективности Ði=0.85,0.9,0.95,0.99,где i =1-4. 

Результаты вычислений по оценке эффективности приведены в таблице 1 и на рис. 1. 

Приращение эффективности системы РЛС и АИС 

Ð 

i 

0.85 0.9 0.95 0.99 

Ордината 1 2 3 4 

Ð 

ÐËÑ 

0.52 0.65 0.81 0.96 

Ð 

ÀÈÑ 

0.72 0.81 0.9 0.98 

Δ Ð 

0.27 19.7 10 2 


Из приведенного анализа следует, что использование АИС на 20-25% поднимает эффективность 

освещения навигационной обстановки. 

Диаграмма.1 Приращение эффективности системе РЛС и 

АИС 

1,2 

в 

е 

р 

о 

я 

т 

н 

о 

с 

т 

ь 

1 

0,8 

0,6 

0,4 

0,2 

Ррлс 

Раис 

∆Раис 

0 

1 2 3 4 

Кроме указанного выше представляет интерес оценить эффективность комплексного 

использования и РЛС и АИС на судне. 

Эффективность комплексирования указанных систем оценивается по выражению: 

Ð = Ð + Ð − Ð × Ð 

(4) 

ê 

ðëñ 

àèñ 

А анализ приращения эффективности освещения навигационной системы в этом случае 

составит: 

ðëñ 

àèñ 

47

( Ð − Ð ) 

ΔÐ 

Ê ÐËÑ 

Ê 1 

= 

Ð 

(5) 

Ê 

( Р − Р ) 

ΔР 

К АИС 

К 2 

= 

Р 

(6) 

К 

где ÐÊ 

-вероятность освещения навигационной обстановки комплексной системы. 

Результаты оценки эффективности комплексного применения РЛС и АИС по выражениям 

(4,5,6) приведены в таблице 2 и на рис. 2. 

Комплексирование приращение эффективности системы РЛС и АИС 

Из приведенного анализа можно заключение: 

1. Широкое внедрение АИС на судах Республики Камерун повышает эффективность 

освещения навигационной обстановки по сравнению с РЛС на 15-20%. 

2. Комплексное применение систем АИС и РЛС приводит к увеличению эффективности 

освещения навигационной обстановки на 25-30% по отношению к РЛС и на 10-15% по отношению 

к АИС. 

Несомненно, внедрение и эффективное использование автоматических идентификационных 

систем (АИС) и средства автоматизированной обработки радиолокационной инфор- 

Ð 

i 

0.85 0.9 0.95 0.99 

Ордината 1 2 3 4 

Ð 

Ê 

0.86 0.93 0.98 0.99 

Δ Ð Ê 1 

,% 39 30 17.3 3 

Δ Ð Ê 2 

,% 16 12.9 8.2 1 


Диаграмма.2 Приращение эффективности систем РЛС и 

АИС при их компрексировании 

1,2 

1 

0,8 

0,6 

Рк 

∆РК1(аис) 

∆Рк2(рлс) 

0,4 

0,2 

0 

1 2 3 4 

48

мации (САРП) при плавании по району порта Дуала Республики Камерун, позволит снизить 

аварийность и повысить уровень безопасности судоходства. 


1. Некрасов С.Н. Ситуационный анализ навигационной безопасности плавания. - СПБ. СПБГУВК, 2008. - 

С. 45-49. 

2. Каретников В.В., Ракитин В.А., Сикаров А.А., Автоматизация судовождение. – СПБГУВК, 2006. - С. 38- 

48. 

СИСТЕМА КОНТРОЛЯ МАНЕВРИРОВАНИЯ СУДНА С УЧЕТОМ 

ДИНАМИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ДВИЖЕНИЯ 

Хоменко Дмитрий Борисович, Акмайкин Денис Александрович 


Безопасность морского и речного судоходства всегда являлась одним из важнейших 

факторов мирового судоходства. И в настоящее время этот вопрос остается одним из приоритетных 

практически во всех ведущих морских державах мира. 

Данная работа представляет собой разработку математической модели программного 

комплекса отслеживающего движение судна относительно полей волн и рекомендация оптимального 

курса при данном условии волнения, позволяющего так же рассчитывать максимально 

достоверную траекторию предполагаемого маневра с учетом всех динамических факторов 

влияющих на условия судовождения. 

В разрабатываемой системе происходит анализ состояния судна, объектов находящихся 

в зоне видимости судовой радиолокационной станции (РЛС), погодных факторов. Учет условий 

и способов штормования, рекомендации судоводителю при неблагоприятных сочетания 

курсовых углов и скоростей. Сигнализация при возникновении теоретически возможной 

аварийной ситуации. 

Первым этапом создания рассматриваемой системы является исследование морского 

волнения. 

Волнение является одним из решающих факторов влияющих на условия судовождения 

и на результаты парусных соревнований в море. Учеными и судостроителями выполняются 

обширные исследования по изучению волнения, но к сожалению, только незначительная 

часть накопленных знаний имеет какое-то отношение к проблемам, волнующим судоводителя, 

как на малых лодках, так и на большегрузных судах. 

При плавании судна в условиях шторма на попутном волнении или волнении с кормовых 

курсовых углов характеристики его основных мореходных качеств, таких, как остойчивость, 

качка и управляемость существенно изменяются. 

Для улучшения условий судоходства высоту и направление морских волн видится возможным 

определять с помощью судового локатора. В настоящее время судовые радиолокационные 

станции оборудуются модулями, позволяющими избавиться от помех, создаваемых 

на экране РЛС морским волнением. Для этих целей используются фильтра с ручной регулировкой, 

которые позволяют убрать помехи создаваемые от волн, но не дают информации о 

высоте и скорости волн. 

Детально изучив эти помехи, на базе судовой РЛС, можно судить о параметрах морского 

волнения вокруг судна в реальном времени. До настоящего времени высота и направление 

волн определялись судоводителем визуально и условия штормования, соответственно зависят 

то квалификации штурмана. 

49

Рис. 1. Простейшая структурная схема системы 

Подобная работа проводилась сотрудниками Дальневосточного государственного технического 

университета кандидатом технических наук Храмушиным Василием Николаевичем 

и доктором технических наук Антоненко Сергеем Владимировичем «Поисковые исследования 

штормового мореходства» (Вестник ДВО РАН. 2004. № 1). Основная задача их работы 

состояла в разработке корабельного варианта метеостанции, который может составить 

основу универсальной бортовой аппаратуры для автоматического определения состояния 

моря, атмосферы и динамики их взаимодействия с движущимся судном. Характер морского 

волнения косвенно оценивается с помощью безинерционных инклинометров или акселерометров, 

измеряющих параметры бортовой, килевой и вертикальной качки корабля. 

Задача же настоящего исследования состоит в детальном изучении морского волнения 

с учетом всех характеристик судна. Система рассматривается с учетом универсальной штормовой 

диаграммы Ю. В. Ремеза, которая позволит определят неблагоприятные сочетания 

скорости и курсовых углов бега волн, так называемых резонансных зон. (рис. 2) Несмотря на 

это, знание таких сочетаний, дает судоводителю возможность принимать решения о выборе 

метода штормования. Если, например, известно, что резонанс наступает на встречном волнении, 

то это является основанием для того, чтобы предпочесть штормование на попутном 

волнении. Если известны резонансные сочетания курса и скорости, то становится ясным, в 

какую сторону изменять фактические курс и скорость, чтобы, если и не выйти за пределы 

резонансной зоны, то по крайней мере не ухудшить положения судна. Своевременный учет 

информации данного характера позволит многократно повысить безопасность мореплавания. 

Так же программный комплекс определяет наилучший, в зависимости от окружающих 

метеоусловий, способ движения галсом и рекомендует судоводителю оптимальный курс 

движения судна. Очевидно, что это приведет к существенной экономии топлива и времени 

затрачиваемого на рейс. 

Второй этап рабаты заключается в расчете максимально достоверной траектории предполагаемого 

маневра судна. 

Многолетние наблюдения за поведением грузовых судов в период совершения маневра 

показывают существенное отличие траектории движения того же маневра, при различных 

степенях загрузки. 

Для проведения анализа инерционных сил, влияющих на маневренные характеристики 

судна, в работе рассматривается маневр «Зигзаг Кемпфа», т.к. согласно резолюции 

601(15), резолюции MSC.137(76), Explanatory notes to the standards for ship maneuverability 

50

(MSC/Circ.1053), он включен в программу ходовых испытаний при введении судна в эксплуатацию. 

Рис. 2. Универсальная штормовая диаграмма Ю. В. Ремеза для больших глубин: λ—длина 

волны; V— скорость судна; q — курсовой угол бега волны 

Испытания на зигзаг начинаются с перекладки руля на заданный угол из первоначального 

положения его в диаметральной плоскости - . Затем, когда направление движения 

судна изменится на угол перекладки руля от первоначального - , руль перекладывается на 

заданный угол, на другой борт - (рис. 3). После этого заданный угол пера руля удерживается 

до тех пор, пока, курс судна не пройдет через исходный курс и изменится на заданный 

угол в противоположную сторону - . 

В Стандарты включены два вида испытаний на зигзаг - 10°/10° и 20°/20°. В первом случае 

угол кладется на 10° любого борта и затем, когда направление движения изменится на 

10°, перекладывается на такой же угол другого борта. 

Во втором случае угол кладки руля и изменение направления движения составляют 20°. 

Такой маневр является одним из основных, постоянно используемых судоводителями в 

практике эксплуатации судов и известен как одерживание. Под одерживанием понимается 

остановка вращения судна, совершающего поворот, с помощью перекладки руля на противоположный 

борт. 

51

52 

Рис. 3. Пример маневра «Зигзаг Кэмпфа» 

Наиболее важной информацией, полученной из этих испытаний, являются величины 

углов зарыскивания, время изменения курса судна на заданный угол - и время, необходимое 

на компенсацию зарыскивания - . 

Были проведены три серии натурных испытаний при разной степени загрузки судна в 

каждой серии. 

Результаты выполненных экспериментальных исследований показали, что время прохождения 

судном контрольных точек в каждом эксперименте из серии зависит от количества 

перевозимого груза. При сравнении расчетных и экспериментальных значений была обнаружена 

значительная погрешность результатов вычислений, которая при внесении суммарной 

поправки Δ в расчеты существенно уменьшалась. 

Ели рассматривать особенности движения наливных судов применительно к системам 

автоматической радиопрокладки (САРП), системам электронной прокладки (СЭП) и другим 

подобным, можно сделать следующее предположение: во всех подобных системах для проигрывания 

маневров расхождения вносятся коэффициенты, полученные при заводcких испытаниях 

полной загрузке и минимальном влиянии окружающей среды. Также такие системы 

не учитывают другие дополнительные факторы, влияющие на движение судна, такие например, 

как: степень загрузки, плотность груза, сила и направление морского волнения, сила 

ветра, течения и т.п. Используя приведенные в статье результаты описывающие движение 

судна при различных условиях, возможно, создать систему, позволяющую точнее рассчитывать 

маневр на существующем в настоящее время оборудовании, использую дополнительные 

данные для расчетов. Данные для рассматриваемой системы (координаты, скорость) возможно 

принимать с уже установленного на судне оборудования (судовая РЛС, GPS, лаг). Это 

позволяет существенно упростить создание и ввод в эксплуатацию предлагаемой системы, 

так как на судне не потребуется установка дополнительного оборудования. 

В такой системе, изначально используются параметры движения судна, полученные 

при заводских испытаниях. В дальнейшем коэффициенты, описывающие траекторию движения 

судна, корректируются автоматически, каждый раз при изменении параметров, как судна 

(характера, массы груза и особенности загрузки), так окружающей среды. Для этого, танкеру 

необходимо совершить движение, отличное от прямолинейного, что в условиях эксплуатации 

судна неизбежно. Помимо более точного проигрывания маневра, такая система сможет 

показать будущую траекторию движения судна на экране, относительно окружающей обстановки. 

Изменение алгоритма расчета траектории производится в каждый момент времени, с 

учетом всех вышеперечисленных факторов, которые в течении рейса не могут оставаться постоянными. 

Такой метод способствует максимально достоверному расчету. Создание такой 

системы, увеличит безопасность мореплавания и позволит снизить вероятность морских и 

экологических катастроф. 

Применение системы возможно на судах всех типов. В зависимости от комплектации ее 

стоимость составит от 10 до 50 тыс. долларов, что несомненно вызовет интерес судовладельцев.

АНАЛИЗ КРЕПЛЕНИЯ ПАЛУБНЫХ ЛЕСНЫХ ГРУЗОВ 

Хоцкий Максим Игоревич 


Научный руководитель: доцент Аносов Н.М. 

anosov@msun.ru 

В последнее десятилетие только на судах морского транспортного флота России ежегодно 

фиксируется в среднем более 60 аварийных случаев и наблюдаются тенденции их роста. 

Мировая статистика свидетельствует о том, что суда для перевозки лесных грузов, на долю 

которых приходится около 10% мирового объема морских перевозок, по количеству аварий 

опережают все без исключения типы судов, но при этом аварии крайне редко заканчиваются 

их гибелью: лесовозы опрокидываются и гибнут многократно реже, чем суда другого 

назначения. 

Применительно к российскому флоту эта статистика справедлива только в части, касающейся 

повышенной аварийности лесовозов, а что касается низкой вероятности их гибели, 

то реальность жестко опровергает это заключение. В качестве подтверждения вышесказанного 

можно привести следующее: у причалов портов опрокинулись теплоходы "Паллада" и 

"Алга", в море только в последние годы с грузом леса на борту затонули теплоходы "Виктор 

Вихарев", "Вест", "Синегорье" и, наконец, "Кастор-1". 

Кроме того, в течение двух недель декабря 2005 года шесть лесовозов с российскими 

экипажами, вышедшие из портов российского Дальнего Востока, потеряли вблизи северозападного 

побережья Японии палубный лесной груз, создав угрозу безопасности мореплавания 

и причинения вреда водной среде. 

В осенне-зимний период 2006 года восемь судов, вышедших из российских портов и ведомые 

российскими моряками, сбросили палубный лесной груз на акватории Японского моря. 

Причинами аварий лесовозов являются: использование устаревших, а порой и неприспособленных 

к лесным перевозкам судов, несовершенство нормативной базы, определяющей 

правила погрузки, крепления и перевозки леса на судах, низкий профессионализм и утрата 

экипажами судов накопленного опыта лесных перевозок, а также человеческий фактор 

и крайне неблагоприятные гидрометеорологические условия. 

В ряде аварийных случаев сброс груза за борт и гибель судна были обусловлены нарушением 

существующих нормативных документов, определяющих правила погрузки, крепления 

и перевозки лесных грузов на судах. Однако во многих случаях аварии (в том числе и в 

портах) возникли при неукоснительном выполнении всех существующих нормативных требований. 

Примерами подобных аварий могут служить аварии лесовозов «Взморье», «Вяткалес» 

и «Ураллес» в портах и лесовозов «Тайганос», «Сунгари», «Сахалинлес», «Орехово – 

Зуево» и других судов на переходе. 

Причинами большинства из перечисленных аварий являются недостаточная прочность 

конструкции крепления палубного груза, разрушение стензелей и разрыв найтовых. 

Характерно, что большинство аварийных ситуаций вне зависимости от мест а их возникновения 

происходят по одной схеме: 

возникновение крена => разрушение конструкций крепления груза => смещение палубного 

груза => резкое увеличение крена судна => самопроизвольный или регулируемый 

сброс палубного груза. 

Таким образом, из всего вышесказанного можно сделать вывод, что существующие 

нормативные документы не обеспечивают должной безопасности при перевозке и креплении 

лесного палубного груза, в связи с чем было решено проанализировать некоторые существующие 

рекомендации по креплению палубного груза: 

Целью данной работы является определение зависимости усилий, возникающих в найтовых, 

в зависимости от коэффициента трения между грузом (в данной работе рассматривается 

пакетированный лесной груз) и палубой. 

53

Расчет крепления палубного груза (рекомендации ИМО) 

Исходные данные: 

максимальный угол крена, max = 31,5º; 

масса груза, m = 663,6 т; 

координата ЦТ груза относительно ЦТ судна, Z = 3,85 м; 

период бортовой качки, T = 25,2º; 

высота волны, h g = 21м (принята к расчетам максимально возможная в северной части 

Тихого океана); 

координата ЦТ груза относительно ЦТ судна, Y =0; 

масса груза, m = 663,6 т. 

l× b× h= 18,75× 15,36× 6 - линейные размеры груза, 

f = 0,5; 0,45; 0,4; 0,35; 0,3; 0,25; 0,2; 0,25; 0,2; 

0,15; 0,1; 0,05; 0 – коэффициент трения скольжения. 

1) При бортовой качке на судно действуют силы инерции и тяжести, суммарную поперечную 

составляющую можно определить из: 

2 

⎡ ⎛2π 

⎞ ⎛ hâ 

⎞ 

⎤ 

Py 

= m ⎢g ⋅ sinθmax + ⎜ ⎟ ⋅⎜θmax ⋅ z+ sinθmax 

⎟⎥ 

= 3715,064 êÍ 

⎢ 

T θ ⎝ 2 

⎣ ⎝ ⎠ 

⎠⎥ 

⎦ 

Это усилие смещает груз и создает опрокидывающие моменты. 

2) Минимальная суммарная составляющая сил инерции и тяжести, действующая по оси 

OZ, может быть определена из: 

2 

⎡ ⎛2π 

⎞ ⎛ hâ 

⎞ 

⎤ 

Pz 

= m⋅⎢g⋅cosθmax −⎜ ⎟ ⎜θmax ⋅ y+ cosθmax 

⎟⎥ 

= 5181,081 êÍ 

⎢ 

T θ ⎝ 2 

⎣ ⎝ ⎠ 

⎠⎥ 

⎦ 

3) Расчет сил, действующих на судно, производится по формулам: 

F( x) = m⋅ a( x) + Fw( x) + Fs( x) = 3987,137 êÍ , 

F( y) = m⋅ a( y) + Fw( y) + Fs( y) = 5975,107 êÍ , 

F( z) = m⋅ a( z) = 2311,319 êÍ ; 

где: 

a(x,y,z) – продольное, поперечное и вертикальное ускорения; 

a(x) = 3,078 м/с 2; 

a(y) = 5,427 м/с 2 ; 

a(z) = 3,483 м/с 2 ; 

Fw ( x) = 1,5 ⋅b⋅ h= 138, 24 Í - продольная сила ветрового давления; 

Fw ( y) = 1,5 ⋅l⋅ h= 168,75 Í - поперечная сила ветрового давления; 

Fs 

( x) = p⋅b⋅ h= 1806,336 Í - продольная сила удара волн; 

Fs 

( y) = p⋅l⋅ h= 2205 Í - поперечная сила удара волн; 

p = 7,4 кН/м 2 при высоте заливания < 0,6 м; 

p = 19,6 кН/м 2 при высоте заливания > 1,2 м. 

В диапазоне величин заливания более 0,6 м и менее 1,2 м значения p определяются линейной 

интерполяцией. 

Приведенные ниже величины поперечных ускорений включают составляющие сил тяжести, 

килевой качки и подъема груза на волне, параллельно палубе. Приведенные величины 

вертикальных ускорений не включают значений статического веса. 

Основные данные ускорений рассматриваются применительно к следующим условиям 

эксплуатации: 

- неограниченный район плавания; 

- любое время года; 

- длина судна (L) 100 м; 

54

- эксплуатационная скорость 15 узлов; 

- отношение B/h >= 13 (B – ширина судна, h – метацентрическая высота). 

Основные данные ускорений 

Поперечное ускорение a y в м/с 2 

Продольное ускорение 

в м/с 2 

Верх палубы 7,1 6,9 6,8 6,7 6,7 6,8 6,9 7,1 7,4 3,8 

Низ палубы 6,5 6,3 6,1 6,1 6,1 6,1 6,3 6,5 6,7 2,9 

Твиндек 5,9 5,6 5,5 5,4 5,4 5,5 5,6 5,9 6,2 2,0 

Трюм 5,5 5,3 5,1 5,0 5,0 5,1 5,3 5,5 5,9 1,5 

Доля длины 

судна L 

0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 

Вертикальное 

ускорение a z 7,6 6,2 5,0 4,3 4,3 5,0 6,2 7,6 9,2 

в м/с 2 

Корма Длина судна, L Нос 

Для судов, длина которых отличается от 100 м и скорость которых отличается от 15 узлов, 

величины ускорений корректируются коэффициентом, приведенным в таблице ниже. 

Коэффициент корректуры ускорений в зависимости от L и v судна 

Длина, м 

Скорость, 

уз 

9 

50 

1,20 

60 

1,09 

70 

1,00 

80 

0,92 

90 

0,85 

100 

0,79 

120 

0,70 

140 

0,63 

160 

0,57 

180 

0,53 

200 

0,49 

12 1,34 1,22 1,12 1,03 0,96 0,90 0,79 0,72 0,65 0,60 0,56 

15 1,49 1,36 1,24 1,15 1,07 1,00 0,89 0,80 0,73 0,68 0,63 

18 1,64 1,49 1,37 1,27 1,18 1,10 0,98 0,89 0,82 0,76 0,71 

21 1,78 1,62 1,49 1,38 1,29 1,21 1,08 0,98 0,90 0,83 0,78 

24 1,93 1,76 1,62 1,50 1,40 1,31 1,17 1,07 0,98 0,91 0,85 

Дополнительно для судов, соотношение B/h у которых менее 13, величины поперечных 

ускорений исправляются коэффициентом, приведенным в таблице: 

Коэффициент корректуры при B/h < 13 

B/h 7 8 9 10 11 12 13 и более 

Верх палубы 1,56 1,40 1,27 1,19 1,11 1,05 1,00 

Низ палубы 1,42 1,30 1,21 1,14 1,09 1,04 1,00 

Твиндек 1,26 1,19 1,14 1,09 1,06 1,03 1,00 

Трюм 1,15 1,12 1,09 1,06 1,04 1,02 1,00 

55

4) Усилия, возникающие в найтовых при бортовой качке 

• под действие опрокидывающих моментов: 

Py⋅ hg + Fw( y) ⋅ hn + Fs( y) ⋅hç −0,5⋅Pz⋅b 

Fí 

= =−1425,19 

êÍ , 

b⋅ sinα1+ hk 

⋅cosα1 

где: 

h к = 6 м – расстояние по вертикали от палубы до верхней точки крепления найтова; 

b = 15,36 м – ширина груза на палубе; 

h g – расстояние по вертикали от палубы до середины груза; 

h п – половина высоты площади парусности; 

h з – половина высоты заливания; 

α 1 = 45° – угол между поперечным найтовым и палубой. 

Условно можно принять h п = h з = h g = половине высоты груза = 3 м. 

• под действием сил, смещающих груз (расчеты ниже приведены для f = 0,5): 

F( y) 

− f ⋅ Pz 

Fí 

= = 3190,906 êÍ . 

cosα1+ f ⋅sinα1 

Из полученных значений F н выбирается большее, которое и принимается за усилие, 

возникающее в найтовых при бортовой качке. 

5) Усилия, возникающие в найтовых при килевой качке: 

Fx ( ) − f⋅ 

Pz 

Fí 

1 

= = 1316,629 êÍ , 

cosα2 + f ⋅sinα2 

где: 

α 2 = 45° – угол между продольным найтовым и палубой. 

Зависимость усилия, возникающего в найтовах при килевой качке, 

от коэффициента трения 

fn 0,5 0,45 0,4 0,35 0,3 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 0 

Fn 1316, 1614, 1934,0 2277,0 2646,4 3045,4 3477,6 3947,4 4459,9 5021, 5638,6 

1 63 7 6 8 9 4 5 3 3 2 6 

56

Зависимость усилия, возникающего в найтовах при бортовой качке, от коэффициента трения 

fn 0,5 0,45 0,4 0,35 0,3 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 0 

F 3190,9 3553, 3942,2 4359,6 4809,1 5294,5 5820,4 6392,1 7015,7 7698, 8450,0 

n 1 61 2 11 12 74 92 41 6 77 78 

Расчет усилий, действующих на монолитный груз на палубе (4м) 

Графики зависимости X и Y от коэффициента трения 

57

Схема расчетов лес на палубе принимается как монолитный груз 

Таблица зависимости суммарной боковой нагрузки на трёх уровнях стензеля 

от коэффициента трения: 

f 0,5 0,45 0,4 0,35 0,3 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 0 Z 

рсум 28,02 28,4 28,78 29,16 29,53 29,91 30,29 30,67 31,05 31,43 31,8 0 

рсум 30,08 30,46 30,84 31,22 31,6 31,97 32,35 32,73 33,11 33,49 33,87 3,5 

рсум 32,15 32,52 32,9 33,28 33,66 34,04 34,42 34,79 35,17 35,55 35,93 7 

График зависимости суммарной боковой нагрузки от коэффициента трения 

Таким образом, на основании проведенных выше вычислений, мы увидели, что 3 рассмотренные 

методики обеспечивают безопасную перевозку лесного палубного груза при 

высоких коэффициентах трения, то есть когда груз перевозится в хорошую солнечную погоду. 

Однако при понижении коэффициента трения (в случае дождя, снега, обморожении) нагрузки 

в найтовых сильно увеличиваются, как видно на представленных выше графиках, 

что, возможно, и приводит к разрыву найтовых, деформации и разрушению стензелей и, как 

следствие, смещению палубного груза. Таким образом, главный вывод настоящей работы: 

существующая нормативная база не обеспечивает надлежащей безопасной сохранной 

перевозки. 

В связи с этим в МГУ имени адмирала Невельского на кафедре управления судном 

проводятся исследования по предложению принципиально новой схемы укладки и крепления 

лесного пакетированного палубного груза. 

58 

ПЛЮСЫ И МИНУСЫ ОБНАРУЖЕНИЯ СОСЕДНИХ СУДОВ 

С ПОМОЩЬЮ РЛС И АИС 

Ярощук Владислав Валерьевич, Хоменко Дмитрий Борисович 


Научный руководитель: к.ф.-м.н., доцент Акмайкин Д.А. 

yaroshuk@msun.ru, 0007177@mail.ru 

К судовым навигационным (радиолокационным станциям) РЛС предъявляют следующие 

требования: круговой обзор по азимуту, дающий возможность контролировать окружающую 

надводную обстановку в заданном радиусе действия. К характеристикам РЛС отно-

сятся: достаточная разрешающая способность измерения расстояний и точность измерения 

расстояний и направлений на обнаруживаемые объекты, наличие ориентации изображения 

отражаемых сигналов от объектов на экране индикатора как относительно курса, (диаметральной 

плоскости судна) так относительно и меридиана (истинного севера). Обнаружение 

как крупных, так и малых низкорасположенных надводных объектов (шлюпки, знаки навигационного 

ограждения и прочие надводные препятствия) при различных состояниях водной 

поверхности. Слабое влияние качки на дальность обнаружения объектов. Возможность воспроизведения 

на экране индикатора как относительного, так и истинного движения объектов. 

Высокая надежность, обеспечивающая круглосуточную работу станции и простоту обслуживания. 

Достаточная помехозащищенность от отражений, вызванных взволнованной морской 

поверхностью и атмосферными осадками. Одной из главной особенностью РЛС является 

возможность виденья берегов. 

Но также как и плюсы есть у РЛС и минусы: Невозможность видеть судно за берегом 

или другим препятствием, а так же уязвимость для захвата с помощью систем автоматической 

радиопрокладки (САРП) из-за особенности распространения зондирующего и отраженного 

лучей. При сближении нескольких сопровождаемых САРПом судов целей возможен 

сброс маркера или перебрасывание маркера. Недостаточная разрешающая способность радара 

несколько целей на экране сливаются в один эхосигнал. Так же влияние помех от моря 

или от атмосферных осадков приводит к ухудшению чувствительности РЛС. 

Использование Автоматической идентификационной системы (АИС) увеличивает расстояние 

гарантированного обнаружения встречных судов. Радиусом действия АИС в открытом 

море можно считать дальность УКВ радиосвязи. С учетом высоты установки антенн 

АИС над уровнем моря радиус действия АИС лежит в пределах 20–30 миль. В то же время 

дальность уверенного обнаружения и автоматического сопровождения встречного судна с 

помощью РЛС/САРП зависит от размеров судна-цели, погодных условий и других факторов 

и лежит в пределах 6 – 20 миль. Как следствие малое судно-цель, оборудованное АИС, будет 

обнаруживаться примерно на тех же расстояниях, что и крупные суда с помощью РЛС. 

В районах с изрезанной береговой линией, в архипелагах, в узких проливах, фиордах и 

на реках АИС позволяет получать информацию по судам, находящимся в "теневых" секторах 

РЛС, обусловленных береговым рельефом. На экране картографической системы благодаря 

АИС появляется возможность идентификации и слежения за целью. Для АИС отсутствует 

понятие минимальная дальность действия ("мертвая зона"), свойственное РЛС, благодаря 

чему возможно получение информации от рядом расположенных судов, например, ошвартованных 

лагом. Эффективность АИС не снижается при использовании на акваториях портов и 

в стесненных водах, где очень трудно обеспечить своевременный захват и сопровождение 

целей с помощью САРП. Ограниченная разрешающая способность РЛС и отражения от береговых 

объектов не позволяют, как правило, вести наблюдение за судами, стоящими у причала. 

АИС позволяет с высокой и эффективностью ориентироваться в портовых водах. 

При использовании АИС в сопряжении с электронной картографической системой и 

САРП, на экране отображается информация о цели. Символ встречного судна (треугольник) 

и метка истинного курса ориентированы по данным гирокомпаса. Вектор скорости, получаемый 

по данным систем навигации, может не совпадать с курсом судна (острым углом треугольника) 

при наличии дрейфа или сноса. 

При наведении на символ встречного судна маркера в дополнительном окне выдаются 

данные по судну, включающие название или позывной, координаты или пеленг и дистанция 

скорость, Д кр и Т кр , тип судна, его навигационный статус, данные о наличии опасного груза, 

порт назначения. 

Достоинства АИС при решении задач по предупреждению столкновений судов. 

1. Благодаря взаимному обмену координатами судов, определенными с высокой точностью, 

а также информацией о текущем курсе повышается точность определения параметров 

расхождения и, следовательно, эффективность расхождения судов в море. 

59

2. Принцип обмена информацией между судами по радиолинии передачи данных через 

транспондеры исключает возможность переброса маркеров сопровождаемых судов-целей 

(swopping) при их сближении, что имеет место при работе САРП. В результате обеспечивается 

устойчивое и надежное автосопровождение судов, расходящися на узких фарватерах 

или проходящих вблизи плавающих навигационных знаков. 

3. Благодаря взаимному обмену данными о гирокомпасном курсе практически в реальном 

времени, обеспечивается информация о направлении диаметральной плоскости судовцелей 

и их ракурсе, что способствует принятию правильного решения при расхождении. Маневр 

судна-цели легко обнаруживается как по изменению значения гирокомпасного курса, 

так и путем передачи значения скорости поворота, что позволяет устранить большие трудности, 

ранее возникавшие при использовании САРП. 

4. На работу АИС не влияют осадки и волнение моря, как это имеет место сейчас при 

использовании РЛС. Это обеспечивает возможность наблюдения за малым судном-целью в 

условиях сильного волнения моря. 

5. Предупреждению столкновений судов будет способствовать также взаимный обмен 

между участниками движения информацией о типе судна, его осадке, размерах и навигационных 

параметрах, а также о планируемых маневрах. 

Ограничения АИС. 

1. Эффективное использование АИС возможно только при полномасштабном оснащении 

всех судов транспондерами. До наступления такого состояния АИС должна оставаться 

дополнительным средством, используемым в САРП и ECDIS наряду с радиолокационной 

информацией. 

2. Нельзя рассматривать вопрос о будущей замене радиолокационных средств на АИС 

поскольку ее информация относится только к объектам, на которых установлены транспондеры, 

в то время, как радиолокатор позволяет наблюдать любые объекты, отражающие радиоволны 

(знаки навигационного ограждения, суда, береговую черту и др.). 

3. В соответствии с решением ИМО только глобально применяемая АИС может стать инструментом 

для предупреждения столкновений и мониторинга судов. Это означает, что внедрению 

на судах подлежит только то оборудование АИС, параметры которого жестко регламентированы 

на международной основе. В этом случае будет обеспечена совместимость оборудования, 

установленного на разных судах, и высокая эффективность его использования. 

- В период внедрения АИС (с 2002 по 2008 год) значительная часть судов не будет оборудована 

АИС. По окончанию периода внедрения определенные группы судов (рыболовные, местного 

плавания, маломерные, прогулочные и другие) также могут быть не оборудованы АИС; 

- Судовое оборудование АИС может быть выключено по распоряжению капитана судна, 

если использование АИС может отрицательно повлиять на безопасность судна. (Например, 

в районах, где возможна пиратская деятельность); 

- В районах с очень высокой интенсивностью судоходства возможно уменьшение реальной 

дальности действия АИС до 10 – 12 миль; 

- Сильные радиопомехи, например, во время грозы, могут вызвать кратковременные 

нарушения в работе АИС; 

- Достоверность и качество принятой информации частично может зависеть от датчиков, 

формирующих сообщения АИС, и от правильности ввода информации судоводителями 

на судах-целях (например, навигационный статус или маршрут движения). 

Для оценки качества обнаружения соседних судов с помощью рассматриваемых устройств, 

автором в работе были проведены во время преддипломной практики эксперименты по 

обнаружению местоположения соседних судов во время движения. При движении цели по 

АИС каждые 3 минуты снимались показания местоположения судна-цели. Оценка местоположения 

цели по РЛС делалась по тем же принципам. Показания снимались каждые 3 минуты с 

РЛС в одно и тоже время как и с АИС. При этом наше судно двигалось и цель двигалась. 

В связи с тем, что цель и приемник информации от цели двигались, то необходимо пересчитать 

полученные в эксперименте координаты на систему координат, где цель и судно 

60

будут неподвижны относительно друг друга. Для упрощения примем скорость цели и нашего 

судна прямолинейными и стационарными. Такое преобразование позволит нам построить 

эллипс погрешности местоопределения цели, относительно нашего судна. 

Находим формулу перевода судов к новой системе координат по широте: 

⎛V1 

V2 

⎞ 

ϕ = ϕ 0 

− ⎜ + ⎟ ⋅ 0,05⋅ 

cos( курс _ цели ⋅π 

/180) 

(1) 

⎝ 2 2 ⎠ 

Формула перевода судов к новой системе координат по долготе: 

⎛V1 

V2 

⎞ 

λ = λ0 − ⎜ + ⎟ ⋅0,05⋅sin( курс _ цели ⋅π 

/180⋅1,20426) 

(2) 

⎝ 2 2 ⎠ 

Переводим градусы в минуты и секунды. Получили координаты цели. Числовые коэффициенты 

в формулах обусловлены неравномерностью распределения долгот по меридианам на 

мировой координатной сетке. Указанные коэффициенты находятся из следующих формул: 

Длина минуты дуги меридиана и параллели соответственно: 

2 , 

, 

a(1 

− e ) arc acosϕarc1 

l = , p = (3) 

3 

1 

2 2 2 

2 2 2 

(1 − e Sin ϕ) 

(1 − e sin ϕ) 

На основании полученных значений находим эллипс погрешности определения целей 

обоими методами. 

Рис. 1. Эллипс погрешностей местоопределения цели РЛС и АИС 

Для построения эллипса погрешностей воспользуемся нижеприведенными формулами. 

Определение угла α эллипса: 

2rδ 

xδ 

y 

tg2α 

= (4) 

2 2 

δ 

x 

− δ 

y 

где δ 

x 

- рассеивание по долготе, δ 

y 

- рассеивание по широте Угол α получаем в радианах 

и переводим в градусы. 

Главные оси эллипса: 

δ 

y 

δ 

x 

a = 

, b = 

(5) 

0 

0 

cos(360 − a) 

cos(360 − a) 

Для того чтобы построить эллипс для навигационного использования необходимо помножить 

на коэффициент с, полученный из формулы: 

2 

c 

− 

2 

P= 1−e 

(6) 

где P = 0,95 (вероятность попадания истинного места для навигационного использования), 

с=2,44775. 

61

Из приведенных расчетов видно, что определение относительных координат цели с помощью 

АИС в разы точнее, чем с помощью РЛС, однако это не позволяет говорить об однозначном 

преимуществе данной системы. Несмотря на более высокую точность местоопределения 

целей с помощью АИС, данная система не может исключить использования радиолокационных 

станций на судах в силу того, что она не имеет возможности определения пассивных 

целей и береговой черты. Поэтому при использовании навигационного оборудования 

важным остается знание особенностей использования и ограничений всего функционала, который 

имеется в распоряжении штурмана. 


1. Судовое оборудование универсальной автоматической информационной (идентификационной) системы 

(АИС). Временные технико-эксплуатационные требования. МФ-02-22/848-62. Государственная 

служба морского флота Министерства транспорта РФ. (Введены в действие с 15 марта 2002 г.). 

2. Автоматическая идентификационная система (АИС). Краткое описание. Информационный документ 

компании "Транзас". - СПб.,1999. 

3. Байрашевский А.М., Ничипоренко Н.Т. Судовые радио-локационные системы. - М.: Транспорт, 1982. 

- 316 с. 

4. Власов К.П., Власов П.К., Киселева А. А. Методы исследований и организация экспериментов. - Гуманитарный 

центр, 2002. - 258 с. 

5. Чернышев А.В. О поправках 2000 года к Международной Конвенции СОЛАС-74, содержащих новую 

редакцию главы V "Безопасность мореплавания". Российский Морской Регистр Судоходства. – СПб, 

2005. 

62


СУДОВЫЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ УСТАНОВКИ И СИСТЕМЫ 

ОПРЕСНЕНИЕ МОРСКОЙ ВОДЫ МЕТОДОМ ВЫМОРАЖИВАНИЯ 

Акимов Сергей Сергеевич 

Дальневосточный государственный рыбохозяйственный технический университет, 


Научный руководитель: д.т.н., профессор Угрюмова С.Д. 

sirina-elena@mail.ru 

Существует множество районов, испытывающих недостаток в пресной воде, особенно 

остро этот вопрос затрагивает большинство береговых предприятий. Вместе с тем ряд районов 

нашей страны располагает большими запасами подземных вод с общей минерализацией 

от 1 до 35 г/л, не используемых для нужд водоснабжения из-за неприемлемо высокого содержания 

растворенных солей. Эти воды, так же как и соленая морская вода могут стать источниками 

водоснабжения при условии их опреснения. Проектные проработки показывают, 

что подача пресной воды из естественного источника даже на расстояние до 300-400 км дешевле 

опреснения только для особо крупных водопотребителей. 

Оценка прогнозных эксплуатационных запасов солоноватых и соленых подземных вод 

в этих районах с учетом удаленности большинства из них от естественных пресноводных источников 

позволяет сделать вывод о том, что опреснение является для них единственно возможным 

способом водообеспечения. Наряду с этим во многих районах, чаще всего наиболее 

развитых в промышленном отношении, имеющиеся естественные пресноводные источники 

все более и более загрязняются промышленными и бытовыми стоками и становятся непригодными 

для хозяйственно-питьевого водоснабжения, появляются дамбы, плотины, уничтожается 

естественная среда обитания многих видов животного мира и растительности. Применяемые в 

технике опреснения соленых вод методы могут быть с успехом использованы для возвращения 

природе использованной воды, не ухудшающей состояния пресных водоемов. 

К настоящему времени в мировой практике определилось несколько основных методов 

опреснения воды: дистилляция, ионный обмен, электродиализ, вымораживание, гелиоопреснение 

и обратный осмос (гиперфильтрация). Многообразие методов объясняется тем, что ни 

один из них не может считаться универсальным, приемлемым для любых конкретных местных 

условий. Недостатками наиболее известных устройства являются сложность технического 

исполнения, необходимость использования больших площадей поверхности испарения 

и конденсации, а также высокая стоимость их изготовления. Одни являются слишком громоздкими 

и дорогостоящими, другие требуют слишком частого технического обслуживания. 

Особый интерес вызывает процесс опреснения морской воды вымораживанием, который 

может быть использован в рыбной и пищевой отраслях, промышленности и жилищнокоммунального 

хозяйства, в медицинской и химической промышленностях, а также в сельском 

хозяйстве и в строительстве, где требуется использование дистиллята, питьевой и технической 

воды. В последние годы этот метод стал интересен многим ученым и над ним 

много работают, следствием этого является появление новых изобретений. Техническим 

результатом этих новых изобретений является упрощение конструкции теплопередающих 

устройств, что приводит к удешевлению стоимости получаемого дистиллята и увеличению 

КПД опреснителя морской воды. 

Замораживание экономичный метод опреснения воды (замораживание с использованием 

естественного или искусственного холода) имеет: низкую удельную производительность, 

что требует больших капитальных затрат; зависит от сезонности и связан с необходимостью 

использования аккумулирующих емкостей; также зависит от погодных условий. Способ по- 

63

лучения пресной воды, основанный на замораживании, заключается в том, что морскую воду 

распыляют в вакуумных камерах. Техника вакуумного охлаждения, уже используемая в пищевой 

промышленности, позволяет охлаждать воду ниже температуры замерзания, в результате 

чего образуется смесь кристаллов льда в рассоле. После отделения льда его подвергают 

повторной перекристаллизации до тех пор, пока не будет достигнут необходимый уровень 

чистоты. На соленость льда оказывает влияние коэффициент замораживания. Так, при концентрации 

солей в исходной воде 3,5% минимальная соленость шуги достигается при 32%- 

ном замораживании раствора, а при солесодержании 1,5% при 36%-ном. Большая соленость 

шуги при малом коэффициенте замораживания объясняется малыми размерами кристаллов 

льда и сильной смачиваемостью их рассолом. Увеличение степени замораживания приводит 

к росту размеров и пористости кристалов, что понижает соленость шуги. 

Оценить эффективность различных методов опреснения соленых вод замораживанием 

можно с помощью термодинамического анализа процесса, позволяющего наиболее полно его 

описать и выявить основные параметры, влияющие на его совершенство. Степень совершенства 

установки определяется при проектировании опреснительных установок прямого и непрямого 

вымораживания сравнением действительных затрат с затратами обратимого процесса. 

Половину себестоимости опресненной воды составляют энергетические затраты опреснительных 

установок и в 10 - 15 раз превышают работу обратимого процесса обессоливания. 

Сравнивая наш метод с наиболее распространенным во всем мире способом получения 

дистиллята (многокорпусная выпарка) по термодинамическому совершенству процесса, то 

опреснение методом вымораживания однозначно выигрывает. Например, при контактном 

замораживании соленой воды изобутаном количество затраченной энергии равно 6,9 

кВт·ч/м 3 , термодинамическое совершенство процесса может быть оценено величиной 

=16%, в то же время при многокорпусной выпарке энергический КПД =7,2%. 

Нами разрабатывается экспериментальная установка, в основе которой заложен метод 

опреснения вымораживанием. Данная техническая установка позволит решить проблему водоснабжения 

при остром дефиците пресной воды. 


1. Слесаренко В.Н. Современные методы опреснения морских и соленых вод. - М.: «Энергия», 1999. 

2. Якубовский Ю.В. Судовые опреснительные установки мгновенного вскипания. Учебное пособие. – 

Владивосток: изд. ДВПИ, 1988. - С. 8-23. 

РАЗРАБОТКА И ОЦЕНКА МОТОРНОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ 

САМОРЕГЕНЕРИРУЮЩЕГОСЯ ФИЛЬТРА ДЛЯ СИСТЕМ ТОПЛИВО 

И МАСЛООЧИСТКИ СУДОВ 

Галстян Гарик Гагикович, Варфоломеев Александр Олегович 


Научный руководитель: д.т.н., профессор Кича Г.П. 

Развитие судостроения характеризуется строительством специализированных судов с 

классом автоматизации А1 (А2), использующих в качестве СЭУ дизельный привод. Отсутствие 

отечественной конструкции саморегулирующегося фильтра (СРФ), сочетающего высокий 

ресурс необслуживаемой работы с эффективной очисткой, тормозит перевооружение 

смазочных систем современных автоматизированных дизелей и перевод их на безвахтенное 

обслуживание. 

В Морском государственном университете им. адм. Г.И. Невельского разработан СРФ 

высокой автономности, способный работать в смазочной системе ДВС в течение 2 – 5 тыс. ч 

64

без вскрытия для проведения профилактических работ и замены поврежденных фильтрующих 

элементов (ФЭ), их химической чистки. Очиститель компактен, надежен в работе, может 

фильтровать до 240 м 3 /ч моторного масла. В смазочной системе дизеля он устанавливается 

на полном потоке и может защищать его пары трения от опасных абразивных частиц, 

диаметр которых превышает 15 мкм. 

Разработка СРФ осуществлялась на основе моделирования процесса промывки ФЕ 

фильтруемой жидкостью. Были исследованы основные факторы, влияющие на данный процесс 

и предложены методы управления регенерацией. Интенсификация автоматической промывки 

ФЭ от отложений достигалась: 

– турбулизацией промывного потока, повышением его скорости генерацией пульсаций 

(гидроударов); 

– промывкой ФЭ двухфазным потоком с обеспечением пробкового режима течения газожидкостной 

смеси; 

– введением в промывной поток комплексов, мономолекулярных соединений, твердой 

фазы с особыми свойствами; 

– применением для промывки ФЭ магнитных жидкостей на углеводородной основе. 

Разработка СРФ с высокими эффективностью очистки и регенерируемостью потребовала 

создание прочных фильтровальных материалов (ФМ) нового поколения – тканых металлических 

сеток полотняного переплетения оптимизированной структуры. Высокие функциональные 

свойства ФМ достигались расположением проволок утка вплотную и регулированием 

(оптимизацией) геометрии сеток выбором наиболее рациональных диаметров проволок 

утка и основы, шага основы. Моделирование фильтровальных сеток (ФС) позволило выделить 

показатели геометрии и структуры, определяющие их эксплуатационные свойства. От 

формы внутренних поровых каналов сеток зависит их пропускная способность, регенерируемость 

и грязеемкость. Результаты моделирования позволили сформулировать принципы 

повышения задерживающей способности, гидравлических свойств, регенерируемости и грязеемкости 

ФС полотняного переплетения. В докладе приводится сравнение ФМ различных 

типов по рассматриваемым показателям, что позволило выделить неоспоримые преимущества 

разработанных ФС. 

Наиболее перспективной конструкцией ФЭ для СРФ оказался элемент высокой жесткости в 

форме свечи. Достигалось это применением стержней из легированной стали, заваренных в бобышки, 

стянутых проволокой в форме пружины с приваркой витков. Коэффициент живого сечения 

опорного каркаса составлял 0,7 – 0,8, причем шаг повивки проволоки для улучшения гидродинамики 

и полного использования ФЭ по высоте был переменен. На опорный каркас с натягом 

одевался фильтровальный мешок из ФС и закреплялся специальными обжимными кольцами. 

Регенерация ФЭ осуществляется обратной промывкой их фильтруемой жидкостью. Для 

функционирования СРФ не требуется дополнительного подвода энергии. Он работает, используя 

энергию давления смазочной системы. Автоматическое управление работой фильтра 

на очистителе отсутствует, т.е. очиститель функционирует с постоянно включенной системой 

регенерации ФЭ. 

Достоинством СРФ является полная унификация его конструкции, что достигается модульным 

принципом его комплектации, когда необходимая пропускная способность достигается 

увеличением числа последовательно или параллельно соединенных модулей. При последовательном 

соединении модулей полости грязного и отфильтрованного масла у них становятся 

общими, что позволяет гидропривод распределительного устройства оставлять только 

у одной секции. Как при последовательном, так и при параллельном соединении модулей 

их ФЭ работают автономно, т.е. относительно потока фильтруемого масла они подключены 

параллельно. 

При комплектации СРФ используется унифицированный модуль (рисунок 1). Корпус 5 

каждого модуля выполнен прямоугольной формы. Его средняя часть разделена продольными 

и поперечными перегородками на фильтровальные камеры, на которых установлены трубные 

доски 4 с ФЭ 3. Трубные доски образуют перегородку, делящую корпус на полости 

65

очищенной и неочищенной жидкости, а каждая трубная доска с ФЭ – модульный узел в модуле 

фильтра. 

В нижней части корпуса установлен пустотелый цилиндр с окнами 2, которые сообщают 

его внутреннюю полость с каждой камерой. Внутри цилиндра соосно ему установлено 

(по числу рядов камер) с возможностью вращения распределительное (регенерирующее) 

устройство 1 с отводной трубой и патрубками, торцевые поверхности которых сопряжены с 

внутренней поверхностью цилиндра. Отводная труба через выходное отверстие корпуса сообщается 

с атмосферой (зоной низкого давления). Кроме того, корпус каждого модуля имеет 

отверстия для подачи грязной и отвода отфильтрованной жидкости. 

Патрубки распределителя через окна в цилиндре сообщают его внутреннюю полость с 

фильтровальными камерами. Распределительное устройство приводится во вращение гидроприводом 

через шестеренную передачу. Поступательное движение поршня сервомотора, перемещаемого 

под действием давления фильтруемой жидкости, через муфту передается во 

вращательное ведущей шестерне. Подачей жидкости в сервомотор и удалением ее из подпоршневых 

полостей управляет золотник. 

Модуль работает следующим образом. Фильтруемое масло через отверстие в корпусе 

поступает в нижнюю его полость, ограниченную внутренней поверхностью цилиндра. Далее 

через окна 2 цилиндра она направляется в фильтровальные камеры, проходит через ФЭ, 

очищается и попадает в полость отфильтрованного масла. Далее оно через верхнее отверстие 

в корпусе поступает к потребителю. 

При перекрытии патрубком распределителя входного отверстия фильтровальной камеры 

(см. рисунок 1) она выводится из процесса фильтрования. Камера через отводную трубу 

соединяется с областью низкого давления (атмосферой). Вследствие перепада давления между 

полостью очищенной жидкости и областью низкого давления образуется обратный поток 

жидкости. При прохождении через ФЭ в направлении, обратном процессу фильтрования, он 

смывает осевшие на наружной поверхности элемента частицы загрязнения и удаляет их че- 

66 

Рис. 1. Базовая модель унифицированного фильтра СРФ-60 с гидравлическим 

приводом распределительного устройства: 1 – распределитель; 2 – окна; 3 – 

ФЭ; 4 – доска; 5 – корпус; 6 – гидропривод.

рез отводную трубку в грязевую емкость. 

Процесс регенерации ФЭ в перекрытой камере длится пока поршень сервомотора перемещается 

в цилиндре гидропривода вправо. При перемещении влево он через муфту входит 

в зацепление с ведущей шестерней и при помощи специального устройства поворачивает ее, 

перемещая через шестеренную передачу патрубок распределителя к следующей камере. Как 

только башмак патрубка распределителя откроет ранее перекрываемую им фильтровальную 

камеру в ней возобновляется процесс фильтрования. 

Для очистки промывного масла можно использовать фильтр-грязесборник ими центрифугу 

с реактивным приводом. Эти агрегаты, кроме грязеудаления, создают дополнительное 

сопротивление потоку промывного масла и не допускают значительного падения давления в 

системе смазки. 

Авторами предложена оригинальная система очистки моторного масла в дизелях с полнопоточной 

его очисткой СРФ (рисунок 2). Новизна включения фильтра в смазочную систему 

дизеля состоит с дополнительной очистке масла центрифугой с реактивным приводом. 

При этом для повышения эффективности работы центрифуги очистке подвергают промывное 

масло, в котором загрязнения скоагулированы. Чтобы повысить эффективность регенерации 

ФЭ фильтра, используют центрифугу с напорным сливом, которая имеет низкое гидравлическое 

сопротивление и позволяет увеличить скорость промывного потока при смыве 

отложений с ФЭ. Фактор разделения центрифуги повышают автономной подачей масла на 

гидравлический (реактивный) привод ее ротора. Для этой цели забор масла на привод ротора 

центрифуги осуществляют от точки смазочной системы, где давление высоко. 

Возможности СРФ в повышении эффективности очистки моторного масла показаны на 

примере дизеля Vasa-32 (6ЧН 32/35) (таблица). Подключение СРФ-60 и центрифуги с напорным 

сливом МЦН-7НС осуществлялось по схеме, изображенной на рисунке 2. В качестве 

базы сравнения использовалась штатная система очистки моторного масла дизеля Vasa-32, 

включающая полнопоточный фильтр тонкой очистки масла (ФТОМП) с ФЭ Н-20 поверхностного 

типа, фильтровальная штора которых в форме многолучевой звезды сгофрирована из 

специального нетканого материала с тонкостью отсева 40 мкм. 

Моторные испытания маслоочистителей проводили на масле М-14-Д 2 (цл 30) (ГОСТ 

12337-84). Дизель работал на мазуте топочном 40, IV вида с содержанием серы до 2 % 

(ГОСТ 10585-99). Угар масла составлял 1,6–1,74 г/(кВт⋅ч). Чистку ротора центрифуги от отложений 

осуществляли через 250 ч работы. 

5 6 

4 

7 

3 

2 

1 

8 

Рис. 2. Перспективная КСТОМ для среднеоборотного дизеля: 1 – картер; 2 – 

заборник; 3 – перепускной клапан; 4 – насос; 5 – фильтр СРФ-60; 6 – центрифуга 

МЦН-6НС; 7 – холодильник; 8 – распределительная магистраль 

67

Сравнение результатов моторных испытаний маслоочистителей показало преимущество 

комбинированной системы тонкой очистки масла (КСТОМ) с использованием СРФ-60 и 

МЦН-7НС. По сравнению со штатной системой интенсивность очистки масла от нерастворимых 

продуктов (НРП) при ее использовании возросла в 9–12 (см. таблицу). При этом доминирующую 

роль в улучшении этого показателя показала центрифуга. 


Результаты эксплуатационных испытаний маслоочистителей в дизеле Vasa-32 

Показатель 

Состояние масла к 2000 ч работы 

Концентрация НРП, %: 

общих 

зольных 

Средства очистки ММ 

СРФ-60+ 

ФТОМП 

+МЦН-7НС 

2,6±0,4 

0,65±0,1 

1,4±0,2 

0,28±0,03 

Щелочность, мгКОН/г 8,9±0,9 12,7±1,2 

Степень окисления, % 12,6±1,6 8,5±0,8 

Содержание смол, % 7,2±0,06 6,1±0,05 

Работа МО 

Интенсивность очистки масла от НРП, г/ч: 

общих 

зольных 

Состояние дизеля 

Скорость изнашивания деталей ДВС: 

комплект поршневых колец, г/1000 ч 

цилиндровая втулка, мкм/1000 ч 

вкладыши подшипников, г/1000 ч 

290±40 

170±20 

9,2±1,2 

37±6 

9±1 

3270±250 

1830±160 

5,6±0,6 

23±4 

7±0,8 

Нагаро- и лакообразование 

(общая оценка), балл 26,8±3,5 15,4±2,1 

Она взяла основную грязевую нагрузку на себя и облегчила работу СРФ-60. Поэтому 

перепад давления на этом фильтре за 2 тыс. ч работы практически не изменялся. В то же 

время ФЭ типа Н-20 за этот период пришлось сменить трижды. 

Кинетика накопления общих НРП в моторном масле в обоих случаях проходила по экспоненте 

со стабилизацией на уровне 2,6 % при использовании ФТОМП и 1,4 % – при комбинации 

СРФ-60 и МЦН-7НС (см. таблицу). По зольным продуктам эффект от дополнительного 

центрифугирования масла был еще выше. Максимальная концентрация нерастворимых примесей 

поддерживалась соответственно на уровне 0,65 и 0,28 %. Загрязнение масла НРП (ГОСТ 

20684-75) при штатной системе очистки было в 1,8 – 2,3 раза более высоким, чем при очистке 

его КСТОМ. 

Эффективное удаление из масла центрифугой продуктов износа, срабатывания присадок 

и окисления углеводородов тормозит его старение. Щелочность масла к концу этапа испытаний 

при комбинированной его очистке падала до 12,7 мг КОН/г. В то время как при работе 

со штатным маслоочистителем этот показатель соответствовал 8,6 мг КОН/г. Глубокая 

очистка масла центрифугой от катализаторов окисления снижает в 1,48 раз глубину его старения, 

на что указывает концентрация в нем карбонилсодержащих продуктов: 12,6 % при 

штатной очистке и 8,5 % – при использовании опытной системы. 

Анализ износных характеристик дизеля показывает, что его пары трения очень чувствительны 

к состоянию масла. Торможение старения при комбинированной очистке масла 

68

привело к снижению скорости изнашивания деталей двигателя. Особенно хорошо это прослеживается 

по поршневым кольцам, прежде всего маслосъемным. Скорость изнашивания 

их уменьшилась в 1,4–2,3 раза. Менее чувствительны к качеству очистки масла мотылевые 

шейки коленчатого вала и вкладыши подшипников. Их износ при использовании комбинированной 

системы очистки масла уменьшился всего на 28–47 %, что указывает на надежную 

защиту этих пар трения от опасных частиц загрязнения масла как ФТОМП, так и СРФ. 

На нагаро- и лакообразование дизеля влияние комбинированной очистки отразилось в 

меньшей степени. Состояние поршней по этому показателю улучшилось с 12,6 до 8,5 балла. 

Закоксованных колец не наблюдалось, что указывает на высокий запас моющедиспергирующих 

свойств масла М-14-Д 2 (цл30). Влияние системы очистки масла на углеродистые 

отложения в картере и полостях охлаждения масляных холодильников за этап испытаний 

в 2000 ч обнаружить не удалось. 

Выводы: 

1. Разработан базовый модуль саморегенерирующегося фильтра с высокими эффективностью 

очистки и регенерацией, на основе которого могут создаваться компактные маслоочистители 

малой массы и габаритов с пропускной способностью 30 – 240 м 3 /ч. Регенерация 

ФЭ осуществляется обратным потоком фильтруемой жидкости. Для функционирования СРФ 

не требуется дополнительного подвода энергии, очиститель работает в режиме непрерывной 

регенерации ФЭ, поэтому не требует автоматического управления. 

2. Для дизелей с высокой прокачкой масла предложена система его очистки с саморегенерирующимся 

фильтром и центрифугой. Особенностью этой комбинированной системы 

является подключение центрифуги для очистки промывного масла СРФ, дисперсная фаза загрязнений 

которого укрупнена и легко отфуговывается. Для повышения регенерирующей 

способности фильтра путем снижения гидравлического сопротивления центрифуги и увеличения 

скорости промывного потока она выполнена с напорным сливом и имеет автономный 

подвод масла на гидропривод ротора от места в смазочной системе, где давление жидкости 

самое высокое. 

ЭФФЕКТИВНОСТЬ МЕТОДОВ СНИЖЕНИЯ УГАРА МОТОРНОГО 

МАСЛА В СУДОВЫХ ТРОНКОВЫХ ДИЗЕЛЯХ 

Гаук Георгий Александрович 



Снижение эксплуатационного расхода моторного масла (ММ) в двигателях внутреннего 

сгорания (ДВС) следует считать перспективным решением части общей проблемы экономии 

топливно-энергетических ресурсов на флоте. Проведенный анализ угара ММ в судовых 

ДВС показал, что значительное влияние на него оказывают конструктивные, технологические 

и эксплуатационные факторы: конструкция поршневых колец и поршня, величина зазоров 

в сопряжениях деталей цилиндро-поршневой группы (ЦПГ), степень приработки и материалы 

деталей движения, параметры системы смазки (СС) и рабочего процесса, конструкция 

клапанного механизма и уплотнений турбокомпрессора. 

Расход масла на испарение в большой степени зависит от толщины масляной пленки. 

Последняя во многом определяется упругостью, конструкцией и числом маслосъемных колец. 

Наибольшего успеха в снижении расхода масла на угар достигли при оптимизации комплекта 

поршневых колец за счет уменьшения их количества и повышения маслосъемного 

действия. Исследованы маслосъемные свойства торсионных (скручивающихся), минутных (с 

конической боковой поверхностью) и коробчатых с экспандером колец (см. рис. 1). 

69

В целом ряде работ убедительно показано, что посредством совершенствования этих 

деталей можно получить весьма ощутимые результаты [1]. В целях снижения расхода масла 

на угар были разработаны и испытаны маслосъемные кольца коробчатого и скребкового типов 

различной упругости. Повышение упругости маслосъемного кольца достигалось за счет 

применения специальных расширителей (пружинных и пластинчатых). Упругость колец замерялась 

согласно ГОСТ 7295 – 76, в результате чего определялось среднее давление кольца 

на стенку цилиндра р. Сжатие кольца осуществлялось с помощью стальной проволоки. Исследование 

влияния упругости маслосъемных колец на расход масла и срок его службы проводилось 

на дизель – генераторе 8 кВт (дизель 2Ч 9,5/10) при работе на топливе по ГОСТ 305 

– 73 и масле М-10В 2 по ТУ 38-101-278-72 наследующих режимах нагрузки: холостой ход, 25, 

50, 75, 100, 110 %. Работа на режиме 110 % нагрузки проводилась в течение 1 ч после 9 ч работы 

на режиме 100 %. Долив масла в картер дизеля, осуществлялся через каждые 25 ч, а 

пробы масла на физико-химический анализ отбирались через 100 ч. 

В процессе проведения исследований были испытаны следующие варианты: 

1. Маслосъемное кольцо коробчатого типа с пружинным расширителем; р = 0,589 МПа, 

продолжительность испытания – 800 ч. 

2. Маслосъемное кольцо коробчатого типа без расширителя (исходный вариант). Среднее 

давление кольца на стенку цилиндра р = 0,206 МПа, продолжительность испытания – 500 ч. 

3. Два маслосъемных кольца скребкового типа (в одной поршневой канавке) с пластинчатым 

расширителем; р = 0,550 МПа, продолжительность испытания – 100 ч. 

4. Два маслосъемных кольца скребкового типа (в одной поршневой канавке) без расширителя; 

р = 0,275 МПа, продолжительность испытания – 100 ч. 

5. Маслосъемное кольцо коробчатого типа с пластинчатым расширителем; р = 0,569 

МПа, продолжительность испытания – 100 ч. 

Результаты сравнительных испытаний первых двух вариантов представлены в таблице 

1. Как видно, при работе дизель – генератора с маслосъемными кольцами коробчатого типа 

без расширителя расход масла на угар возрастал от этапа к этапу и через 500 ч составил 8,2 

г/(кВт⋅ч) против 4,21 г/(кВт⋅ч) в начале испытаний. 

Применение пружинного расширителя улучшает и физико-химические свойства масла: 

снижается скорость поступления загрязнений в масло в семь раз (табл. 1); уменьшается количество 

нерастворимых примесей в два раза; вязкость масла υ остается на прежнем уровне; сокращается 

количество отложений на средствах очистки масла в два раза, а коэффициент фильтрации 

(общий) уменьшается более чем в 1,6 раз (однако это не означает ухудшения очистки масла, 

а является лишь следствием низкой скорости загрязнения его). 

Результаты спектрального анализа показали, что скорость изнашивания деталей дизеля 

при его работе с маслосъемными кольцами повышенной упругости снижается в два – три 

раза (табл. 1). 

После 500 ч начинается более интенсивное срабатывание присадки: резко снижается 

щелочное число, а также происходит накопление в масле органических и сильных кислот 

(растет кислотное число и снижается потенциал, характеризующий активность кислых продуктов). 

Это может привести к повышенным лакообразованиям, что и было замечено после 

800 ч работы дизеля: частично забиты дренажные отверстия на поршне. 

По окончании 800 ч испытаний были произведены обмеры деталей ЦПГ. По результатам 

замеров значительных износов не установлено: 

– зазор в замке колец возрос на 5 мм, что не превышает увеличения зазора в замке поршневых 

колец серийных дизелей за 1000 ч работы (0,5 ÷ 1 мм); 

– износа гильз цилиндров не наблюдалось; 

– износ поршневых канавок маслосъемного кольца первого цилиндра и третьего компрессионного 

кольца второго цилиндра составил по 0,1 мм (износ других канавок не наблюдался). 

70

Параметры 

Скорость поступления загрязнения, 

г/(кВт⋅ч) 

Количество отложений на средствах 

очистки, кг: 

на центрифуге, 

на фильтре тонкой очистки 

Коэффициент очистки, %: 

общий, 

центрифуги, 

фильтра тонкой очистки. 

Результаты испытаний маслосъемных колец 


Показатели 

без расширителя (500 ч) с расширителем (800 ч) 

0,299 0,0408 

0,420 

0,180 

50 

39,5 

10,5 

0,190 

0,090 

30,6 

22,7 

7,5 

После завершения исследований первых двух вариантов на дизель – генераторе были испытаны 

маслосъемные кольца коробчатого и скребкового типов с пружинными и пластинчатыми 

расширителями. Продолжительность испытаний на каждом этапе составляла 100 ч. 

Оценка физико-химических свойств масла не проводилась. Определялся лишь только удельный 

расход масла на угар (табл. 2). Как видно, минимальный удельный расход масла на угар 

достигается при работе при работе дизель – генератора с маслосъемными кольцами коробчатого 

типа и пружинными расширителями (1,1 г/(кВт⋅ч)). Применение пластинчатого расширителя 

по сравнению с пружинным приводит к возрастанию величины g у с 1,1 до 2,3 г/(кВт⋅ч) Не 

дает никакого эффекта и замена одного маслосъемного кольца коробчатого типа двумя скребковыми 

в одной поршневой канавке (расход масла на угар 5,7 и 6 г/(кВт⋅ч)). 

Из вышеприведенного следует что наиболее эффективным средством снижения удельного 

расхода масла на угар g у в дизелях Ч 9,5/10 является применение маслосъемного кольца коробчатого 

типа с пружинным расширителем, что позволяет снизить величину g у с 5,7 до 1,1 

г/(кВт⋅ч), т. е. почти в пять раз. При этом среднее давление кольца на стенку цилиндра возросло 

с 0,206 до 0,589 МПа. Данное увеличение давления, осуществляемое путем установки пружинного 

расширителя, улучшает и физико-химические свойства масла: в семь раз снижается 

скорость поступления загрязнений в масло; в два раза уменьшается количество отложений на 

средствах очистки масла; в два раза сокращается содержание нерастворимых в бензине примесей. 

Замена на дизелях Ч 9,5/10 маслосъемных колец коробчатого типа на скребковые и пружинных 

расширителей на пластинчатые не дает положительного эффекта. 

Проведенный анализ влияния различных конструктивных факторов на угар масла убедительно 

показывает, что величина g у должна существенно определяться техническим состоянием 

деталей ЦПГ. На самом деле, от износа этих деталей зависит упругость и величина 

стыкового зазора, зазор между поршневыми кольцами и канавками, зазор между поршнем и 

втулкой и т. д. А эти величины, как было показано выше, значительно влияют на угар масла. 

71

Средние величины расхода масла на угар 

при использовании различных типов маслосъемных колец 

Исследуемый вариант 

Продолжительность 

этапа, ч 


Средний удельный 

расход масла 

на угар за 10 ч 

работы, г/(кВт⋅ч) 

Маслосъемные кольца коробчатого типа без расширителей 500 5,7 

Маслосъемные кольца коробчатого типа с пружинными расширителями 

800 1,1 

Маслосъемные кольца коробчатого типа с пластинчатыми расширителями 

100 2,3 

Два маслосъемных кольца скребкового типа (в одной поршневой 

канавке) без расширителя 

100 6 

Два маслосъемных кольца скребкового типа (в одной поршневой 

канавке) с пластинчатым расширителем 

100 5,3 

Метод сокращения угара масла посредством уменьшения толщины масленой пленки 

имеет ограничение. Так, при достижении определенных минимальных значений заметно 

ухудшается работа трущихся поверхностей, что вызывает падение мощности двигателя и усиленных 

износ деталей ЦПГ. Поэтому необходимо лимитировать величины удельных давлений 

колец значениями 0,8 – 1,5 МПа при ширине кромок коробчатых маслосъемных колец 

0,5 – 1,2 мм. Для уменьшения изнашивания маслосъемных колец с высоким средним давлением 

кольца на стенку цилиндра применение модификаторов трения (МТ). Поэтому для работы 

дизеля c низкими величинами угара (g у < 1 г/(кВт⋅ч)) и высокими значениями удельного давления 

маслосъемных колец использование МТ желательно. Это позволяет уменьшить скорость 

изнашивания маслосъемных колец в 2 – 3 раза и способствует стабилизации угара ММ 

в течении продолжительного срока на низком уровне. 


1. Перминов Б. Н. Научно-технические основы эффективного маслоиспользования в судовых тронковых 

дизелях: Монография. Владивосток: Мор. гос. ун-т, 2005. – 378 с. 

2. Фомченков, А. И Исследование влияния упругости маслосъемных колец на расход масла на угар и срок 

его службы / А. И. Фомченков, Л. А. Моисейченко, В. А. Корнилов // Двигателестроение. – 1980. – №7. 

– С. 21–22. 

73

74 

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКАЯ ОСОБЕННОСТЬ УТИЛИЗАЦИИ 

ТЕПЛОТЫ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ 

НА ОПРЕСНИТЕЛЬНЫХ УСТАНОВКАХ 

Дрозд Михаил Сергеевич 


Научный руководитель: д.т.н., профессор Слесаренко В.Н. 

С возрастанием энергетической мощности ДВС независимо от достигнутых высоких 

значений их кпд (более 50%), полученных существенной интенсификацией рабочего процесса 

и совершенствованием конструкции двигателей сохраняется значительный избыток тепловой 

энергии, который не находит полного использования в замкнутой тепловой схеме дизельной 

установки. Потому оценка эффективности СЭУ, в которой главным элементом является 

ДВС, по величине его кпд не вполне оправдана. Так как при этом не учитываются потери 

теплоты такими элементами СЭУ как вспомогательный и утилизационный котлы, опреснительная 

установка, теплообменные аппараты различного назначения, обеспечивающие работу 

главного двигателя и ряда другого вспомогательного оборудования. Тенденция, наблюдаемая 

в дизелестроении, направленная на достижение максимальных значений кпд двигателя 

является весьма односторонней. 

В то время как с совершенствованием всего энергетического комплекса общая экономическая 

эффективность СЭУ резко возрастает, что скажется на более рациональном расходе 

топлива. 

К такому направлению, связанному с решением этой задачи следует отнести разработку 

комплексных схем утилизации теплоты уходящих газов и охлаждающей воды главного 

двигателя и других низкопотенциальных источников теплоты, теряемых в настоящее время 

тепловой схемой судовой энергетической установки. 

Следует отметить, что анализу тепловой эффективности и рассмотрению термодинамического 

совершенства тепловой схемы СЭУ и взаимодействию обслуживающих элементов 

с точки зрения наиболее полного потребления избытков теплоты посвящено ограниченное 

количество исследований. При этом не проведено сравнений эффективности предлагаемых 

схем утилизации, отсутствует рассмотрение таких схем применительно к судам различного 

назначения (транспортные, рыбодобывающие, танкерный флот). 

При сравнении эффективности отсутствует единый показатель, по величине которого 

можно судить о наибольшей целесообразности использования утилизационной схемы для 

судов данного назначения. 

Анализ большинства схем произведён без теоретической взаимосвязи отдельных элементов, 

входящих в её состав, на основе единого материального баланса, как наиболее полно 

способного судить о правильном распределении потоков теплоты, отбираемого от двигателя. 

Оценка процесса утилизации по величине энергетических потерь является одним из подходов 

к решению задачи рациональной утилизационной системы, потребления теплоты вспомогательными 

механизмами СЭУ, но требует, по моему мнению, дополнительного рассмотрения 

этой задачи на принципе теоретического рассмотрения тепловой системы «двигатель – 

вспомогательные потребители сбрасываемой теплоты». 

Одним из элементов потребляющих бросовую теплоту двигателя, является опреснительная 

установка. В технологии опреснения морской воды находят применение различные 

конструкции теплообменных аппаратов, отличающихся, прежде всего, взаимодействием воды 

с поверхностью нагрева, которое зависит от типа установки (с погруженной поверхностью, 

с парообразованием в тонкой плёнке). Каждый из этих теплообменников оснащён 

греющим элементом, форма поверхности которого выполнена из труб, пластин или других 

рекомендаций. 

При использовании опреснительной установки в схемах утилизации теплоты судового 

двигателя внутреннего сгорания может быть установлен любой тип теплообменного аппара-

та независимо от реализованной в нем поверхности нагрева. Однако с тем чтобы обеспечить 

максимальное потребление утилизируемой теплоты такой аппарат должен характеризоваться 

наиболее высокой интенсивностью теплообмена. 

Стремление создать установки, опресняющие морскую воду на использовании низкопотенциальной 

теплоты, при которой снижается выпадение накипи на поверхностях нагрева, 

с высокой интенсивностью рабочего процесса, когда можно получить хорошие коэффициенты 

относительной выработки, при этом обеспечить приемлемые габариты установки, привело 

к появлению в технике опреснения нового метода термического выпаривания исходной 

воды в виде тонкой плёнки, подаваемой на поверхность нагрева. Этот метод позволил реализовать 

новую тепловую схему опреснительной установки с теплообменниками тонкоплёночного 

типа. В настоящее время в эксплуатации находятся несколько разновидностей опреснительных 

установок тонкоплёночного типа. Они состоят из длиннотрубных и короткотрубных 

испарителей с гравитационным свободным стеканием плёнок по внутренней поверхности 

греющих труб. Внутри труб размещаются специальные насадки, создающие щелевой проход 

для жидкости. Такой теплообменный аппарат формирует плёнку опресняемой воды на поверхности 

нагрева, имеющей как вертикальную, так и горизонтальную ориентацию. 

По составу схема вертикально-плёночной установки (рис. 1) не отличается от других 

схем тонкоплёночных опреснителей, но их отличительной особенностью является наличие 

перекачивающих насосов между ступенями, а также в некоторых конструкциях вертикальное 

расположение ступеней, для уменьшения первых. В таких опреснителях движение плёнки 

реализуется как нисходящий, так и восходящий потоки. Вода поступает в трубки через щелевые 

каналы, создаваемые специально встроенными насадками. 

Расчёты экономической эффективности установок с вертикальными плёночными испарителями 

доказывают их преимущество перед установками мгновенного вскипания. Однако 

в судовых условиях устойчивость движения плёнки без разрыва и захлёбывания трудно 

обеспечить и поэтому этот недостаток можно исключить организацией струйно-ударного режима 

подачей морской воды внутрь трубок при помощи встроенного в них оросителя (рис. 2). 

Рис. 1. Вертикальная компоновка ступеней 

тонкоплёночной установки: 1 - 

пара ступеней; 2 - конденсатор; 3 - 

сопло; 4 - сепаратор пара; 5 - поддон 

для сбора дистиллята; 6 - разделительный 

лист. 

Рис. 2. Испаритель струйно-ударного плёночного 

типа: 1 - корпус; 2 - крышка; 3 - 

распределитель; 4 - трубная доска оросителя; 

5 - трубная доска поверхности нагрева; 

6 - поверхность нагрева; 7 - оросители;8 - 

компенсатор; 9 - центрующие планки. 

Большое преимущество перед предыдущим имеет горизонтально-плёночный способ 

организации течения плёнки по поверхности нагрева, конструктивное исполнение которого 

75

значительно проще, а теплофизические показатели выше. В случае опреснитель представляет 

собой горизонтально-трубный теплообменник, на поверхности которого подается опресняемая 

вода, омывающая их с наружи. По трубкам движется теплоноситель, нагревающий плёнку 

с получением вторичного пара. 

При горизонтальной поверхности нагрева воду падают соплами или оросителями. 

Возможно, организовать плёночный режим течения при введении внутри трубок оросителей 

с перфорацией по длине (рис. 3), диаметр которого меньше диаметра трубки теплообменника 

с длиной, равной её длине. Одной из возможных форм организации такого режима движения 

в установках небольшой производительности является раскрутка жидкости при помощи роторов, 

разгоняющих воду тонким слоем по поверхности нагрева. 

Рис.3. Плёночный испаритель с гофрированной поверхностью нагрева: 

1 – корпус; 2 – листы; 3 – гофр листа; 4 – отверстие; 5 – камера исходной воды; 6 – 

рассольный щит; 7 – щелевой ороситель; 8 – греющий пар; 9 – каналы для выхода 

вторичного пара; 10 – паровая камера; 11 – сепаратор; 12 – рассольная камера. 

С целью повышения производительности, эффективности и компактности схемы предлагается 

опреснитель, в одном корпусе которого располагаются горизонтально - и вертикально-плёночные 

ступени (рис. 4). Такое решение позволяет выполнить установку в одном 

агрегате, что имеет большое значение в судовых условиях. Протекание процесса при такой 

компоновке понижает температурный напор, устраняет накипеобразование на поверхности 

горизонтального пучка из-за омывания его вторичным паром, улучшает сепарацию пара 

промывкой струями распыливаемой жидкости. 

Сокращение расходов теплоты на процесс термической дистилляции позволяет включение 

в схему опреснителя компрессионной установки (рис. 5), которая отбирает вторичный 

пар и подвергает его дополнительному сжатию при помощи механического или парового 

компрессора. Конструктивное совершенство устройств, достигнутое в современных опреснителях, 

с помощью которых вторичный пар подвергается сжатию, а затем используется как 

теплоноситель и нагревает морскую воду за счёт повышения его температуры в процессе 

сжатия, расширило возможности применения такого периодического цикла при опреснении 

воды. 

76

Рис. 4. Вертикально-горизонтальный плёночный опреснитель: 

1 - корпус; 2 - корпус; 3 - сепаратор; 4 - отбойник; 5 - ороситель; 6,7 - горизонтальная 

и вертикальная ступени; 8 - вестовые трубок; 9 - сборник рассола; 10 - охладитель. 

При включении в схему установки пароэжекторного или механического агрегата в значительной 

степени повышает коэффициент относительной выработки. Потребляется меньшее 

количество исходной воды и расходы на её химическую обработку. 

Рис. 5. Опреснитель с механической компрессией: 

1 - компрессор; 2 - поверхности нагрева; 3 - охладитель рассола и дистиллята; 

4 - пусковой подогреватель. 

Значительная интенсификация процесса теплообмена в горизонтально-плёночных опреснителях 

достигается заменой трубной поверхности гофрированными листами, соединенными 

между собой и имеющих во впадинах отверстия для перетекания струй опресняемой 

воды на ниже лежащие ряды листов. Ряды расположены в шахматном порядке таким образом, 

чтобы струи попадали только на гребень листа и вода стекала во впадину. Такое движение 

жидкости по поверхности способствует лучшему контакту с нагретой волной и повышает 

коэффициент теплопередачи. 

Анализ показывает, что при соответствующей форме греющих элементов, процесс получения 

вторичного пара в опреснительной установке протекает не однозначно, а достигаемые 

коэффициенты теплопередачи имеют различное значение. 

Для схемы утилизации теплоты ДВС этот фактор имеет большое значение, так как при 

большей интенсивности теплообмена, доля использования теплоты для развитой схемы, содержащей 

несколько элементов, потребляющих теряемую двигателем энергию, будет наибольшей. 

Для подтверждения преимущественной целесообразности использования такого опреснителя 

в схеме утилизации теплоты от ДВС нами проведен анализ особенностей теплопередачи 

при движении жидкости по желобчатой поверхности в сравнении с гладкотрубным теп- 

77

лообменником. При этом принято допущение, что, наименьшая толщина плёнки образуется 

на гребне поверхности нагрева, а большее значение имеет место во впадине волны. Разбрызгивание 

при ударе струи об гребень и испарение части воды в её массе не учитывается. 

Таким образом, процесс теплопередачи можно рассматривать как протекающий в двух 

зонах: на гребне и во впадине. 

Геометрическими характеристиками такой поверхности приняты: высота гребня Н, радиус 

кривизны поверхности гофры R, расстояние от середины гребня впадины L и угол уклона 

гофры. 

В зоне впадины уравнение движения плёнки определяется: 

. (1) 

Если принять граничные условия, при которых скорость на участке минимальной толщины 

плёнки на входе во впадину при y= равна W=0, а её значение по вертикальной оси 

при z=0 W=0; при y=0; при z= , то значение толщины стекающей во впадину 

плёнки находится: 

. (2) 

Значение L рассчитывается в соответствии с зависимостью 

. (3) 

Расстояние от центра впадины до начала формирования толщины плёнки при движении 

с гребня устанавливается на основании уравнения 

. (4) 

В уравнениях (2-4) величина – характеризует максимальную толщину плёнки на 

дне впадины; – толщина плёнки жидкости на выходе из гребня; а – шаг гофры. 

Массовый расход опресняемой среды, движущейся по гофре во впадину составляет: 

. (5) 

Представленные уравнения при совместном рассмотрении с закономерностями, описывающим 

гидродинамический режим течения плёнки в зоне гребня, позволяют оценить интенсивность 

теплопередачи на желобчатой поверхности. 

Процесс течения опресняемой воды в зоне гребня определяется значением двух скоростей 

W и V с перемещением потока по направлению х вдоль гребня и у по профилю желоба. 

Уравнения движения выражаются в виде: 

. (6) 

С учётом изменения давления: 

. (7) 

Процесс парообразования при изменении плотности орошения находится: 

. (8) 

Таким образом, при совместном решении уравнений (5), (7) и(8) определяется распределение 

толщины плёнки по поверхности желоба. В соответствии с этой величиной устанавливают 

значение коэффициента теплоотдачи h и зависимостей для вычисления Nu и Rе. 

, 

где коэффициент теплоотдачи . 

78

В рассмотренной конструкции опреснителя имеет место истечение струи жидкости из 

отверстия, расположенного во впадине. При истечении струи происходит её соприкосновение 

со вторичным паром, генерируемом поверхностью гофр. При выводе выше представленных 

уравнений это явление не учитывается. Однако выход струи сопровождается дроблением 

её на отдельные капли и струи, что оказывает влияние на конденсацию части образующегося 

пара и смешение конденсата с опресняемой водой. Это приведёт к увеличению толщины 

плёнки на греющей поверхности и росту термического сопротивления. 

При незначительности расстояния между рядами гофр, струя жидкости непрерывна и 

для неё влияние пульсации, от действия сил тяжести и поверхностного натяжения, можно не 

учитывать. 

В этом случае уравнение распространения теплоты в струе выражается в виде: 

. (9) 

Решение уравнения (9) в безразмерных координатах находится: 

, (10) 

где ; ; ; - скорость и радиус струи на расстоянии 

х от выходного отверстия; и R – радиус выходного отверстия и текущий радиус 

струи; – температура струи; А и â – постоянные. 

Если принять, что 

и поставить это значение в (10) с переходом к безразмерной 

форме можно установить основные характеристики струи. 

Скорость свободного вытекания струи: 

(11) 

и радиус струи: 

. (12) 

Скорость струи на выходе из отверстия: 

, (13) 

где ö – коэффициент сопротивления отверстия; - напор жидкости на входе в отверстие; - 

коэффициент гидравлического сопротивления. 

Значение ö зависит от толщины листа и диаметра отверстия и лежит в пределах 0,8 – 0,88. 

Средняя температура жидкости в промежуточном сечении струи после соответствующих 

преобразований исходных уравнений находится: 

(14) 

или 

lg (X) (15) 

Величина (X) для наших условий с достаточной точностью определятся: 

(X)=ах/( ). (16) 

В соответствии с приведёнными данными видно, что с увеличением скорости истечения 

взаимодействие вторичного пара и струи уменьшается, что скажется на меньшей степени 

его конденсации. 

Представленные данные показывают, что процесс теплообмена в установке с гофрированной 

поверхностью обладает большей интенсивностью, чем для гладкотрубных теплообменников. 

При этом существенного влияния вытекающих из отверстия струй на парообразование 

не наблюдается. Требуемый температурный напор в установке такого типа значительно 

ниже, чем в других поверхностных аппаратах. Этот вывод позволяет сказать, что при использовании 

теплообменников с гофрированной поверхностью нагрева позволит обеспечить 

большую степень утилизации теплоты от ДВС при включении в развитую схему. 

79

80 

ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДОЛГОВЕЧНОСТИ 

СУДОВЫХ ДИЗЕЛЕЙ НАНЕСЕНИЕМ МИНЕРАЛЬНЫХ ПОКРЫТИЙ 

НА ДЕТАЛИ ТРИБОУЗЛОВ 

Зуева Екатерина Александровна 


Научный руководитель: д.т.н., профессор Леонтьев Л.Б. 

Современное развитие двигателей характеризуется повышением мощности с одновременным 

стремлением повысить их ресурс и экономичность при возрастающей интенсивности 

эксплуатации. Несмотря на постоянное совершенствование конструкции судовых дизелей, 

технологии их производства, преждевременный выход из строя втулок цилиндров, 

поршней, колец и вкладышей подшипников коленчатых валов продолжает лимитировать 

межремонтные периоды дизелей. Анализ отказавших двигателей показывает, что необходимость 

капитального ремонта вызвана значительным изнашиванием деталей цилиндропоршневой 

группы (ЦПГ), повышенного расхода масла и снижения мощности. В большинстве 

случаев наименее долговечны сопряжения «поршневое кольцо – канавка поршня», 

«поршневое кольцо – втулка цилиндра», «коленчатый вал – вкладыш». Почти все они нуждаются 

в повышении долговечности для обеспечения нормативного ресурса до капитального 

ремонта двигателя. Кроме того, ЦПГ общепризнанно считается основным источником потерь 

на трение в двигателе, хотя эти оценки меняются в пределах от 30 до 70 % общих механических 

потерь [1]. 

Долговечность определяется стойкостью материалов трибоузла ко всем видам износа, 

которые имеют место в дизеле: абразивному, коррозионно-механическому и адгезионному. 

Материал поверхностного слоя должен выдерживать высокие удельные давления и температуры 

в условиях трения при граничной смазке, обладать способностью удерживать смазку на 

своей поверхности, исключить возможность схватывания и задира при временном отсутствии 

смазки. Изнашивание должно происходить так, чтобы продукты износа оказывали минимальное 

образивное действие на поверхность трения, и желательно даже, чтобы они оказывали 

смазывающее действие. Материал поверхностного слоя должен обеспечивать совместимость 

при трении, прирабатываемость и быстрое формирование оптимальной (равновесной) 

шероховатости. Процесс приработки идет с повышенным тепловыделением и требует 

определенного времени и режима работы двигателя. Поэтому необходимо, чтобы этот 

процесс заканчивался как можно быстрее. 

Решение проблемы радикального повышения долговечности связано с применением новых 

ресурсосберегающих технологий, позволяющих получать поверхностные слои детали со свойствами, 

существенно отличающимися от свойств металла детали. Новое качество поверхности 

восстановленной детали, в свою очередь, влияет на ресурс механизма, в который она входит. 

Современные методы восстановления деталей позволяют снизить потери на трение, повысить 

износостойкость и долговечность узлов трения. 

Одним из наиболее перспективных направлений повышения износостойкости и долговечности 

узлов трения дизелей является применение покрытий на основе природных материалов 

геологического происхождения (геомодификаторов трения) на основе силикатов. Для 

повышения ресурса различных механизмов и оборудования находят минеральные материалы, 

содержащие ионы Mg, Si, Fe, Ni, Al и др. [2, 3]. 

Технологии нанесения минеральных покрытий на поверхности трибоузлов позволяют 

решать следующие задачи: повышения ресурса, снижения коэффициент трения и механических 

потерь; ускоренной приработки сопряженных поверхностей. В результате насыщения 

поверхностных слоев трибоузлов минеральными материалами (чаще всего применяются 

серпентиниты), обладающими высокой термодинамической устойчивостью, на поверхностях 

трения создается специфический микрорельеф с высокими маслоудерживающими свойствами, 

позволяющий получить поверхность с высокой несущей способностью, коэффициент

трения снижается в 1,5–2,0 раза. Благодаря этому улучшается работа трибоузла на режимах 

трения при граничной и смешанной смазке, и, соответственно, повышается его ресурс. Получают 

минеральные покрытия путем натирания, с помощью ультразвуковой обработки или 

при добавлении тонкодисперсного геомодификатора трения в смазку. 

Упрочнение с применением геомодификаторов трения — это совокупность технологических 

операций, конечным результатом которых является получение на поверхностях трения 

и контакта деталей машин металлокерамического защитного слоя толщиной достаточной 

для компенсации небольшого износа. Образование металлокерамического защитного 

слоя происходит в результате прохождения реакции замещения ионов магния в узлах кристаллических 

структур геомодификаторов трения на ионы железа поверхностного слоя стали 

(чугуна) трущихся поверхностей деталей машин. 

При добавлении геомодификаторов трения в смазку образуются новые кристаллы имеют 

более объемные пространственные решетки, которые в своей массе приподнимаются над 

изношенной поверхностью, компенсируя износ. Толщина металлокерамического защитного 

слоя зависит от энергии, выделяемой при трении, и количества геомодификатора трения, нагартовавшегося 

в местах трения. Уместно даже говорить о частичном восстановлении формы 

деталей. Но, самое важное — происходит не только компенсация зазоров, но и их оптимизация, 

что приводит к резкому падению уровня вибраций и, как следствие, к снижению энергопотребления. 

Механизмы образования модифицированного слоя и его долговечность в зависимости 

от условий эксплуатации не достаточно изучены [2]. 

Нами разработан геомодификатор на основе серпентина «Трибоник». При нанесении 

геомодификатора трения на поверхность детали путем натирая или с помощью ультразвуковой 

обработки образуется слой металлокерамики толщиной от 1–10 нм до несколько десятков 

микрометров (толщина слоя зависит от способа и режима получения). Образующийся 

слой металлокерамики обладает более высокими физико-механическими и триботехническими 

свойствами, чем закаленная сталь. Изменяя химический состав геоматериала и его 

дисперсность можно управлять износостойкостью покрытия на поверхностях трения, что 

весьма перспективно, особенно при ремонте деталей машин, так как позволяет при уменьшении 

себестоимости ремонта улучшить качество изделий или повысить качество ремонта. 

Применение этой технологии в эксплуатации позволяет в несколько раз сократить величину 

затрат на смазочные материалы благодаря увеличению их срока службы, а за счёт улучшения 

трибологических свойств рабочих поверхностей получить экономию топлива. 


1. Ведерников Д.Н., Шляхов В.А. Решение трибологических проблем двигателей внутреннего сгорания: 

современная практика изготовителей и перспективы // Трение и износ. – 1994. – №1. – С. 138–148. 

2. Куренский В.Е. Восстановление изношенных и защита от износа новых деталей механизмов и машин 

по технологии «Саис» // Техническая эксплуатация флота – пути совершенствования. Материалы региональной 

научно-практической конференции. 25–27 ноября 2003. – Владивосток: Мор. гос. ун-т им. 

адм. Г.И. Невельского, 2003. – С. 127–130. 

3. Лазарев С.Ю., Хмелевская В.Б., Токманев С.Б. К вопросу о критериях выбора природных минеральных 

материалов и других веществ для покрытий разного назначения // Металлообработка. – 2006. – 

№ 3. – С. 6–9. 

81

ВЕТРОДВИЖЕНИЕ 

Киютин Илья Олегович 


Научный руководитель: к.т.н., профессор Радченко П.М. 

kiutin_io@mail.ru 

Развитие паруса шло параллельно с развитием человечества и достигло пика к середине 

XIX столетия, когда появились знаменитые "выжиматели ветра" - чайные клипера, а к началу 

XX века - не менее знаменитые корабли типа "Flyins Р" ("Летучие П") гамбургской компании 

"Лаэш". Ее пятимачтовый корабль "Пройссен" считался в начале XX века самым большим 

парусным судном в мире: регистровая вместимость - 5081 т, водоизмещение - 11 000 т. 

Американцам первым удалось построить очень легкие, стройные и быстроходные суда 

- клипера. Но англичане не отставали, и очень скоро начались настоящие соревнования английских 

и американских парусников. 

Интерес к использованию ветра в нашем столетии тесно связан с определенными потрясениями, 

стремлением преодолеть трудности. Как правило, это касается нехватки топлива, 

специалистов, тоннажа и связано с удорожанием топлива. 

Новая волна интереса к парусным судам поднялась после окончания войны. При сравнительно 

небольших строительных затратах и низких эксплуатационных расходах можно 

было построить идеальное по крайней мере для малого каботажа, парусное судно. 

Стремительному техническому прогрессу сопутствовало появление серьезных экологических 

проблем, наносящих порой непоправимый вред природе. Катастрофы с нефтяными 

танкерами и грандиозные пожары на морских промыслах подтверждают это. Помочь мировому 

морскому флоту стать экологически чистым должны новые идеи и решения. И новизну 

может нести в себе парус. 

К счастью для человечества, всегда находятся люди, способные увидеть то, чего не замечают 

другие, и обладающие неиссякаемой пытливостью - этим неотъемлемым качеством 

всех изобретателей. 

Таким человеком был немецкий инженер Антон Флеттнер (1885-1961). Однажды, наблюдая 

во время плавания на паруснике за усилиями матросов, работавших в шторм с парусами 

на высоте 40-50 м, он подумал: а нельзя ли чем-нибудь заменить классический парус, 

используя при этом все ту же силу ветра? Размышления заставили Флеттнера вспомнить о 

его соотечественнике физике Генрихе Густаве Магнусе (1802-1870), который в 1852 году доказал, 

что возникающая поперечная сила, действующая на тело, вращающееся в обтекающем 

его потоке жидкости или газа, направлена в сторону, где скорость потока и вращение тела 

совпадают (рис.1). 

Наличие такого эффекта Магнус подтвердил позже на опыте с весами. На одну из их 

чаш клали горизонтально цилиндр с подключенным к нему моторчиком, а на другую - 

уравновешивавшие гири. Цилиндр обдували воздухом, но, пока не включали моторчик, он 

оставался неподвижным и равновесие весов не нарушалось. 

82 

Рис.1. Эффект Магнуса 

Однако стоило лишь запустить моторчик и тем самым заставить цилиндр вращаться, 

как чаша, где он находился, или поднималась, или опускалась - в зависимости от того, в ка-

ком направлении шло вращение. Этим опытом ученый установил: если на вращаемый цилиндр 

набегает поток воздуха, то скорости потока и вращения по одну сторону цилиндра 

складываются, по другую же - вычитаются. А поскольку большим скоростям соответствуют 

меньшие давления, на вращаемом цилиндре, помещенном в поток воздуха, возникает движущая 

сила, перпендикулярная потоку. Ее можно увеличивать или уменьшать, если крутить 

цилиндр быстрее или медленнее. Именно опыты Магнуса и навели Флеттнера на мысль заменить 

парус на судне вращающимся цилиндром. Но сразу же возникли сомнения. Ведь на 

большом судне такие роторы будут выглядеть огромными башнями высотой 20-25 м, которые 

в шторм создадут колоссальную опасность для судна. На эти вопросы требовалось ответить, 

и Флеттнер начал свои исследования. 

Их результаты сводились к следующему. Если на поверхность вращающегося ротора 

воздействует ветер, скорость последнего изменяется. Там, где поверхность движется навстречу 

ветру, его скорость уменьшается, а давление увеличивается. С противоположной же 

стороны ротора скорость воздушного потока, наоборот, увеличивается, а давление падает. 

Полученная разность давлений и создает движущую силу, которую можно использовать для 

перемещения судна. 

Но самым удивительным в исследованиях Флеттнера было другое. Оказалось, что возникающая 

движущая сила была во много раз больше, чем давление ветра на неподвижный 

ротор. Расчеты показали: используемая энергия ветра примерно в 50 раз превышала ту, что 

затрачивалась на вращение ротора, и зависела от частоты его вращения и скорости ветра. 

Выяснилось также и еще одно важное обстоятельство - возможность плавания роторного 

судна против ветра переменными курсами (галсами), близкими к линии ветра. Другими словами, 

для такого судна оставались действительными те естественные законы плавания, которыми 

пользовались обычные парусники. Но при этом его перспективы оценивались просто 

блестяще, поскольку площадь ротора по отношению к площади парусов обычного парусника, 

сравнимого по водоизмещению с роторным судном, составляла лишь 0,1-0,15 процента, а его 

(ротора) масса была примерно в 5 раз меньше, чем суммарная масса парусного вооружения. 

Естественно, что одна часть усилий, полученных за счет вращения цилиндра, затрачивается 

на создание дрейфа (смещения идущего корабля с линии курса), а другая - на движение 

судна вперед. 

Продувка в аэродинамической трубе показала: эту движущую силу можно увеличить 

почти в 2 раза, если накрыть сверху цилиндр диском (в виде плоской тарелки), диаметр которого 

больше, чем диаметр самого цилиндра. Кроме того, важно было найти нужные соотношения 

между скоростью ветра и угловой скоростью вращения ротора. От этого зависит 

величина силы, вызываемой вращением; потому-то сначала роторы испытывались в аэродинамической 

трубе и потом уже на модели судна. Эксперимент позволил установить их оптимальные 

размеры для опытного судна, а за необычным движителем с тех пор закрепилось 

название "ротор Флеттнера". 

В качестве первого опытного судна для его испытания использовали видавшую виды 

трехмачтовую шхуну "Букау" водоизмещением 980 т. В 1924 году на ней вместо трех мачт 

поставили два ротора-цилиндра высотой 13,1 м и диаметром 1,5 м. Их приводили в движение 

два электромотора постоянного тока напряжением 220 В. Электроэнергию вырабатывал небольшой 

дизель-генератор мощностью 33 кВт (45 л.с.). 

Испытания начались на Балтике и закончились удачно. В феврале 1925 года судно покинуло 

"вольный город Данциг", направляясь в Англию. В Северном море "Букау" пришлось 

бороться с сильным волнением, но шхуна за счет правильной перебалластировки раскачивалась 

меньше, чем обычные корабли. Опасения, что тяжелые роторы отрицательно подействуют 

на остойчивость судна или сами пострадают во время качки, не оправдались , давление 

ветра на их поверхности не достигло больших величин. В то же время погода была настолько 

скверной, что многие суда такого же водоизмещения, как и "Букау", искали убежища в близлежащих 

портах. "Ни один парусник не мог бы совершить плавания, которое проделала роторная 

шхуна", - писали английские газеты. 

83

Обратный переход в Куксхафен тоже сопровождался штормами. На этот раз "Букау" 

нагрузили углем по ватерлинию, и она еще раз показала свои преимущества перед другими 

парусниками. Волны перекатыва лись через палубу и разбили спасательную шлюпку, но сами 

роторы никаких повреждений не получили. Впоследствии шхуну переименовали в "Баден-Баден" 

и она совершила еще одно трудное плавание: перенеся жестокий шторм в Бискайском 

заливе, пересекла Атлантический океан и благополучно прибыла в Нью-Йорк. 

Роторный движитель получил высокую оценку. Он оказался проще в обслуживании, 

чем обычные паруса, быстро входил в рабочий режим, и поэтому испытания решили продолжить. 

В 1924 году на верфи акционерного общества "Везер" (Германия) было заложено 

первое судно, спроектированное специально для плавания с роторным движителем. Его назвали 

"Барбара" и предназначили для перевозки фруктов из портов Южной Америки в Германию. 

При длине 85, ширине 15,2 и осадке 5,4 м судно имело грузовместимость около 3000 

т. По первоначальному проекту на нем предполагалось поставить один гигантский ротор высотой 

90 м и диаметром 13,1 м, но затем, учитывая опыт шхуны "Букау", ротор-колосс заменили 

тремя, меньшего размера - высотой 17 м и диаметром 4 м. Их изготовили из алюминиевых 

сплавов со стенками толщиной несколько больше миллиметра. Для каждого ротора 

предназначался один мотор мощностью 26 кВт (35 л.с.), развивающий 150 об/мин. При ветре 5 

баллов (8-11 м/с) благоприятного направления (курсовой угол 105-110 градусов) тяга роторных 

движителей была эквивалентна работе двигателя мощностью 780 кВт (1060 л.с.). Кроме 

того, одновальная дизельная установка мощностью 750 кВт (1020 л.с.) с приводом на гребной 

винт дополняла тягу ротора, что позволяло судну идти со скоростью 10 узлов (18,5 км/ч). 

Являясь, по существу, парусниками, роторные суда обладали перед ними колоссальными 

преимуществами. Отпадала необходимость вызывать команду на палубу для уборки и постановки 

парусов; всего один офицер (на мостике) управлялся с движением роторов при помощи 

нескольких рукояток. В бейдевинд (против ветра) эти суда шли до 30 градусов, тогда 

как у большинства обычных парусников угол между направлением ветра и направлением 

движения составляет не менее 40-50 градусов. Скорость хода регулировалась скоростью 

вращения роторов, а маневрирование - изменением направления их вращения. Роторные суда 

могли даже давать задний ход. 

Однако сложность конструкции роторных движителей, а главное - то обстоятельство, 

что оснащенные ими суда продолжали оставаться парусниками со всеми недостатками, первый 

из которых - полная зависимость от ветра, не привели к их широкому распространению. 

Тем не менее, конструкторы вновь и вновь возвращались к идее использования энергии 

ветра. В середине 60-х годов ХХ века во многих морских странах были созданы специальные 

конструкторские бюро, которые занимались проблемой ветродвижения, то есть движения 

судна с помощью ветродвигателей и ветродвижителей. В первом случае преобразование 

энергии ветра в тягу происходит по цепочке: ветродвигатель - передача (механическая или 

электрическая) - гребной винт. По конструкции различают ветродвигатели с горизонтальной 

осью вращения (1-, 2-, 3- или многолопастная турбина) и с вертикальной, например турбина 

барабанного типа; по скорости вращения - быстроходные, имеющие высокую скорость вращения 

(хорошо сочетаются с электрогенераторами по частоте вращения), и тихоходные, создающие 

большой вращающий момент непосредственно на гребной винт. При использовании 

ветродвигателя судно не ограничено в выборе курса относительно направления ветра, однако 

он, ветродвигатель, имеет малый кпд по причине многократного преобразования энергии. 

Опытные ветродвигатели различных конструкций были успешно испытаны на яхтах. Однако 

на больших транспортных судах они не используются даже в качестве приводов электрогенераторов, 

хотя эксперименты в этом направлении продолжаются. 

Во втором же случае сила тяги, влекущая судно, возникает непосредственно на ветродвижителе, 

но плавание прямо против ветра и в некотором диапазоне курсовых углов вблизи 

этого направления невозможно; скорости таких судов зависят от скорости ветра и сравнительно 

невелики - 7-10 узлов (13-18,5 км/ч). К основным типам ветродвижителей относятся 

уже известный нам роторный Флеттнера, парус-крыло и классический парус, который до сих 

84

пор продолжают совершенствовать, причем по линии создания новейших материалов. Появились 

немнущийся лавсан и термоустойчивый нитрон, материалы из пластмасс и синтетических 

волокон, отличающиеся повышенной прочностью и легкостью. Именно они используются 

для современных судов с парусным движителем. 

Особенно серьезно к разработке ветродвижителей и ветродвигателей относятся в тех 

странах, где природные запасы нефти ограничены или вообще отсутствуют. Так, в Японии 

только за период 1980-1986 годов вошли в строй 10 судов, имеющих кроме механического и 

ветровой движитель. Типичный их представитель - прибрежный танкер "Шин Эйтоку Мару" 

водоизмещением 1600 т, спущенный на воду в июле 1980 года компанией "Имамура Шипбилдинг". 

Основные его размеры: длина - 66, ширина - 10,6, осадка - 4,4 м. Оснащен двумя 

парусами площадью по 97 м 2 каждый и двигателем мощностью 1177 кВт (1600 л.с.). Средняя 

скорость танкера - 12 узлов (22 км/ч). Время, которое он проходит под парусами за год, составляет 

15 процентов от общего. 

Высшим достижением в строительстве судов по схеме "механический двигатель плюс 

ветровой движитель" стало японское судно "Усики Пионер". При водоизмещении 26 тыс. т 

оно имеет длину 162,4, ширину 25,2 и осадку 10,6 м, два главных двигателя мощностью по 

2427 кВт (3300 л.с.) и два паруса по 320 м 2 каждый. При комбинированном использовании 

парусов и одного из двигателей судно может идти со средней скоростью 13,5 узла (25 км/ч). 

Управление ветровым движителем осуществляется по командам ЭВМ. 

Многоцелевые и довольно дорогие испытания вариантов парусного вооружения были 

проведены в 1985 году польскими учеными и конструкторами. На 50-метровом опытном 

судне "Океания" водоизмещением 550 т установили три мачты из прочного и легкого сплава 

с прямыми парусами общей площадью 700 м 2 . Их ставили и убирали с помощью гидравлических 

приводов и с использованием специальных снастей из сверхпрочного синтетического 

материала - кевлара. При усилении ветра площадь парусов уменьшалась, а при ветре более 

25 м/с они складывались в виде коробов вокруг мачты. 

Новые паруса потребовали и более современного крепления и уборки. Разработано несколько 

конструкций мачт, и в каждой есть свои "изюминки". Так, одни мачты установлены 

на поворачивающихся платформах, а паруса выдвигаются из рей и втягиваются внутрь их, 

словно полотно киноэкрана. А польский изобретатель А. Боровский из Щецина еще в 1977 

году получил патент на мачту, которая состоит из множества металлических трубок, связанных 

в одно целое тонкой внешней оболочкой из сверхпрочного синтетического материала. 

Такая конструкция легче обычной и не уступает ей в прочности. 

Паруса новых видов разработаны и для спортивных судов. В частности, уже нашел 

применение новый движитель - парус-крыло. Он выполнен в виде жесткого паруса, аналогичного 

по конструкции крылу планера или самолета, но имеющего симметричный профиль 

поперечного сечения. 

Сегодня существует достаточно много различных проектов ветродвижителей и ветродвигателей, 

как реализованных, так и находящихся на стадии разработок. Есть из чего выбирать, 

однако специалисты пришли к выводу, что наиболее целесообразным вариантом является 

установка на морских и речных судах ветродвижителя как дополнения к основному механическому 

двигателю. Это даст 25-30 процентов экономии топлива и обеспечит судам 

вполне приемлемую скорость в 16 узлов, а кроме того, позволит вместо мощной энергетической 

установки применять сравнительно небольшую. И еще одно обязательное условие: использование 

всех новых видов парусных движителей требует широкого внедрения компьютеров. 

Только быстродействующая вычислительная техника может учесть все параметры, 

влияющие на движение корабля, и этим повысить безопасность его плавания. 

5 


1. Сборник научных трудов «Ветродвижение и ветроэнергетика транспортных судов». 

2. Дыгало В.В. На крыльях белых парусов. // Наука и жизнь, 2004. - № 7. - С. 12-18. 

85

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ 

ВОССТАНОВЛЕНИЯ И ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВКЛАДЫШЕЙ 

ПОДШИПНИКОВ СУДОВЫХ СРЕДНЕОБОРОТНЫХ ДИЗЕЛЕЙ 

С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПЛАЗМЕННОГО НАПЫЛЕНИЯ 

Крайнова Мария Геннадьевна 



Технологическое обеспечение надежности при восстановлении и изготовлении вкладышей 

подшипников судовых дизелей заключается в определении требуемых параметров 

качества антифрикционного слоя и проектировании технологического процесса (ТП), позволяющего 

получить их. Параметры качества поверхностного слоя обусловлены как технологическими 

возможностями применяемых методов нанесения покрытия, сопутствующего или 

последующего упрочнения и т.п., так и параметрами всего ТП. Физико-механическое и 

структурное состояние поверхностного слоя антифрикционного материала является решающим 

в обеспечении заданной надежности вкладыша и должно обеспечить быструю адаптацию 

рабочих поверхностей к имеющимся в сопряжении видам изнашивания и требуемую 

усталостную прочность антифрикционного слоя. При этом каждый ТП при использовании 

определенных материалов обладает ограниченным ресурсом положительных свойств. 

Управление этим ресурсом осуществляется как на этапе проектирования, так и во время ТП: 

операционный и окончательный контроль параметров качества, режимов технологических 

операций и т.п. 

Проектирование ТП восстановления вкладышей подшипников включает следующие этапы: 

1) определение конструктивных, технических, триботехнических и т.п. требований к 

вкладышу, обеспечивающих заданную долговечность узла, в зависимости от условий эксплуатации 

(приведены в работе [1]); 

2) выбор или разработка антифрикционных материалов для различных слоев (промежуточных, 

рабочих, приработочных и т.п.) и конструктивных особенностей вкладыша (количество, 

размеры различных слоев и т.п.), обеспечивающих получение требуемых механических 

и триботехнических свойств; 

3) выбор методов нанесения покрытия различных слоев на основании критериев долговечности 

конструкции и технико-экономического анализа; 

4) выбор технологического оборудования, которое способно обеспечить заданные параметры 

качества антифрикционного покрытия; 

5) выбор области оптимальных параметров режима при различных операциях ТП: нанесения 

покрытия, механической и упрочняющей обработок и т.д.. 

Долговечность работы подшипникового узла обеспечивается прежде всего износостойкостью 

его составляющих деталей, т.к. при износе деталей изменяются их геометрия и зазоры 

и, как следствие этого, гидродинамические характеристики. Наиболее износостойким материалом 

в условиях высоких нагрузок (свыше 35 МПа) можно считать алюминиевые сплавы 

АО6 и АО20. 

Наиболее перспективным для нанесения антифрикционного слоя на вкладыши при их 

изготовлении и восстановлении является плазменный способ благодаря его универсальности, 

возможности полной автоматизации процесса и минимальному загрязнению экологической 

среды. Причем усталостная прочность напыленных алюминиевых сплавов и баббитов выше, 

чем литых, а коэффициент трения ниже [1]. 

Долговечность вкладышей определяется как износостойкостью, так и усталостной 

прочностью антифрикционного материала, т.е. его физико-механическими и триботехническими 

свойствами, а также структурой и фазовым составом. 

Основные характеристики покрытий при напылении (адгезионная, когезионная, уста- 

86

лостная прочности, износостойкость и др.) определяются химическим составом и структурой 

материалов, технологическими факторами. 

Для обеспечения требуемого ресурса вкладышей подшипников при их восстановлении 

или изготовлении методом плазменного напыления антифрикционного слоя необходимо 

знать: какие физико-механические и триботехническими свойства, а также типы структур позволяют 

получить требуемую износостойкость и усталостную прочность, а также в каких пределах 

они могут изменяться и как их обеспечить в проектируемом ТП. 

Установлено, что доминирующее влияние на износостойкость напыленных алюминиевых 

сплавов оказывает когезионная прочность покрытия. С увеличением когезионной прочности износ 

покрытия уменьшается, поэтому при нанесении покрытия необходимо выбирать оборудование и 

параметры режима, обеспечивающие наибольшую когезионную прочность. Особенность структуры 

напыленных покрытий состоит в том, что напыленный слой пористый и состоит из совокупности 

деформированных частиц. Поскольку прочность тела напыленных частиц превышает прочность 

их сцепления, то прочность покрытия характеризуется когезионной прочностью. 

Усталостная прочность напыленных покрытий зависит от их когезионной прочности, 

которая зависит как от микроструктуры слоя, так и от прочности соединения между частицами. 

Причем микроструктура в большей степени влияет на усталостную прочность: с 

уменьшением толщины частицы в покрытии работа разрушения при распространении трещины 

в радиальном направлении возрастает и может быть больше работы разрушения литого 

материала того же химического состава. В этом случае в напыленном слое более вероятным 

становится образование не радиальных, а тангенциальных трещин, т.е. отслаивание материала 

по границам частиц. Предотвратить отслаивание можно при уменьшении работы 

тангенциальных сил, т.е. уменьшением коэффициента трения или увеличением когезионной 

прочности. Усталостная долговечность напыленных покрытий в значительной степени зависит 

от их когезионной прочности (рис. 1). 

Рис. 1. Зависимость долговечности покрытий системы Al–Sn–Cu от когезонной прочности 

Для увеличения предела выносливости сплава АО20 на основе проведенных исследований 

была разработана схема раздельной подачи сплава АО6 и олова в количестве 12–14% в плазменную 

струю. Такая подача порошков обеспечивает равномерное распределение зерен олова в 

матрице сплава АО6 благодаря тому, что олово нерастворимо в алюминии. При этом механические 

свойства близки к свойствам АО6 — предел выносливости возрастает на 10 МПа, когезионная 

прочность на 9%, а триботехнические — выше чем у сплава АО20 — коэффициент трения 

снижается на 12–20%, нагрузка схватывания возрастает на 13,3–16,7% [2]. 

Установлено, что применение тонкого свинцового покрытия на сплав АО20 позволяет 

существенно снизить коэффициент трения и повысить износостойкость. Если при напылении 

при раздельной подаче составляющих сплава часть олова (например, 5–7%) заменить 

свинцом, это позволит повысить долговечность вкладышей. Состав для напылении будет 

следующего состава АО6 + (7–9%)Sn + (5–7%)Pb. 

87

Таким образом, применение плазменного напыления сплавами на алюминиевой основе 

с раздельной подачей составляющих сплава АО6 + (7–9%)Sn + (5–7%)Pb при восстановления 

или изготовления вкладышей подшипников судовых двигателей является весьма перспективным. 

Однако для разработки технологии восстановления или изготовления вкладышей 

подшипников двигателей с использованием плазменного напыления надо провести триботехнические 

испытания таких покрытий, а также подконтрольную эксплуатацию опытной 

партии вкладышей на судовом двигателе для определения их надежности. 


1. Леонтьев Л.Б. Восстановление и изготовление вкладышей подшипников судовых дизелей: проблемы 

и перспективы / Л.Б. Леонтьев, С.В. Бровченко, Н.А. Митюк, В.Б. Хмелевская. // Транспортное дело 

России. Спецвыпуск №2, 2004. - С. 67–72. 

2. Леонтьев Л.Б. Конструктивно-технологическое обеспечение надежности подшипников коленчатых 

валов судовых дизелей. – Владивосток: МГУ, 2008. - 122 с. 

ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДОЛГОВЕЧНОСТИ 

ПРЕЦИЗИОННЫХ ДЕТАЛЕЙ ТОПЛИВНОЙ АППАРАТУРЫ 

СУДОВЫХ ДИЗЕЛЕЙ 

Леонтьев Андрей Львович 



Экономичность и надежность судовых дизелей в значительной степени зависит от технического 

состояния топливной аппаратуры (ТА). При эксплуатации дизелей происходит износ 

прецизионных пар (ТА): плунжер – втулка топливного насоса и игла – корпус распылителя 

форсунки. Износ этих деталей приводит к увеличению зазоров в сопряжении, а следовательно, 

к потере гидроплотности. Анализ технической информации показал, что 70–90% судовых 

дизелей имеют заниженную мощность при повышенном удельном расходе топлива 

из-за нестабильной работы ТА, что приводит к значительному перерасходу топлива [1]. Основными 

причинами увеличения зазора в прецизионных парах ТА являются гидроабразивное 

и гидроэрозионное изнашивание. Наиболее интенсивный износ наблюдается в первый период 

работы в результате приработки деталей, когда устраняется несоответствие выполненных 

значений геометрических отклонений формы и расположения прецизионных поверхностей 

зазору между ними, далее интенсивность износа уменьшается. После 8–10 тыс. ч работы дизеля 

диаметральный зазор в плунжерной паре в среднем увеличивается для среднеоборотных 

дизелей на 6–10 мкм, для малооборотных дизелей на 10–15 мкм, а в прецизионном сопряжении 

распылителя – на 3–8 мкм, в зависимости от типоразмера и применяемого топлива. Нередко 

распылители и плунжерные пары выходят из строя из-за завышенных зазоров при их 

изготовлении через 100–200 ч работы из-за потери гидроплотности. 

Анализ долговечности плунжерных пар позволил установить, что низкий ресурс некоторых 

пар обусловлен пониженной твердостью как плунжера, так и втулки. Прецизионные 

детали ТА изготавливают из легированной инструментальной стали ХВГ или ее заменителей 

ШХ15 и 18Х2Н4МА, которые подвергают закалке на высокую твердость 62–65 HRC э . Твердость 

сопрягающихся цилиндрических поверхностей плунжеров, работающих на тяжелых 

сортах топлива (например, флотском мазуте), в районе отсечных кромок снижается в процессе 

эксплуатации на 6–8 ед. HRC по сравнению с остальной рабочей поверхностью и составляет 

56–58 HRC э , что приводит к повышенному износу плунжера в данном районе. Кроме 

того, в эксплуатации встречаются плунжера с твердостью прецизионной поверхности все- 

88

го 46–50 HRC э , что значительно ниже регламентированной твердости, которая должна быть 

не менее 55 HRC э . При этом твердость втулок также снижена и составляет 49-57 HRC э . 

Износостойкость деталей, работающих в условиях гидроабразивного и гидроэрозионного 

изнашивания, в значительной степени зависит от их поверхностной твердости. В настоящее 

время для восстановления прецизионных поверхностей охватывающих деталей ТА 

наиболее широкое применение получило хромирование [2]. Однако это покрытие склонно к 

растрескиванию под действием циклических механических и тепловых нагрузок и требует 

дополнительных технологических операций для предотвращения повышенного износа 

cопряженных поверхностей деталей на стадии приработки. 

Одним из наиболее перспективных направлений повышения износостойкости и долговечности 

узлов трения дизелей является применение покрытий на основе природных материалов 

геологического происхождения (геоматериалов) на основе силикатов. Технологии 

нанесения геоматериалов на поверхности трибоузлов позволяют решить следующие задачи: 

повышения ресурса, снижения коэффициент трения и механических потерь; ускоренной 

приработки сопряженных поверхностей. В результате насыщения поверхностных слоев трибоузлов 

минеральными материалами (чаще всего применяются серпентиниты), обладающими 

высокой термодинамической устойчивостью, на поверхностях трения создается специфический 

микрорельеф с высокими маслоудерживающими свойствами. Благодаря этому улучшается 

работа трибоузла на режимах трения при граничной и смешанной смазке, и, соответственно, 

повышается его ресурс. Для восстановления прецизионных поверхностей охватываемых 

деталей ТА представляет интерес композиционное покрытие: первый слой – хром, 

второй – геоматериал. Такое покрытие обладает высокой износостойкостью, хорошей прирабатываемостью 

и задиростойкостью. 

Долговечность прецизионной пары зависит от структурно-механических свойств сопряженных 

поверхностей и топлива (легкое, тяжелое). Непосредственно на долговечность 

поверхностного слоя влияют его геометрические параметры (макро- и микронеровности), 

физико-механические свойства (твердость, величина остаточных напряжений, температурный 

коэффициент линейного расширения, смачиваемость топливом и т.д.) и структурные 

характеристики (фазовый состав, способность к образованию вторичных структур и т.д.). В 

зависимости от вида топлива и необходимой величины износостойкого покрытия оптимальным 

будет определенный набор свойств поверхностного слоя, соответствующий оптимальным 

эксплуатационным характеристикам: износостойкости, несущей способности, надежности. 

Отыскание оптимального поверхностного слоя — оптимизационная задача. Многовариантность 

возможных решений не позволяет указать короткий рациональный путь нахождения 

действительно оптимального поверхностного слоя. Ограничимся рядом рекомендаций. 

Рабочий слой, непосредственно воспринимающий силы трения, нельзя рассматривать изолированно 

от сердцевины (материала тела детали), т.к. только сочетание их свойств дает оптимальные 

показатели долговечности пары трения. В общем случае износостойкое покрытие 

должно состоять из нескольких основных прослоек, имеющих специфические структуры, 

отвечающие их функциональным задачам. В условиях трения прецизионных деталей оптимальной 

несущей способностью будет обладать износостойкое покрытие, для которого эпюра 

распределения твердости по глубине представлена на рис. 1. 

На поверхности находится приработочный слой 1, удаляемый с микронеровностями в 

период приработки. Структура этого слоя допускает его быстрое изнашивание, слой имеет 

меньшую твердость, чем нижележащие слои, толщина слоя соизмерима с высотой микронеровностей. 

Слой 1 служит для компенсации неточностей макро- и микрогеометрии, погрешностей 

сборки и монтажа. В результате изнашивания приработочного слоя 1 достигаются 

достаточная контурная площадь контактирования и приемлемая эксплуатационная шероховатость 

на пятнах контакта. Слой 1 опирается на слои высокой твердости и достаточной пластичности, 

обладающие большой износостойкостью, контактной выносливостью и противозадирной 

стойкостью. В зависимости от необходимой толщины покрытия толщина этих слоев 

может колебаться от 3 мкм до 150 мкм. 

89

Рис. 1. Структура поверхностного износостойкого покрытия: 1 – приработочный слой; 

2 – износостойкий (упрочняющий) слой; 3 – переходный слой; 4 – серцевина (основа) детали. 

Твердый слой 2 постепенно переходит в структуру сердцевины 4, которая настолько 

прочна, что твердый слой не продавливается под нагрузкой, и достаточно пластична, что необходимо 

в большей степени для иглы распылителя по условиям эксплуатации. 

При восстановлении плунжерных пар толщина хромового покрытия в большинстве 

случаев находится в пределах 3–15 мкм. Исследованиями установлено, что микротвердость 

покрытия в зависимости от параметров нанесения (температура электролита, плотность тока) 

находится в широких пределах 880–1116 МПа. 

После нанесения износостойкого слоя хрома наносили более мягкий поверхностный 

(приработочный) слой серпентинита толщиной 3–5 мкм. 

Изучение триботехнических характеристик проводили согласно требованиям РД 50 – 

662 – 88 «Методические указания. Методы экспериментальной оценки фрикционной совместимости 

материалов трущихся сопряжений» и осуществляли на машине трения СМЦ-2 по 

схеме «диск – колодка». Покрытие наносили на диск из стали ХВГ, материал колодки – сталь 

ХВГ. Проведенные сравнительные исследования показали, что покрытие хромом незначительно 

уменьшает коэффициент трения (в среднем на 10 %), однако интенсивность изнашивания 

снижается в 1,2–1,5 раза. 

При наличии на наружной поверхности слоя геоматериала коэффициент трения снижается 

в 2 и более раз, при этом интенсивность изнашивания уменьшается в 2,5–3,0 раза за счет 

уменьшения износа как диска, так и сопряженной детали (колодки). После приработки наблюдается 

модифицирование сопряженной поверхности трения (колодки), на ней образуется 

металлокерамический слой толщиной до 3 мкм за счет энергии, образующейся при трении. 

Благодаря наличию на одной из поверхностей геоматериала существенно повышаются противозадирные 

свойства сопряжения и долговечность. 

Полученные результаты свидетельствуют о высокой эффективности применения для 

условий трения, характерных для прецизионных деталей (плунжерная пара и игла–корпус 

распылителя форсунки), композиционных износостойких покрытий. Модифицирование 

сопряженных поверхностей узла трения после нанесения слоя геоматериала на одну из деталей 

приводит к существенному уменьшению параметров шероховатости и коэффициента 

трения, и как следствие – к снижению энергетического уровня контактного взаимодействия 

трущихся поверхностей. Все эти положительные изменения триботехнических характеристик 

сопряжения позволяют говорить о перспективности использования данной технологии 

для повышения долговечности деталей узлов трения. Для выбора оптимальных параметров 

нанесения хромового покрытия, толщин покрытий, метода нанесения геоматериала необходимо 

провести лабораторные испытания для определения износостойкости различных 

90

композиций и ускоренные стендовые испытания прецизионных деталей для определения 

их долговечности. 

Учитывая огромные возможности, которые дают композиционные покрытия для узлов 

трения, в ближайшем будущем эта технология займет доминирующее положение в различных 

машиностроительных и ремонтных отраслях. 


1. Фомин Ю.Я., Никонов Г.В., Ивановский В.Г. Топливная аппаратура дизелей. Справочник. – М.: Машиностроение, 

1982. – 168 с. 

2. Леонтьев Л.В., Лагоша В.В. Восстановление и упрочнение прецизионных деталей топливной аппаратуры 

дизелей нанесением износостойких покрытий // Проблемы транспорта Дальнего Востока. Материалы 

5-ой Международ. научно-практич. конферен., 2003, Владивосток: ДВО Академии транспорта 

РФ. С. 455–460. 

ВОССТАНОВЛЕНИЕ И УПРОЧНЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ МАШИН, 

МЕХАНИЗМОВ И ОБОРУДОВАНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ 

ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ КОМПОЗИТНЫХ ПОКРЫТИЙ 

Пщебильский Алексей Сергеевич 



Привлечение в страну бывших в употреблении машин, оборудования для малого бизнеса, 

а также старение оборудования на предприятиях практически всех отраслей народного 

хозяйства выявило ряд проблем перед их владельцами. Основная часть проблем связана с 

износом поверхностей трения трибоузлов, элементов уплотнительных устройств и др. Как 

известно в трибоузлах расположены наиболее быстро изнашиваемые элементы пар трения - 

втулки, поршни, вкладыши, уплотнительные кольца и т.д. Потребность в этих изделиях в настоящее 

время огромная, а централизованная поставка их через различные фирмы насыщает 

рынок примерно на 12–15%, а остальная часть удовлетворяется путем изготовления на различных 

ремонтных предприятиях. 

Известно, что только 1,5% стоимости от всех затрат на оборудование предприниматель 

тратит на покупку, а остальные, т.е. 98,5% на его ремонт и обслуживание. Однако изготавливать 

элементы опор трения для зарубежного технологического и судового оборудования и 

машин, бывших в употреблении, в условиях отечественных ремонтных предприятий не всегда 

удается из-за отсутствия необходимых конструкторской и технологической документации, 

а также производственной базы. Поэтому специалистам (технологам, ремонтникам) необходимо 

разрабатывать технологические процессы их восстановления и упрочнения для 

обеспечения заданной долговечности. 

Большинство отказавших деталей имеют износ в пределах 0,03–0,60 мм, поэтому применение 

наплавки нецелесообразно, так как при наплавке слой наносимого материала, как 

правило, превышает 2 мм, большая часть которого удаляется при последующей механической 

обработке. Кроме того, при наплавке образуются значительные остаточные напряжения, 

которые приводят к деформации деталей. Современные технологические процессы 

электролитического нанесения металлов позволяют наносить композиционные износостойкие 

покрытия толщиной до 2 мм, поэтому получают все более широкое применение в ремонтном 

производстве. В последние годы все большее распространение получают многофазные 

покрытия на основе хрома, железа и никеля [1], осажденные из гальванической ванны, 

включающей различные неметаллические частицы: алмазы, карбиды, бориды, оксиды, 

сульфиды и т.д. Дисперсные неметаллические частицы позволяют значительно повысить 

91

эксплуатационные характеристики покрытий, например, твердость, износо- и коррозионную 

стойкость [1, 2]. 

При введении порошкообразных веществ в электролиты становится возможным совместное 

осаждение металла и находящихся в растворе частиц, т.е. формирование композиционных 

покрытий, имеющих сравнительно мягкую матрицу и твердые включения, что позволяет 

улучшить механические и триботехнические свойства (твердость, износостойкость, снизить 

коэффициент трения и т.д.). 

В процессе образования композиционных покрытий можно выделить три фазы (стадии): 

встреча частиц с катодной поверхностью; адгезия частиц на этой поверхности; зарастание 

частиц, оказывающихся на поверхности катода (покрываемой детали). Первая стадия 

осуществляется вследствие перемешивания, электрофоритического переноса, диффузии, 

броуновского движения, естественной и искусственной седиментации частиц. На второй 

стадии процесса удержание частиц на поверхности происходит под действием электростатических, 

адсорбционных или гравитационных сил. При зарастании частицы металлом матрицы 

определяющую роль играют скорость роста и структура поверхности растущего осадка. 

Количество дисперсных частиц, включающихся в покрытие, сложным образом зависит 

от совокупного действия факторов, обуславливающих ход процесса осаждения композиционных 

покрытий, а также от природы самих частиц. По своей структуре композиционные 

покрытия отличаются равномерным распределением частиц дисперсной фазы в металлической 

матрице. 

Особый интерес в качестве модификаторов композиционных гальванических покрытий 

представляют геоматериалы, которые позволяют одновременно обеспечить комплекс высоких 

эксплуатационных характеристик деталей с композиционным покрытием. Дисперсность 

первичных микрокристаллитов геоматериала составляет 1–10 мкм. Композиционное покрытие 

получают электролитическим осаждением из суспензии, представляющей собой хлористый 

электролит с добавкой определенного количества дисперсного наполнителя. 

Электролитическое железнение является одним из наиболее распространенных гальванических 

процессов. Процесс железнения нашел широкое применение для восстановления 

изношенных деталей различного оборудования [2]. По сравнению с хромированием железнение 

имеет ряд преимуществ. 

1. Скорость осаждения железа значительно выше, чем хрома, так как электрохимический 

эквивалент железа (1,042 г/А·ч) примерно в 3 раза больше, чем у хрома (0,324 г/А·ч). 

2. Выход по току железа (80–95%) в 3–6 раз выше, чем хрома. 

3. Можно получать толстые (более 1 мм) качественные покрытия с высокими механическими 

свойствами. 

4. исходные материалы для приготовления электролитов недороги и общедоступны. 

5. Растворы в экологическом отношении значительно менее вредны, чем при хромировании. 

Электролитическое железо обладает сравнительно высокой микротвердостью (1200– 

8000 МПа) и износостойкостью. В хлористом электролите можно получать гладкие или пористые 

железистые покрытия с микротвердостью 5500–6500 МПа в широком диапазоне 

плотностей тока. 

С целью улучшения триботехнических свойств электролитического железа актуальной 

задачей является разработка процесса нанесения композиционных железо-минеральных покрытий 

с применением серпентинита. В зависимости от состава электролита, количества 

серпентина и его дисперсности, толщины хромового подслоя и режимов нанесения (температура 

электролита, плотность тока) возможно получение композиционного покрытия с различными 

заданными свойствами. Применение искусственных гидросиликатов металлов 

(аналога серпентина) дисперсностью 3–5 нм позволят получить покрытие с наноструктурой. 

При этом возможно создание изделий с уникальным сочетанием свойств, недостижимых при 

использовании традиционных конструкционных материалов и стандартных гальванопокрытий. 

Наличие серпентина в покрытии позволит повысить износостойкость и уменьшить коэффициент 

трения и, соответственно, увеличить ресурс трибосопряжения. 

92

Таким образом, композиционные гальванические покрытия открывают огромные возможности 

для оптимизации физико-механических и триботехнических параметров материала покрытия 

и управления эксплуатационными свойствами поверхностного слоя деталей, обеспечивающими 

требуемую долговечность детали и сопряжения в целом, и найдут широчайшее применение 

при восстановлении и упрочнении деталей машин, механизмов и оборудования. 


1. Мельников П.С. Справочник по гальванопокрытиям в машиностроении. – М.: Машиностроение, 

1991. – 380 с. 

2. Левинзон А.М. Электролитическое осаждение металлов подгруппы железа. – Л.: Машиностроение, 

1983. – 96 с. 

МОДЕЛИРОВАНИЕ ИЗНАШИВАНИЯ ДВС 

ПРИ ЕГО ФУНКЦИОНИРОВАНИИ В СОСТАВЕ КОМПЛЕКСА 

«ДИЗЕЛЬ - ТОПЛИВО - МАСЛО - ОЧИСТКА» 

Пышный Михаил Григорьевич, Завадский Сергей Александрович 



pyshnyy86@mail.ru 

Исследуется влияние форсировки дизеля, качества топлива, эксплуатационных свойств 

моторного масла и интенсивности его очистки на изнашивание ДВС. Приводятся данные по рациональному 

сочетанию топлива и масел с учетом форсировки дизеля и удельного индекса центрифугирования 

моторного масла при которых обеспечивается ресурсосохраняющая эксплуатация 

судовых тронковых дизелей на топливах глубокой переработки нефти. 

Рациональное сочетание топлив и масел обеспечивает высокую экономичность дизеля, а 

также позволяет сохранить при работе на низкосортных мазутах его ресурсные показатели на 

уровне использования дизельного топлива. При выборе моторного масла (ММ) необходимо учитывать 

как конструктивные особенности, форсировку дизеля, так и качество применяемого топлива. 

Цель исследований предусматривала получение количественной оценки износных 

свойств унифицированных смазочных масел и разработка рекомендации по их применению в 

судовых тронковых дизелях, работающих на разных сортах топлива. 

Моторные свойства масла должны соответствовать форсировке дизеля и качеству используемого 

топлива. При оптимальном сочетании звеньев комплекса "дизель - топливо - 

масло - очистка" (ДТМО) снижается износ двигателя и в целом повышается надежность его 

работы. 

Оценку износных свойств отработанного масла и продуктов его старения осуществляли на 

моторном стенде в дизеле 2Ч10,5/13 (Р е = 14,7 кВт, п д = 25 с -1 ). Испытания проводили согласно 

ОСТ 24.060.09-89 при температуре масла 65-70°С на номинальной мощности этапами по 50 ч. 

93

Замер скорости изнашивание контролируемых деталей моторной установки осуществляли 

взвешиванием по потере их массы за этап испытаний и с помощью метода искусственных 

баз (приборы УПОИ-6 и УПОИВ-2). Оценку И проводили по скорости изнашивания 

втулок цилиндра, поршневых колец, вкладышей подшипников и шатунных шеек коленчатого 

вала двигателя 2Ч10,5/13. 

Применяемое топливо существенно влияет на износ дизеля. Оценку его качества задавали 

обобщенным показателем К т . 

94 

Рис.1. Влияние контенцрации присадки в масле (а), качества топлива (б), форсировки ДВС 

(в) и эффективности ЦО (г) на изнашивание дизеля 

Условия работы масла в дизеле определяются средним эффективным давлением р те дизеля 

на основном эксплуатационном режиме работы. Этот показатель косвенно характеризует 

механическую нагрузку, действующую в трибосопряжениях двигателя.

На изнашивание дизеля значительное влияние оказывает эффективность очистки ММ. Так 

как действие очистителей на состояние ММ зависит не только от их эффективности, но и от 

скорости загрязнения масла НРП целесообразно влияние центробежных очистителей (ЦО) на 

накопление нерастворимых примесей задавать удельным показателем σ ц , который представляет 

отношение индекса производительности центрифуги к скорости загрязнения масла. 

Описание обобщенной модели изнашивания ДВС осуществлено полиномом второго 

порядка. Для получения модели выбран некомпозиционный план, который при четырех переменных 

факторах рациональнее центральных композиционных. 

После расчета коэффициентов методом наименьших квадратов, их корректировки и 

представлении факторов в натуральном виде модель процесса изнашивания имеет вид: 

И = -16,91-1,417с п +42,88К т +122,9р mе -5,16σ ц -12,9с п К т -3,643с п р mе - 

0,41c п σ ц +33,12K т p mec -5,55K T σ ц -4,7p me σ ц +0,58c П 2 +144,5K T 2 +0,86σ ц 2 . (1) 

Анализ зависимости (1) показывает, что наибольшее влияние на И оказывает факторы 

К т и σ ц . Действие с П на износ двигателя проявляется при взаимодействии с фактором К т и отраженного 

коэффициентом при квадратичном его члене. Причем, если взаимодействие с 

фактором К т и p me увеличивает И, то совместное влияние К т с с П и σ ц снижает. 

Повышение концентрации присадок, которые улучшают эксплутационные свойства масла, 

уменьшает износ ДВС только до определенного значения с П При высоких концентрациях присадок, 

особенно при работе на дистиллятных топливах, износ увеличивается. Чем дефорсированнее 

двигатель тем ярче выражена такая тенденция (рис. 1). Это явление можно объяснить особенностями 

старения ММ. При низких р те и содержании серы в топливе зольность работающего циркуляционного 

масла стабилизируется на высоком уровне, при котором интенсифицируется изнашивание 

поршневых колец и цилиндровых втулок. 

Исследование функции (1) на экстремум показало, что существует концентрация присадок, 

обозначенная c opt , при которой скорость изнашивания минимальна. Оптимальная концентрация 

присадок зависит от качества применяемого топлива, форсировки дизеля и эффективности очистки 

масла: 

с opt = -1,221 + 11,12К т +3,14p mе + 0,352 σ ц . (2) 

Из анализа зависимости (2) следует, что чем хуже топливо, больше форсировка дизеля и менее 

эффективна отчистка ММ, тем выше должно быть с opt и следовательно запас эксплуатационных 

свойств масла. 

Выводы 

В результате моторных испытаний с привлечением теории планирования экспериментов установлена 

зависимость скорости изнашивания ДВС от концентрации многофункциональных 

присадок в масле, качества топлива, форсировки дизеля и эффективности очистки ММ. Выявлен 

экстремум функции И (с п , К T , р me ,, σ ц ), что указывает на необходимость при подборе масел учитывать 

форсировку дизеля, качество применяемых топлив, эффективность очистки. Полученная зависимость 

c opt от перечисленных выше факторов показывает возможность удовлетворения требований 

современных комплексов ДТМ унифицированными ММ с концентрацией присадок MACK и 

ПМС в диапазоне 6-24 %. 


1. Перминов, Б.Н. Научно-технические основы эффективного маслоиспользования в судовых тронковых 

дизелях / Б.Н. Перминов. - Владивосток: Изд-во мор.гос.ун-та, 2005. - 78 с. 

2. Кича, Г.П. Теоретические исследования процесса загрязнения циркуляционного масла в ДВС с комбинированными 

системами очистки / Г.П. Кича, П.П. Кича // Двигателестроение. - 1980. - №12. - 

С.23−27. 

95

НОВЫЕ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ ПО ПОВЫШЕНИЮ 

ЭФФЕКТИВНОСТИ МАСЛОИСПОЛЬЗОВАНИЯ 

В СУДОВЫХ ТРОНКОВЫХ ДИЗЕЛЯХ 

Пышный Михаил Григорьевич, Кулик Роман Анатолиевич 



В лаборатории химотологии Морского государственного университета им. адм. Г.И. 

Невельского был проведен комплекс исследований по совершенствованию смазки судовых 

тронковых дизелей средней и повышенной частоты вращения, эксплуатируемых на низкосортных 

топливах. Задачей исследования являлось обеспечить ресурсосберегающее маслоиспользование 

при работе дизелей на моторном топливе, флотских и топочных мазутах. Обследование 

СЭУ теплоходов дальневосточного бассейна показало, что большинство дизелей 

до сих пор эксплуатируется при достаточно высоком угаре масла и неэффективной очистке 

что не только ограничивает срок службы моторного масла, но и сказывается на состоянии 

двигателей. Из-за большого ассортимента горюче-смазочных материалов нередки случат неграмотного 

применения топлив и масел. Велики материальные потери от использования в 

двигателях внутреннего сгорания (ДВС) масел с низкими эксплуатационными свойствами изза 

легирования их морально устаревшими присадками. 

Разрабатывалась комплексная система повышения эффективности маслоиспользования 

на судах, способствующая рациональному применению и экономии расхода топлив и моторных 

масел (ММ) на судах. Решение проблемы ресурсосберегающего маслоиспользования 

вылилось в комплексное повышение эффективности систем смазки (СС) судовых тронковых 

дизелей. Были выявлены характерные для существующих схем маслоиспользования противоречия 

и предложены методы их разрешения. Так же были проведены исследования по оптимальному 

балансу присадок антиокислительных, моюще-диспергирующих, противоизносных 

и антикоррозионных, в ММ с учетом перспектив совершенствования масел, очистителей 

и ухудшения качества товарных топлив. 

По результатам исследования сформулированы принципы и показаны способы полнопоточной 

и комбинированной очистки масла, наиболее полно реализующие достоинства 

фильтрования и центрифугирования. Предложены методы снижения угара масла регулированием 

маслосъемного действия поршневых колец и уменьшением поступления его в камеру 

сгорания. Были созданы методы управления качеством масла в эксплуатации, что способствовало 

обеспечению наименьшего его расхода масла в ДВС. 

Совершенствование маслоиспользования в судовых тронковых дизелях достигнуто за 

счет применения ММ с запасом качества, полностью отвечающим требованиям комплекса 

«дизель – эксплуатация – топливо – масло – очистка» (ДЭТМО) с хорошо сбалансированными 

противоизносными, нейтрализующими и моюще-диспергирующими свойствами. На основе 

многофункциональных присадок МАСК и ПМС с добавками сукцинимидов и модификаторов 

трения (МТ) разработаны композиции, которые улучшают моюще-диспергирующие 

и противоизносные свойства ММ в тяжелых условиях работы, особенно при функционировании 

форсированного дизеля с низким угаром и маслообменом. 

По результатам имитационного моделирования комплекса ДЭТМО получена зависимость 

изнашивания дизеля от его форсировки и качества применяемых топлив и масел. По 

ней можно выбрать унифицированное судовое ММ, отвечающее требованиям ДВС. Для дизелей 

с p me до 1 МПа при сжигании топлив с показателем качества К т = 0,6–1,2 рационально 

применение ММ с концентрацией присадок МАСК и ПМС 6–8 % при соотношении 3:2, 

уровне щелочности 6–10 мг КОН/г. При p me = 1–1,5 МПа и К т = 0,6–1,2 рассматриваемые показатели 

должны соответствовать 8–13 % и 10–20 мг КОН/г. Если же форсировка по p me равна 

1,5–2,2 МПа и К т = 1,3–1,8 наибольший технико-экономический эффект может быть полу- 

96

чен при работе на маслах со щелочностью 20–40 мг КОН/г при концентрации многофункциональных 

зольных присадок указанного типа 13–24 %. 

Моделирование взаимодействия МТ различного механизма действия с многофункциональными 

присадками и удаление их агрегатами масло очистки позволило ранжировать модификаторы 

по топливо- и ресурсосберегающему действию. Применение МТ приводит к положительному 

эффекту по всему спектру эксплуатационных свойств масла, что сказывается 

в снижении на 30–60 % износа цилиндровых втулок в верхнем поясе и на 3–12 г/(кВт⋅ч) расхода 

топлив, облегчает холодный пуск дизеля и уменьшает потери на трение. 

МТ при добавке к ММ не ухудшают их основных свойств, так как усиливают действие 

большинства присадок, в том числе многофункциональных, входящих в масла с высокими 

эксплуатационными свойствами. Модификаторы "выравнивают" эпюру износа цилиндровых 

втулок, стабилизируют угар масла на нижнем уровне в течение длительного периода и способствуют 

ресурсосберегающему маслоиспользованию в дизелях. 

Для реализации ресурсосберегающего маслоиспользования в судовых форсированных 

тронковых дизелях разработаны комбинированные системы тонкой очистки масла (КСТОМ). 

Новизна их заключаеться в последовательном соединении двух контуров очистки, использующих 

разные по принципу действия и избирательности отсева маслоочистители, а так же 

установке для надежной защиты пар трения дизеля от опасных крупных частиц загрязнения 

на полном потоке поступаемого в дизель масла фильтра со сменными фильтрующими элементами 

(ФЭ) или регенерирующегося типа. Предлагается подключать центробежный очиститель 

(ЦО) с напорным сливом в дополнительную магистраль с возможностью поддержания 

за счет подпорного клапана высокого давления масла перед соплами гидропривода ротора 

и, следовательно, фактора разделения ЦО при работе дизеля по винтовой характеристике. 

Подача на фильтр предварительно центрифугированного масла способствует снижению 

"грязевой" нагрузки на него и увеличения срока службы ФЭ. Для достижения минимальной 

интенсивности старения масла, на центрифуге используеться переливной клапан для автоматического 

регулирования потока через ротор. Поддержание постоянного давления ММ перед 

его потребителями достигается путем установки на основном насосе дроссельного распределителя 

с обратной связью. 

Для дизелей с высокой прокачкой масла через СС предложена система его очистки с полнопоточным 

саморегенерирующимся фильтром (СРФ) и центрифугой. Особенностью КСТОМ 

является подключение ЦО для очистки промывного масла СРФ, дисперсная фаза загрязнений 

которого укрупнена и легко отфуговывается. Для повышения регенерирующей способности 

фильтра путем снижения гидравлического сопротивления промывного потока центрифуга выполнена 

с напорным сливом и имеет автономный подвод масла на гидропривод от места в СС, 

где давление жидкости самое высокое. 

Разработаны новые научно-технические решения по сокращению в 1,3–2 раза расхода 

масла в дизелях путем уменьшения его угара и увеличения срока службы. Предложены конструкции 

поршневых колец с повышенным маслосъемным действием. Уточнены браковочные 

показатели ММ с учетом условий его использования, форсировки двигателя и качества 

применяемого топлива. Получены регрессионные зависимости для расчета значений браковочных 

показателей по допустимому срабатыванию многофункциональных присадок Длительными 

испытаниями на судах доказана возможность надежной ресурсосохраняющей эксплуатации 

тронковых форсированных дизелей при сжигании низкосортных топлив и работе 

на унифицированных маслах высокого функционального уровня с угаром 1,2–2 г/(кВт⋅ч). 

Разработаны мероприятия по стабилизации угара на низком уровне в течение 8–12 тыс.ч работы 

ДВС за счет подбора ММ, отвечающих требованиям системы ДЭТМО, и использования 

комбинированных маслоочистительных комплексов. 

97

98 

ВОССТАНОВЛЕНИЕ КОЛЕНЧАТЫХ ВАЛОВ: 

ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ 

Токликишвили Антонина Григорьевна 



Toklikishviliggg@mail.ru 

Работоспособность двигателя, стабильность его технико-экономических характеристик 

в процессе эксплуатации зависят от срока службы и состояния коленчатого вала. Известно, 

что значительная часть двигателей эксплуатируется после капитального ремонта основных 

деталей. На сегодняшний день проблема качественного восстановления коленчатых валов 

судовых дизелей является актуальной. В основном это связанно с их высокими стоимостью и 

требованием надежности. 

В настоящее время применяют два вида ремонта. Первый из них предполагает получение 

припуска из оставшегося материала на поверхности восстанавливаемого элемента самой 

детали, для его обработки под один из ближайших ремонтных размеров [1]. Это наиболее 

простой и с экономической точки зрения недорогой метод, несмотря на то, что начиная уже 

со второго ремонтного размера у коленчатых валов из-за снятия упрочненного слоя металла 

интенсивность изнашивания коренных и шатунных шеек возрастает, что резко сокращает 

ресурс работы дизеля. Устранить этот недостаток можно путем упрочнения шеек ТВЧ с последующей 

финишной обработкой или повторного азотирования, которые имеют свои недостатки, 

например, как вредность производства, длительность процесса, высокая энергоемкость 

и в некоторых случаях разупрочнение основного материала коленчатого вала. 

Вторым способом восстановления коленчатых валов является нанесение покрытий износостойкими 

материалами, которые позволяют получать высокую долговечность без применения 

термообработки, но имеют низкий предел выносливости. 

Электролитические способы нанесения покрытий. Хромирование коленчатых валов с 

применением традиционного оборудования имеет ряд недостатков. Прежде всего, это высокая 

стоимость, снижение усталостной прочности коленчатого вала, выкрашивание и отслоение 

хрома во время работы сопряжения [2]. Процесс не нашел широкого применения. 

Железнение коленчатых валов приводит к схватыванию поверхностей. Покрытия, полученные 

этим методом очень чувствительны к изменению скорости скольжения поверхностного 

трения. При повышении скорости скольжения возрастает коэффициент трения и соответственно 

температура околоконтактной зоны. Кроме того, общим для электролитических 

покрытий недостатком является наводораживание и, как следствие, последующее интенсивное 

изнашивание восстановленной поверхности [3]. 

Однослойная наплавка под флюсом исследовалась Г.И. Доценко [4]. Для наплавки 

применяли проволоку разных марок, в том числе пружинную 2 класса ГОСТ 1071 – 81, Св– 

12ГС ГОСТ 792 – 67 и другие. Наплавку производили под флюсами АН–348А, ОСЦ–45, АН 

– 20 ГОСТ 9087 – 81 без примешивания и с примешиванием к флюсу графита, феррохрома, 

ферромарганца, ферромолибдена, алюминиевого порошка и других компонентов для получения 

наплавленного металла мартенситной структуры без пор и трещин. Наплавку производили 

при разном шаге, прямой и обратной полярности, разных напряжений дуги и индуктивности 

сварочной цепи, скорости подачи электродной проволоки и вращения детали. Все разновидности 

однослойной наплавки под флюсом не дали положительных результатов. Наплавленный 

металл имел неоднородную структуру и твердость, содержал поры, трещины и 

шлаковые включения. Наличие данных дефектов не позволяет рекомендовать этот способ 

для широкого применения. 

Способ наплавки в среде углекислого газа разработан Г.И. Доценко [4]. Шейки чугунных 

коленчатых валов наплавлялись проволокой разных марок, в том числе Нп-2Х13, Св- 

12ГС, ОВС, Нп-30ХГСА, Св-08 и другими. Во всех случаях структура наплавленного метал-

ла была неудовлетворительной, в слое имелись поры и трещины. Наименьшее количество 

дефектов на поверхности шеек получается при наплавке проволокой Нп-2Х13, наплавленный 

металл при этом имеет структуру аустенита с карбидной сеткой и неравномерную по длине 

твердость, колеблющуюся от 51 – 60 HRC. Износ шеек чугунных коленчатых валов, наплавленных 

в углекислом газе проволокой Нп-2Х13, был больше не наплавленных шеек. Усталостная 

прочность при этом способе снижается на 45-50 %. Из-за указанных недостатков такую 

наплавку применять нецелесообразно. 

Использование комбинированного способа плазменной наплавки (одновременная подача 

в сварочную ванну проволоки и порошка) позволяет повысить сопротивление усталости. 

Для наплавки галтелей используют порошок ПГ-СР3 или ПГ-СР4 (20-25%) + проволока 

Св-15ГСТЮЦА (75-80%) [5]. Наплавочные слои получаются высокого качества, глубина 

проплавления не превышает 0,7 мм [5]. Твердость 50–54 HRC [5]. 

Общим недостатком наплавочных способов восстановления изношенных коленчатых 

валов считают значительное термическое воздействие сварочной дуги на деталь, сопровождаемое 

ее расплавлением, возникновением остаточных напряжений, деформаций, трещин и, 

как следствие, снижением сопротивления усталости [5]. Для снятия остаточных напряжений 

возникших в наплавленном слое прибегают к термообработке, в процессе которой очень часто 

происходит коробление коленчатого вала. Данный метод нашел широкое применение при 

восстановлении коленчатых валов тракторных двигателей [5]. 

Наиболее перспективным методом восстановления коленчатых валов является плазменное 

напыление, благодаря наличию пор и формированию слоистой структуры [5]. Покрытие 

выдерживает длительные высокие цикличные нагрузки и перегрузки. Из-за остаточной 

пористости покрытие удерживает масло (особенно необходимое при пуске холодного 

двигателя), повышает надежность узла и снижает вероятность образования заедания (свободный 

графит во время работы выходит на поверхность и выполняет роль дополнительной 

твёрдой смазки). Напыление осуществляется порошками ПГ-АН9 и FeCrMo дисперсностью 

60-80 мкм [5]. В целях повышения адгезионной прочности прибегают к нанесению подслоя. 

В качестве подслоя используют термореагирующий порошок ПТ-Ю5Н [5]. 

Подводя итоги, следует отметить, что существующая практика восстановления коленчатых 

валов может существенно измениться с применением передовых подходов, значительно 

повысив качество покрытий. Таким образом, задача повышения долговечности коленчатых 

валов судовых дизелей нанесением износостойких покрытий является актуальной и требует 

дальнейшего изучения. 


1. Тартаковский Э.Д., Гончаров В.Г., Сапожников В.М. Анализ эффективности существующих методов 

ремонта коленчатых валов дизеля 5Д49. 

2. Волков Г.С., Картюшкин Э.Н., Гланцева К.М., Хабенко В.Е. Хромирование шеек крупногабаритных 

валов // Технология и организация производства. – 1977. – № 3. – С 58-62. 

3. Матюшенко В.Я. Износостойкость наводороженных металлов. – в кн.: Исследование водородного 

износа. – М.: Наука, 1977. – 133 с. 

4. Доценко Г.Н. Восстановление чугунных коленчатых валов автоматической наплавкой. М., Транспорт., 

1970 г. 56с. 

5. Хмелевская В.Б., Леонтьев Л.Б. Повышение надежности судового оборудования технологическими 

методами. В 3 т. Т. 3. Восстановление и упрочнение деталей. – Владивосток: Морской государственный 

университет; Дальнаука, 2005. - 356 с. 

99

К ВОПРОСУ О МЕХАНИЗМАХ ОБРАЗОВАНИЯ 

ВЫСОКОТОКСИЧНЫХ ОКСИДОВ АЗОТА ПРИ ГОРЕНИИ ТОПЛИВА 

Щербаков Алексей Георгиевич, Катин Виктор Дмитриевич 

Хабаровский институт инфокоммуникаций (филиал) ГОУ ВПО «Сибирский государственный 

университет телекоммуникаций и информатики», г. Хабаровск 

Научный руководитель: д.т.н., профессор Катин В.Д. 

Охрана окружающей среды от загрязнения промышленными выбросами является весьма 

актуальной проблемой современности. Приоритетное место в решении этой проблемы 

принадлежит вопросам защиты атмосферного воздуха. По данным Госкомстата России, от 

промышленных предприятий и транспорта в воздушный бассейн городов ежегодно поступает 

около 100 млн. тонн загрязняющих веществ, способных оказывать отрицательное влияние 

на растительный и животный мир, а также на здоровье населения. В последнее время загрязнение 

воздуха практически во всех промышленных регионах нашей страны представляет 

прямую угрозу здоровью людей. 

Вопрос снижения негативного воздействия на экосистемы напрямую связан с устойчивым 

существованием живой природы, а следовательно, и человека как ее пользователя. Современные 

масштабы техногенного давления на окружающую среду приняли катастрофические 

размеры, поэтому научно обоснованные предложения и технические решения по 

уменьшению такого воздействия необходимо причислить к актуальнейшим задачам сегодняшнего 

дня. 

Предприятия железнодорожного транспорта и нефтепереработки являются крупными 

источниками загрязнения атмосферного воздуха. В результате хозяйственной деятельности в 

атмосферу поступают такие загрязняющие вещества, как канцерогенные углеводороды, высокотоксичные 

оксиды азота, оксид углерода, оксиды серы и другие. 

В действующем Федеральном законе РФ «Об охране окружающей среды» особое внимание 

обращается на необходимость внедрения технологических процессов и схем на основе 

малоотходных технологий, которые бы максимально уменьшили или полностью исключили 

загрязнение среды обитания человека. Следует отметить, что загрязнение атмосферного воздуха 

связано, прежде всего, со сжиганием различных видов топлива в котельных и печных 

установках [1]. 

При сжигании топлива всегда образуются оксиды азота – наиболее токсичные из всех 

компонентов, содержащихся в продуктах горения. Так при полном сжигании газообразного 

топлива, не содержащего сернистых соединений в своем составе, в дымовых газах отсутствуют 

оксиды серы, сажа, оксид углерода и углеводороды и основными загрязнителями атмосферы 

становятся оксиды азота (NO и NO 2 ) [2]. Токсичность продуктов сгорания газообразного 

топлива на 92 – 98 % определяются содержанием в них оксидов азота. Причем в результате 

реакций в топочной камере образуется в основном оксид азота NO (более 95%), поэтому 

при анализе механизмов и условий образования вредных веществ на него и обращают пристальное 

внимание ученые всего мира [3, 4]. 

В зависимости от первоисточников образования в топках колов и печей оксиды азота 

разделяют на три группы: термальные NO х ; топливные NO х и фронтальные «быстрые» NO х. 

Механизм и условия образования термальных оксидов азота были подробно изучены 

отечественными учеными Я.Б. Зельдовичем, П.Н. Садовниковым и Д.А. Франк-Каменецким. 

Дальнейшее развитие термическая теория получила в работах Ю.П. Райзера, И.И. Тамма, 

Н.Н. Семенова и др. Весомый вклад в теорию и практику изучения образования оксидов азота 

внес И.Я. Сигал [1]. 

Кратко основные выводы термической теории могут быть сформулированы следующим 

образом: 

1. Образование NO происходит за фронтом пламени в зоне высоких температур по 

цепному механизму, формальная кинетика которого выражается уравнениями: 

100

O + N 2 ↔ NO + N – 316 кДж; 

N + O 2 ↔ NO + O + 136 кДж; 

N 2 + O 2 ↔ 2NO – 180 кДж. 

2. Выход NO определяется максимальной температурой горения и концентрацией азота 

и кислорода в зоне реагирования. Вследствие этого эта теория и получила название 

«термической». 

3. Концентрация образовавшегося NO не превышает равновесную при максимальной 

температуре в зоне реагирования. 

4. При наличии свободного кислорода (α > 1) выход NO определяется максимальной 

температурой в зоне реакции, при недостатке (α < 1) – кинетикой разложения NO, т.е скоростью 

охлаждения продуктов сгорания. 

Термическая теория предполагает экспоненциальную зависимость равновесной концентрации 

[C NO ] от температуры: 

⎛ 21500 ⎞ 

[ CNO 

] = 4.62 

CO 

C exp ,% об. 

2 N ⎜ ⎟ 

2 

− 

⎝ RT ⎠ 

где C O2 , С N2 – концентрация O 2 и N 2 в реакционной зоне, % об., R – универсальная газовая 

постоянная, Дж/моль·К; Т – максимальная температура в реакционной зоне, К. 

Таким образом, равновесная концентрация оксида азота зависит главным образом от 

температуры, экспоненциально возрастая с ее увеличением, а в степени 0,5 – от концентрации 

кислорода. 

Образование оксида азота заканчивается в факельной зоне топочного устройства котла и 

печи. В конвективном газоходе некоторая часть оксида азота (1-2%) окисляется до NO 2 (не более 

5%). При выбросе в атмосферу NO, вследствие понижения температуры, переходит в NO 2 . 

Топливные оксиды азота образуются через азотосодержащие соединения, которые присутствуют 

в жидких и твердых топливах. Содержание химически связанного азота в сырой 

нефти – до 0,65%, в мазуте – до 1,4%, в бензине – до 0,07%, в угле – 1,5-2%. 

В жидком топливе азот сопутствует тяжелым компонентам и находится в гетероциклических 

кольцах пиридина, пиперидина, хинолина, изохинолина и их производных. Азот в топливе, 

в основном, входит в состав соединений, легко распадающихся при нагревании и активно 

вступающих в реакцию с кислородом. 

Предполагается, что азотосодержащие соединения, попадая в зону пламени разлагаются, 

образуя такие радикалы, как NH, CN, CH, NCH. Масс-спектроскопический анализ позволил 

обнаружить радикалы, которые, взаимодействуя с кислородом, образуют оксиды азота. 

При этом скорость образования NO соизмерима со скоростью горения. 

Коэффициент избытка воздуха однозначно влияет на конверсию азота топлива в NO: с 

повышением α растет и NO из азота топлива. В конечном счете, кислород является определяющим 

фактором в образовании топливного NO. Рециркуляция газов снижает образование 

термальных оксидов азота, но заметного влияния на образование топливного NO рециркуляция, 

да и другие схемы снижения температуры, не имеют [4]. 

Накопленный исследователями материал позволяет сделать ряд практических выводов: 

1. Конверсия азота топлива в NO происходит во фронте пламени при скорости, соизмеримой 

со скоростью реакций горения. 

2. Конверсия имеет слабую зависимость от температуры пламени, т.е. с увеличением 

температуры она повышается весьма незначительно. 

3. Конверсия не зависит от вида азотсодержащего соединения, а определяется содержанием 

в нем азота. 

4. Конверсия увеличивается с увеличением коэффициента избытка воздуха. 

5. Доля топливного NO в суммарном выходе оксидов азота будет тем больше, чем ниже 

температура в топке. 

Фронтальные или «быстрые» оксиды азота имеют место при сжигании всех видов топлива. 

Химически индуцированный механизм синтеза NO близок по своему характеру к ме- 

101

ханизму топливного NO, который происходит с участием промежуточных продуктов и радикалов 

во фронте пламени. Скорость протекания реакций сопоставима со скоростью горения. 

Действия механизма «быстрых» оксидов азота ограничивается фронтом пламени и узкой 

зоной, непосредственно прилегающей к нему. 

Исследования показывают слабую зависимость «быстрой» NO от температуры и сильную 

от избытка воздуха. 

На основе проделанного литературного анализа можно сделать следующие выводы: 

1. Фронтальные NO образуется в зоне, характеризующей фронт пламени. 

2. Время образования соизмеримо с временем реакций горения. 

3. Фронтальные NO имеют слабую зависимость от температуры и сильную от избытка 

воздуха. 

Оксиды азота, обладая высокой токсичностью, способны образовывать еще более токсичные 

комплексы, а также способствовать образованию фотохимических туманов (смогов). 

Если переход на сжигание «чистых» с точки зрения загрязнения воздушного бассейна топлив 

позволяет резко сократить, а иногда полностью ликвидировать все прочие выбросы токсогенов, 

то на сокращение оксидов азота это не оказывает существенного влияния. Сказанное 

ставит последний в один ряд с такими крупными загрязнителями окружающей среды как оксиды 

серы и твердые частицы. В таблице 1 показано влияние NO х на организм человека. 


Концентрации в воздухе токсических веществ, оказывающих вредное воздействие 

на организм человека 

Длительность и характер действия 

Содержание в воздухе, % об. 

NO x SO 2 CO 

Несколько часов без заметного действия 0,0008 0,0025 0,01 

Признаки легкого отравления 0,001 0,005 0,01 – 0,05 

Возможно серьезное отравление через 30 

минут 

0,005 0,008 – 0,015 0,2 – 0,3 

Опасно для жизни при кратковременном 

воздействии 

0,015 0,06 0,5 – 0,8 

Оксиды азота, реагирую с атмосферной влагой, образуют азотную кислоту, которая вызывает 

повышенную коррозию металлических сооружений и конструкций. NO 2 поглощает 

видимый свет и при концентрации около 0,5 мг/м 3 приводит к уменьшению видимости, что 

может стать причиной аварий на автомобильном, морском и воздушном транспорте. 

Таким образом, изучение и анализ основных факторов, влияющих на образование оксидов 

азота, позволяет не только реально наметить приоритетные методы снижения их топках 

котлов и печей, но и более обоснованно и достоверно рассчитать выбросы NO х с продуктами 

сгорания. 


1. Сигал И.Я. Защита воздушного бассейна при сжигании топлива. - Л.: Недра, 1998. - 312 с. 

2. Лавров Н.В. Процессы горения топлива и защита окружающей среды. - М.: Металлургия, 1991. - 240 с. 

3. Котлер В.Р. Оксиды азота в дымовых газах котлов. - М.: Энергоатомиздат. 1997, 144 с. 

4. Катин В.Д. Защита окружающей среды при эксплуатации печных и котельных установок. - Хабаровск: 

ДВГУПС. 2004, 174 с. 

102


ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ СУДОВ 

СУДОВЫЕ ТУРБОКОМПАУНДНЫЕ СИСТЕМЫ: 

АНАЛИЗ ТЕХНИЧЕСКИХ, ЭКОНОМИЧЕСКИХ 

И ЭКОЛОГИЧЕСКИХ АСПЕКТОВ 

Данилович Антон Петрович 


Научный руководитель: д.т.н., профессор Радченко П.М. 

Аннотация 

В статье проводится анализ технических, экономических и экологических аспектов одной 

из энергосберегающих технологий на флоте – турбокомпаундной системы. Дополнительно 

рассматривается одно из важнейших требований к системе – бесперебойность электроснабжения. 

Настоящий доклад имеет своей целью систематизировать информацию и обобщить зарубежный 

опыт применения актуального направления использования «бросовой» теплоты 

отработавших газов ГД – турбокомпаундных систем (ТКС). 

С увеличением мощности главного двигателя (ГД) и повышением КПД турбокомпрессоров 

наддува (ТКН) количество отработавших газов (ОГ) возрастает, и, соответственно, 

возникает возможность использования их энергии в дополнительных энергосберегающих 

установках – турбокомпаундных системах. Под этим термином понимается совокупность 

агрегатов, приводимых во вращение турбинами, использующими энергию отработавших газов 

главного двигателя. Потенциальная энергия ОГ главного двигателя утилизируется в механическую 

энергию, которая может быть использована на различные нужды судна (выработка 

электроэнергии, передача дополнительного вращательного момента на гребной вал). 

Предпосылкой для разработки и внедрения ТКС принято считать повышение стоимости 

топливо-смазочных материалов на мировом рынке. Кроме того, прогресс в развитии ТКН 

позволил увеличить их КПД до 70%, что дало возможность утилизировать избыток ОГ в силовой 

газовой турбине [1]. 

Рис. 1. Зависимость максимальной располагаемой (установленной) мощности силовой 

газовой турбины от КПД турбокомпрессора наддува 

103

Из рисунка 1 видно, что при КПД турбокомпрессора наддува равном 70 %, мощность 

силовой утилизационной газовой турбины составляет 5,0 % N е гд [5]. 

В зависимости от мощности ГД в состав ТКС может входить одна или несколько силовых 

утилизационных газовых турбин (СУГТ). Каждая СУГТ включает в себя: непосредственно 

газовую турбину, планетарный редуктор и разобщительную муфту. Схема включения 

СУГТ по направлению движения ОГ может быть последовательной (при N е гд < 5000 кВт) и 

параллельной (при N е гд > 4000 кВт) [6]. Применение той или иной схемы ТКС (рис. 2) определяется 

конкретными условиями проектируемого судна: назначение и характер использования 

судна, ожидаемые условия плавания, тип, количество и мощность ГД, тип гребного винта, 

уровень электрической и тепловой мощности, направляемой на собственные нужды на 

ходу судна и др. 

Рис. 2. Схемы судовых турбокомпаундных систем: 1– силовая газовая турбина; 2 –зубчатая передача; 

3 – главный двигатель; 4 – турбонагнетатель; 5 – валогенератор; 6 – вспомогательный 

дизель; 7 – разобщительная муфта; 8 – утилизационная паровая турбина; 9 – статический преобразователь 

частоты тока; 10 – электрическая обратимая валомашина (генератор/двигатель) 

Действительная располагаемая мощность СУГТ определяется, естественно, текущим 

режимом ГД. Эта зависимость для СУГТ типа PTL фирмы АВВ автономного исполнения 

представлена на рис. 3 [7]. 

Рис. 3. Зависимость располагаемой мощности силовой утилизационной газовой турбины 

от текущего режима (развиваемой мощности) главного двигателя 

104

Как видно на рис. 3 СУГТ вводят в действие не ранее того, как ГД достигнет режима 

50 % нагрузки. В этом режиме СУГТ развивает менее 20 % своей максимальной располагаемой 

мощности. При более низких долевых режимах ГД использование СУГТ нерационально, 

потому что ОГ содержат значительную долю несгоревших фракций углеводородов. Они оседают 

на внутренних поверхностях газового тракта, создавая опасность их возгорания и повышая 

расходы на техническое обслуживание. 

Обеспечение бесперебойности электроснабжения 

И снова обратимся к рис. 2, из которого видно, что ТКС прежде всего рассматривается 

как источник электрической энергии (2б, 2в, 2г, 2д, 2е). При любой схеме электроснабжения 

судна приоритетной задачей является бесперебойная подача электроэнергии в электросистему 

судна надлежащего качества и в необходимом количестве во всем диапазоне изменения статических 

нагрузок ГД и электрической сети, а так же при самых неожиданных нештатных ситуациях. 

К таким ситуациям относятся неисправности ГД и оборудования УГТГ, а также внезапный 

переход в маневренный режим ГД, оборудованного винтом фиксированного шага (ВФШ). 

Производственно-технологические процессы в ходовом режиме судна, вызывающие 

дефицит электроэнергии в большинстве случаев предсказуемы, и реакцию на них можно запрограммировать. 

Образующийся в этих случаях дефицит электроэнергии возможно восполнить 

за счет упреждающего ввода на параллельную работу с УГТГ резервного дизельгенератора 

(РДГ), либо стабилизированного по частоте тока валогенератора (СВГ). С позиций 

достижения максимальной экономичности упреждающий ввод СВГ является более 

предпочтительным, а потому и более практикуемым в схемах судовых энергетических установок 

(СЭУ) с ТКС [3,7]. 

Выделим основные алгоритмы и конструктивные меры обеспечения бесперебойности 

электроснабжения судна при работе ТКС и поддержания должного качества ЭЭ: 

1. Чтобы не допустить дефицита электроэнергии, вызываемого производственно-технологическими 

процессами на судне, включая выполнение непредвиденных маневров, в программы 

управление ГД, валогенератором и ходовым РДГ следует ввести специальную программу, 

координирующую их работу в переходных режимах. 

2. Чтобы не допустить перебоев в электропитании, вызванных неисправностями автономного 

УГТГ, поддерживающий валогенератор следует постоянно держать подключенным к 

ГРЩ в режиме синхронного компенсатора. При возникновении неисправности валогенератор 

соединяют с гребным валом, а УГТГ выводят из работы без перерыва электропитания судна. 

3. Чтобы не допустить перебоев в электропитании, вызванных неисправностями ГД, 

СВГ следует снабдить маховиком (то же и УГТГ). При внезапной остановке ГД валогенератор 

отсоединяют от гребного вала, и он продолжает работать в режиме маховичного электрогенератора 

в течение времени, пока производят ввод в действие ходового РДГ. 

4. Заменить точную синхронизацию ходового РДГ на альтернативные способы синхронизации, 

обладающие большей оперативностью. 

Отдельно следует рассмотреть меры по сокращению времени пуска и ввода в работу 

ходового резервного дизель-генератора. Для повышения надежности запуска РДГ рекомендуется 

использовать более надежную стартерную систему пуска и более качественные сорта 

топлива, а также объединить систему смазки РДГ с ГД и ввести периодическую операцию 

проворачивания в режиме «горячий резерв». 

Технико-экономическая эффективность ТКС 

Показатели ежегодной экономии топлива зависят от стоимости последнего, эксплуатационного 

периода судна в году и мощности ГД в режиме экономического хода. На рис. 4 показана 

взаимозависимость указанных параметров [2]. Видно, что при удельной экономии в 5 

г/(кВт·ч) и периоде эксплуатации 7200 ч/год (300 дней), при стоимости топлива, например, 

300 долл/т может быть сэкономлено 11 долл/год на каждый киловатт мощности ГД. Зная 

мощность ГД, можно рассчитать ежегодную экономию. 

105

Рис. 4. Ежегодная экономия средств на единицу мощности главного двигателя: слева количество 

дней эксплуатации судна в год; справа – колебания стоимости топлива 

Эффективность применения ТКС возрастает с увеличением мощности ГД. При этом 

сроки окупаемости ТКС в исполнении с комбинированным парогазовым УТГ (рис. 2д) несколько 

выше по сравнению с автономным исполнением СУГТ (рис. 2г). Это объясняется 

более высокими первоначальными и эксплуатационными расходами на комбинированный 

парогазовый УТГ. СУГТ фирмы АВВ типа NTC и PTL в режиме полной мощности ГД развивают 

при автономном использовании 4-5 % от его спецификационной мощности, что эквивалентно 

повышению КПД малооборотного дизеля с 50 до 52 %. ТКС с комбинированным 

парогазовым УТГ экономит 10 % N е гд (3 % – СУГТ и 7 % – УПГТ), что эквивалентно повышению 

КПД дизеля до 55 % [7]. 

Приведенные расчеты не учитывают дополнительных статей экономии, таких как: 

– экономии смазочного масла и энергии на работу вспомогательных систем в случае 

полной замены дизель-генератора турбокомпаундной системой; 

– экономии ресурса ДГ и связанных с этим затрат на реновацию, ремонт и техобслуживание; 

– экономия затрат на подготовку топлива и смазочного масла и утилизацию шлама, образовавшегося 

после его подготовки. 

Экологический аспект применения ТК 

Одним из серьезных доводов в пользу ТКС, по мнению ее фирм-разработчиков, является 

ужесточение требований международного сообщества к снижению выброса вредных 

(NO x , SO x , углеводороды, сажа и др.) и парниковых (CO 2 ) газов. Применение ТКС самым непосредственным 

образом снижает негативное влияние судов на окружающую среду. Вопервых, 

за счет уменьшения количества сжигаемого топлива (вследствие его экономии) и 

снижения общего количества продуктов сгорания. Во-вторых, за счет изменения термодинамических 

и термохимических процессов как в камерах сгорания дизелей, обусловленных 

включением в выхлопной тракт элементов ТКС, так и на протяжении всего выхлопного 

тракта, по которому проходят ОГ. Изменения этих процессов способствуют понижению доли 

вредных газов и сажи в продуктах сгорания. Последний эффект будет усиливаться по мере 

совершенствования оборудования ТКН и ТКС (в первую очередь, сопловых аппаратов турбин), 

средств и программ автоматического управления и контроля ими [8, 9]. 

Заметим, что понижение содержания сажи в отработавших газах, ожидаемое в результате 

опосредованного действия ТКС, повышает пожаробезопасность выхлопного тракта и 

снижает затраты энергии и труда экипажа на его очистку. 

106 


1. Видуцкий Л. М. Топливные ресурсы и их экономия в зарубежном судостроении // Судостроение. - 

1983. - № 2. - С. 27– 31. 

2. Видуцкий Л. М. Зарубежная судовая энергетика в 1985 г. // Судостроение. - 1987. - № 4. - С. 21–27.

3. Калинина М. И. Разработка новых схемных решений для привода судовых генераторов // Судостроение. 

- 1989. - № 2. - С. 15–17. 

4. Турбокомпрессоры серии VTR…4E и силовые газовые турбины серии NTC…4 фирмы АВВ [Текст] : 

Рекламный проспект АВВ Turbo System Ltd. / Публикация № СH-Z 20005 89 E. Отпечатано в Бадене, 

Швейцария. 8 с. 

5. Турбокомпаундная установка // Hansa. - 1985. - № 22. S. 2304–2310. 

6. Утилизация энергии части отработавших газов главного двигателя // The Naval Architect. - 1984, VII– 

VIII. р. E289–E290. 

7. Мarkus Rupp/ Waste heat recovery for lower engine fuel consumption and emissions [Текст]: доклад АВВ 

Turbo System Ltd. – Баден, Швейцария. 11 с. 

8. Мarkus Rupp/ Waste heat recovery for lower engine fuel consumption and emissions [Текст]: доклад АВВ 

Turbo System Ltd. Баден, Швейцария. 11 с. 

9. Waste heat systems // MER. - 2007. - May. - p. 44–47. 

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ДЕГРАДАЦИИ СИСТЕМ СУДОВЫХ 

ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СРЕДСТВ АВТОМАТИЗАЦИИ (СЭСА) 

Папшева Светлана Юрьевна, Горева Татьяна Игоревна 

Камчатский государственный технический университет, 

г. Петропавловск-Камчатский 

Научный руководитель: д.т.н. Пюкке Г.А. 

sveta_prepod@mail.ru 

Современные СЭСА выполняют различные по сложности и ответственности задачи. 

Эти задачи можно классифицировать по значимости последствий их прямого невыполнения 

вследствие отказа оборудования. Например, отказы, приводящие к возникновению аварийных 

ситуаций, наиболее опасны. Могут возникнуть ситуации, когда своевременное обнаружение 

и ремонт возникшей неисправности позволит устранить опасность возникновения 

аварийной ситуации. Для многофункциональных систем характерны неисправности вызывающие 

только снижение качества ее функционирования. В этом случае в зависимости от 

характера последствий, выбирается стратегия ремонтно-эксплуатационного обслуживания 

систем СЭСА. Возможности оперативно-ремонтного обслуживания СЭСА, характер их использования 

задаются графиком работы системы, определяемым ее назначением. График работы 

задает тот или иной показатель надежности. Так, если выполняется техническое обслуживание 

(ТО) ЭСА по регламенту, то достаточно знать вероятность безотказной работы системы. 

Если же становится существенной длительность простоя на выполнение диагностических 

процедур и ремонт, то знание вероятности безотказной работы не достаточно. В такой 

ситуации основной интерес представляет распределение простоев, позволяющее вычислить 

средние непроизводительные потери. В этом случае, могут оказаться полезными методы 

теории массового обслуживания и перевод системы с регламентного ТО на техническое обслуживание 

по состоянию [1]. 

Повышение эффективности диагностирования на 40% достигается при увеличении эксплуатационного 

цикла, за счет введения приборного контроля состояния объекта между циклами 

ТО. Для систем продолжительного действия, к которым относятся судовые ЭСА, можно 

ввести критерий эффективности использования, с целью его дальнейшей оптимизации. В 

качестве такого критерия будем использовать величину отношения времени работоспособного 

состояния объекта оптимизации к сумме интервалов времени работоспособного 

состояния и простоя, вызванного необходимостью проведения аварийных ремонтов или 

профилактики. 

Задачу планирования профилактического обслуживания можно сформулировать так: 

для нерезервированной системы необходимо так выбрать период профилактики t 0 , чтобы 

при заданных средних значениях времени аварийного ремонта Т рем и времени профилактики 

107

Т проф , эффективность использования L достигла максимума. Стратегия обслуживания состоит 

в выборе периода безотказной работы между профилактиками t 0 . Если же отказ наступает до 

момента t 0 , то сразу выполняется аварийный ремонт. При произвольном количестве k случайных 

величин интервалов работоспособности U k определим среднее время исправной работы 

как математическое ожидание М{U}. Через V k обозначим случайную величину времени 

вынужденного простоя, включающего либо время аварийного ремонта, либо время планируемой 

профилактики. 

Проверка работоспособности систем в большинстве случаев сопряжена с выводом на 

некоторое время из состояния готовности всего объекта или его части. Это означает, что более 

частые проверки приводят к уменьшению суммарного времени, в течение которого система 

готова к действию. С другой стороны редкие проверки не обеспечивают необходимого 

полного объема диагностической информации, что увеличивает риск возникновения аварийных 

ситуаций и снижает готовность системы к работе. В соответствии с существованием 

этих противоположных тенденций должен существовать экстремум функции оптимизации, 

реализуемый при монотонной вариации параметром λ, тогда при аналитическом описании 

задачи, можно найти интервал оптимального времени работоспособности системы. На практике 

могут быть выбраны различные стратегии оптимизации процесса эксплуатации. На 

рис.1. приведена схема различных вариантов сочетания использования и диагностирования 

объектов эксплуатации (ОЭ). 

Переход от регулярно-периодического диагностирования к обслуживанию судового 

оборудования по текущему состоянию предполагает выбор стратегии с использованием случайно-периодического 

диагностирования. На рис. 2. приведена циклограмма функционирования 

объекта непрерывного использования. ОЭ находится в рабочем режиме до отказа. 

Так как среднее значение длительности пребывания ОЭ в работоспособном состоянии 

равно средней наработке до отказа Т р = Т 0 , то в каждом цикле будет иметь место аварийное 

восстановление, т. е. Р вос = 1. 

Тогда коэффициент готовности равен: 

T0 T0 

⎛ 

⎞ 

Кг 

= ∫ Р0() tdt Р0() 

tdt+ 

T 

⎜ ∫ вос 

⎟ 

, (1) 

0 ⎝ 0 

⎠ 

где T вос – среднее значение длительности простоя ОЭ, обусловленной его восстановлением. 

T 

0 

∫ 

0 

Р () tdt– средняя наработка ОЭ до отказа. Среднее время исправной работы t p за общее 

0 

время использования Т (включающее периоды исправной работы и восстановления) следует 

T0 

1 

из соотношения: t 

p 

= Р0 

() tdt 

T 

∫ . При вариации верхним пределом интегрирования Т выражение 

соответствует текущему значению коэффициента готовности системы К г (Т). 

0 

Здесь 

108 

Рис. 1. Варианты сочетания контроля и эксплуатации устройств судовых 

электрических средств автоматизации

Р 0 (t) – вероятность того, что система находится в рабочем состоянии в момент времени t. 

Статистическое значение коэффициента готовности за время t определяется соотношением: 

* Σ Σ Σ 

Кг = tp ( tp + tв 

), где t Σ р 

– суммарная длительность пребывания системы в работоспособном 

состоянии за время t; t Σ в 

– суммарная длительность простоя системы, обусловленного 

ее восстановлением. 

Рис. 2. Циклограмма объекта непрерывного использования 

На рис.2. циклограммы использования приняты следующие обозначения: t (i) ν – случайная 

величина длительности i– го цикла функционирования системы; t (i) р – случайная величина 

длительности пребывания ОЭ в работоспособном состоянии за время t (i) ν , t (i) в – случайная величина 

длительности простоя, обусловленная восстановлением работоспособности ОЭ за 

время t (i) ν . При оптимизации режима эксплуатации системы, для оценки эффективности использования 

ОЭ, необходимо перейти от случайных величин к детерминированным оценкам 

временных интервалов (через нахождение средних значений случайных величин). Законы 

распределения времени использования ОЭ по назначению и времени восстановления будем 

считать экспоненциальным с параметрами λ (интенсивность отказов) и μ (интенсивность 

восстановления). Коррекцию численных значений интенсивностей отказов будем выполнять 

на основе анализа изоварной модели по данным полученным от объекта эксплуатации [2]. 

Построение модели регулирования с использованием полученной информации позволяет 

выработать методику определения значений интенсивностей восстановления и выработать 

рекомендации по режиму эксплуатации ОЭ. Для получения стационарного значения коэффициента 

готовности К г обычно используют предельный переход в предположении, что 

* 

lim K г 

= К г 

за общее время t имели место m временных циклов длительностью Т 0 контроля 

t→∞ 

работоспособности ОЭ, и n раз ОЭ восстанавливался. Тогда при бесконечном увеличении 

числа циклов, используя теорему Бернулли [3], переходят от рассмотрения процесса на интервале 

t к рассмотрению процесса в одном цикле длительностью Т 0 . lim P⎜ 

− p < ε = 1 

⎛ m ⎞ 

t→∞ 

n 

⎟ , 

⎝ ⎠ 

m 

где - статистическая частота появления события, заключающегося в восстановлении ОЭ 

n 

при реализации m циклов; р– вероятность появления данного события в одном цикле длительностью 

Т 0 . Для случая непрерывного диагностирования идеальными техническими 

средствами диагностирования объекта непрерывного использования, коэффициент готовности 

равен (1). 

При неограниченном увеличении времени использования, величина Р 0 (t)dt сходится с 

вероятностью единица к отношению математического ожидания случайной величины одного 

интервала времени исправного состояния к сумме математических ожиданий интервалов ис- 

109

правного состояния и времени простоя. Тогда в установившемся режиме, для простейших 

потоков отказов и восстановлений К г = μ / (μ + λ). Соответствующая стохастическая матрица 

переходов РР имеет вид: 

⎡P11 P12 P13 P14 

0 0 0 0 ⎤ 

⎢ 

0 P22 0 0 P25 0 P27 

0 

⎥ 

⎢ 

⎥ 

⎢0 0 P33 0 P35 P36 

0 0 ⎥ 

⎢ 

⎥ 

0 0 0 P44 0 P46 P47 

0 

PP = 

⎢ 

⎥ 

⎢ 0 0 0 0 P55 0 0 P ⎥ 

58 

⎢ 

⎥ 

⎢0 0 0 0 0 P66 0 P58 

⎥ 

⎢ 

0 0 0 0 0 0 P77P 

⎥ 

⎢ 

78 ⎥ 

⎢⎣0 0 0 0 0 0 0 1 ⎥⎦ 

При заданных значениях времени наработки до отказа: t 1 * = 10 4 ч; t 2 * = 1.25·10 4 ч; t 3 * = 

0.8·10 4 ч. интенсивности отказав компонент будут составлять λ 1 = 10 -4 ч -1 ; λ 2 = 0.8·10 -4 ч -1 ; λ 3 = 

1.25·10 -4 ч -1 . Соответственно, значения коэффициентов матрица РР при выбранном шаге 

дискретизации времени Δt = 10 2 ч, будут составлять: 

⎡0,9695 0,0100 0,0080 0,0125 0 0 0 0 ⎤ 

⎢ 

0 0,9795 0 0 0,0080 0 0,0125 0 

⎥ 

⎢ 

⎥ 

⎢ 0 0 0,9775 0 0,0100 0,0125 0 0 ⎥ 

⎢ 

⎥ 

0 0 0 0,9820 0 0,0080 0,0100 0 

РР = ⎢ 

⎥ 

⎢ 0 0 0 0 0,9875 0 0 0,0125 ⎥ 

⎢ 

⎥ 

⎢ 0 0 0 0 0 0,9900 0 0,0100⎥ 

⎢ 0 0 0 0 0 0 0,9920 0,0080⎥ 

⎢ 

⎥ 

⎢⎣ 

0 0 0 0 0 0 0 1 ⎥⎦ 

Процесс деградации при отсутствии восстановительных процедур будет определяться 

текущими значениями компонент вектора вероятностей состояний. 

Р(j) = P(j – 1)*PP. 

Исходное состояние будет характеризоваться вектором P(0) 

Р(0) = [1 0 0 0 0 0 0 0]. 

Существование вектора предельных состояний P(t) = (P 1 (t) P 2 (t)…… P n (t)) t при переходе 

системы из состояния в состояние, определенного на множестве T = [a, ∞ ), означает, что 

с течением времени в системе наступает некоторый стационарный режим (режим насыщения), 

проявляющийся в том, что система случайным образом меняет свои состояния, но вероятность 

каждого из них уже не зависит от времени. При наступлении режима насыщения 

каждое из состояний реализуется с некоторой постоянной вероятностью, соответствующей 

среднему относительному времени пребывания системы в данном состоянии. Необходимо 

отметить, что приведенная модель и примеры ее реализации отражают общие тенденции развития 

процесса деградации систем. Характер этих процессов полностью определяется величинами 

коэффициентов стохастической матрицы РР. 


1. Волков И.К., Зуев С.М., Цветкова Г.М. Случайные процессы: Учеб. для втузов / Под ред. В.С. Зарубина, 

А.П. Крищенко. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2000. 448 с. 

2. Пюкке Г.А., Портнягин Н.Н., Кузнецов С.Е. Диагностирование электрических цепей методом изовар / 

Изв. вузов. Электромеханика. 1998. - №1., с.35-40. 

3. Вентцель Е.С., Овчаров Л.А. Теория вероятности и её инженерные приложения. Учеб. Пособие для 

втузов. 2-е изд., стер. - М.: Высш. Шк., 2000. 480 с.: ил. 

110

ИЗ ИСТОРИИ РАЗВИТИЯ ЭЛЕКТРОДВИЖЕНИЯ 

Харисов Кирилл Евгеньевич 


Научный руководитель: ст. преподаватель Осокина Е.Б. 

kirys777@mail.ru 

Во второй половине XX века типовые схемы электродвижения начинают широко применяться 

на ледоколах, судах ледового плавания, буровых судах, кабелеукладчиках и пассажирских 

судах. В порядке наработки опыта эксплуатации, строятся транспортные и рыболовные 

суда с ГЭУ. Но, двойное преобразование химической энергии топлива в механическую, 

а затем в электрическую, при относительно небольшом КПД гребных двигателей и генераторов 

(0,75-0,85), существенно ограничило область распространения ГЭУ. Их дальнейшее 

развитие надолго оказалось связанным с применением в составе ядерных энергетических 

установок (ЯЭУ) надводных и подводных судов. 

Немаловажным преимуществом современных систем электродвижения стало то, что 

использование электрической передачи позволяет использовать в ГЭУ переменного тока с 

частотными преобразователями принципиально различные тепловые машины, что значительно 

увеличивает маневренность судна. После 1 ноября 2000 г. такие системы получили 

наименование IEP - Integrated Electric Propulsion. 

Современный этап развития электродвижения на флоте стал возможен благодаря интенсивному 

развитию силовой кремниевой электроники. Это позволило довести к.п.д. передачи 

электроэнергии от первичного двигателя на винт до 99%. Кроме того, применение тиристорных 

преобразователей частоты большой мощности, позволило увеличить диапазон 

применения гребных двигателей с пониженной (двойной) частотой вращения и соосных (тянущий+толкающий) 

винтов. Т.е. увеличить к.п.д. судовой силовой установки от 15 % до 25% 

соответственно. 

Гребной электродвигатель двойного (встречного) вращения соосных винтов не имеет 

статора в его привычном понимании. Внешний ротор построен по схеме статора синхронной 

машины с трехфазной обмоткой переменного тока и консольно закреплен на внутреннем роторе 

с многополюсной обмоткой возбуждения постоянного тока. После подачи тока оба ротора 

начинают вращаться относительно друг друга. 

В настоящее время наиболее оптимальной считается ГЭУ переменного тока с ВФШ и 

непосредственным преобразованием частоты с напряжением до 6,3 кВ. На отечественном 

флоте такие ГЭУ впервые были применены на ледоколах "Таймыр" и "Вайгач", построенных 

на верфи Турку (Финляндия) в 1987, 1988 гг. При этом следует отметить, что использование 

ГЭУ не только улучшает виброакустические характеристики СЭУ, но и существенно меняет 

структуру электромагнитных полей электрохода. Для высоковольтных ГЭУ это потребовало 

кардинального изменения подхода к размещению жилых помещений на судне. 

Начиная с 1992 г. в качестве гребных электродвигателей (ГЭД) начали широко применяться 

винто-рулевые комплексы (ВРК) с погруженным гребным двигателем (podded drive), 

в которых ГЭД вынесен за пределы корпуса судна и размещен в подводной капсуле (коконе) 

с высокими гидродинамическими свойствами. Типовые ВРК строятся либо с одним упорным 

либо с двумя соосными (тяговым и упорным) винтами. В России наибольшее распространение 

получили Финские системы “Азипод” (Azipod - azimuthing podded propulsion system) с 

одним упорным винтом и ГЭД мощностью от 1,5 до 4,5 МВт. 

Главными достоинствами ВРК являются: - возможность разворота капсулы в горизонтальной 

плоскости на 360°, т.е. реверс направления вращения винта на 100%-ной мощности; 

- сверхкороткий валопровод и возможность работы винта фиксированного шага на низких 

скоростях (до 0.1 от ном.). 

ВРК позволяют существенно уменьшить уровень шума и вибрации СЭУ и установить 

электроэнергетическое оборудование в труднодоступных для размещения груза местах, что 

111

позволяет более рационально использовать объем судна. Наиболее эффективным источником 

тока для ВРК является сеть переменного тока, позволяющая не только увеличить надежность 

и экономичность ГЭУ, но и использовать для привода винта асинхронные двигатели с 

короткозамкнутым ротором, не требующие обслуживания в эксплуатации. 

Для улучшения пусковых качеств асинхронного привода часто используются двухклеточные 

и глубокопазные роторы специального исполнения. Регулировку частоты вращения 

винта в системе Azipod осуществляют с помощью тиристорных преобразователей частоты. 

Первый положительный опыт от замены СЭУ с МОД и прямой передачей на винт, на 

ГЭУ с единой электростанцией из четырех главных дизель-генераторов с пропульсивным 

комплексом "Азипод", был получен на двух танкерах ОАО "Мурманское морское пароходство" 

в 1994 г. 

В 2004 г был проведен сравнительный анализ эффективности энергетической установки 

танкера типа “Астрахань” (дедвейт ок. 20 000 т., МОД-8850 кВт) и аналогичного танкера с 

ГЭУ из четырех ГТД контейнерного типа (по 2,5 МВт), работающих на сеть переменного тока 

и винторулевого комплекса (ВРК) типа “Азипод”. 

Результаты анализа показали, что применение ГЭУ позволило: повысить манёвренность 

судна и уменьшить массу пропульсивной установки на 180 тонн, сократив при этом 

длину машинного отделения на 5–7 м. и увеличить объём грузовых помещений примерно на 

500 куб. метров. Кроме того, за счет возможности вывода из работы отдельных силовых агрегатов, 

СЭУ значительно снизила расход топлива и масла, а применение ГТУ позволило отказаться 

от практики технического обслуживания ГД СЭУ и перейти на агрегатную замену 

блоков СЭУ во время планового ремонта, что привело к сокращению численность машинной 

команды. 

В последнее время ГЭУ широко применяются на круизных судах, паромах и суда внутреннего 

плавания, эксплуатируемые в “особых” районах, например такие как построенный в 

2001 г. балтийский паром Тихо Браге (“Tycho Brahе”), с энергетической установкой из 4-х 

двухтопливных дизелей Wartsila 6R32 с электрической передачей мощности на винт. Большой 

интерес к созданию систем электродвижения надводных судов проявляют и военные 

моряки. Так в феврале 2006 г. во Франции вошел в строй первый большой, полностью "дизель-электрический", 

транспортно-десантный корабль "Мистраль" (Mistral, L9013, дедвейт 

16500 т.) с энергетической установкой из 4 главных дизель-генераторов переменного тока 

(Wartsila diesels-alternators) 16V32 мощностью по 6,2 МВт, одного РДГ 18V20 мощностью 3 

MВт и двумя ВРК с электродвигателями по 7 МВт. 

Для судов с сопоставимым расходом энергии на движение и собственные нужды наиболее 

перспективными являются СЭУ с отбором мощности на валогенераторы, в том числе 

установки переменного и двойного рода тока. Немаловажное преимущество ГЭУ связывается 

с возможностью отказаться от применения сложных в эксплуатации и более дорогих винтов 

регулируемого шага. 

Не менее интересным представляется подход предложенный фирмой Вяртсиля 

(Wartsila, Финляндия) при проектировании СЭУ танкера дедвейтом 16 400 т., построенного в 

Китае в 2003. В состав СЭУ входит главный двигатель W6L46 мощностью 6300 кВт (500 

об/мин.) и обратимый валогенератор мощностью 1500 кВт. В состав электростанции суммарной 

мощностью 2380 кВт: дизель-генератор W6L20 и два W4L20. Редукторный механизм 

передачи мощности на винт Wartsila Gear SCV116-SDCT и винт регулируемого шага Wartsila 

CP130 (диаметр 5400 мм). 

Комбинированная СЭУ обеспечивает следующие режимы работы: 

- экономичный ход, скорость судна 14,7 узлов, мощность ГД 5300 кВт (500 об/мин.), 

валогенератор работает в режиме отбора мощности, на электростанцию поступает 400 кВт 

(1200 об/мин.), на гребной вал передается 4900 кВт (107 об/мин.); 

- форсированный ход, скорость судна 16 узлов, мощность ГД 6300 кВт (500 об/мин.), 

валогенератор переводится в режим электродвигателя, от электростанции на валогенератор 

поступает 700 кВт (1200 об/мин.), на гребной вал передается 7000 кВт (107 об/мин.); 

112

- аварийный ход, скорость судна 7-10 узлов, источник мощности только электростанция, 

валогенератор переводится в режим электродвигателя, от электростанции на валогенератор 

поступает 1500 кВт (1200 об/мин.), на гребной вал передается 1500 кВт (75,2 об/мин.). 

В качестве перспективного направления развития электродвижения наибольший интерес 

представляет использование эффекта сверхпроводимости, позволяющего создать криогенные 

электромеханические установки (генераторы, двигатели) с недоступными в настоящее 

время агрегатными мощностями. Использование электрических машин сверхмалых габаритов 

позволит высвободить до 15-20 % полезного объёма транспортных судов дедвейтом 

в 5-10 тыс. т. 


1. http://www.history.rochester.edu/steam/. 

2. http://www.thinkquest.org/index.htm. 

113


ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И МОДЕЛИРОВАНИЕ 

ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЙ ДАТЧИК ТЕМПЕРАТУРЫ 

С СЕТЕВЫМ ИНТЕРФЕЙСОМ «MODBUS» 

Артамонов Иван Викторович, Королев Александр Николаевич 


Научный руководитель: к.т.н., доцент Сгребнев Н.В. 

Современный этап развития систем автоматизации характеризуется широким применением 

сетевых технологий на всех уровнях управления, вплоть до самых нижних – уровня 

датчиков. Во многих случаях это позволяет значительно удешевить систему по сравнению с 

традиционной схемой. Традиционная схема предусматривает подключение аналоговых датчиков 

с токовым интерфейсом 4…20 мА (0…20 мА) к входам аналоговых модулей программируемых 

логических контроллеров (PLC). Использование сетевых технологий позволяет 

отказаться от дорогих аналоговых модулей и подключить большое количество датчиков к 

коммуникационному входу контроллера. Простой расчет показывает, что это может быть 

дешевле в десятки раз. В настоящее время выпускается довольно много датчиков с цифровым 

выходом, в том числе и с встроенными интерфейсами сетевого обмена. Беда в том, что 

эти интерфейсы, как правило, несовместимы с коммуникационными возможностями программируемых 

логических контроллеров. 

Поэтому было принято решение разработать датчик температуры c сетевым интерфейсом, 

который можно было бы интегрировать практически в любую систему автоматизации. В 

качестве протокола был выбран Modbus, как один из самых распространенных протоколов 

обмена PLC. Кроме того, Modbus является открытым протоколом, т. е. фактически любой 

желающий может в нём разобраться и включить его в своё «интеллектуальное оборудование». 

Простота этого стандарта позволяет легко настраивать взаимосвязь между контроллером 

(мастером) и подчинёнными устройствами (датчиками). 

Для реализации данного интеллектуального датчика температуры были использованы 

следующие элементы: 

• Микросхема цифрового датчика температуры TC74 производства Microchip с последовательным 

протоколом I2C. По этому протоколу можно считывать значение температуры 

непосредственно (без какого либо преобразования) т. к усилитель и остальная периферия находятся 

внутри корпуса микросхемы. 

• Однокристальный программируемый контроллер фирмы Microchip (микросхема 

PIC16F873). Микросхема содержит встроенный модуль USART (для реализации протокола 

Modbus) и модуль последовательного протокола I2C (для считывания температуры с микросхемы 

TC74), что упрощает разработку аппаратной части создаваемого устройства. 

• Микросхема MAX487 (драйвер стандарта RS485). Данный драйвер необходим для 

преобразования ТТЛ уровней сигналов в дифференциальный сигнал, что позволяет достичь 

дальности передачи данных до 1200 м. В нашем случае на данном интерфейсе реализован 

протокол Modbus. 

Принципиальная электрическая схема датчика приведена на рис.1. Датчик имеет питание 

+5В. Кроме микросхем PIC16F873, MAX487 и TC74 в схеме имеются: 

• цепь сброса по включению питания для однокристального микроконтроллера (R1, C1); 

• цепь внешнего осциллятора для задания тактовой частоты микроконтроллера 20MHz 

(С2, С3, Z1); 

114

• цепь светодиода HL1, R4 (при передаче данных светодиод мигает); 

• согласующий резистор R5 - должен быть равен волновому сопротивлению кабеля (витой 

пары). 

Рис. 1. Принципиальная схема датчика температуры с протоколом «Modbus» 

При подаче питания цифровой датчик DD3 (TC74) начинает измерение температуры и 

одновременно с этим ожидает запроса от ведущего устройства DD1 (PIC16F873) по протоколу 

I2C. После получения запроса ведомый (TC74) передает текущую температуру ведущему 

устройству. Фактически PIC16F873 является преобразователем протокола I2C в протокол 

Modbus. К одному ведущему можно подключить до 8 ведомых, если использовать датчики 

TC74 (Microchip выпускает их с фиксированными адресами от А0 до А7). После получения 

данных по I2C микроконтроллер ожидает запроса от ведущего устройства (PLC) по протоколу 

Modbus. Передача по сети Modbus производится через драйвер MAX 487 DD2 (интерфейс 

RS 485). 

Для распознавания запросов по сети Modbus в контроллере используются две стандартные 

функции (команды): 

• 0x03 Read Holding Registers (чтение значений из нескольких регистров). Данная 

функция необходима для передачи данных (температура) ведущему Modbus устройству. 

• 0x10 Write Multiple Registers (установка значений в несколько регистров). Данная 

функция необходима для приема данных (уставки по температуре) ведомым Modbus устройством 

(интеллектуальный датчик температуры). 

Таким образом, разработанный сетевой датчик температуры может передавать не только 

текущую температуру, но и факт срабатывания по достижению предельных значений, т.е. 

использоваться как термостат. 

115

Протокол Modbus 

Modbus — коммуникационный протокол, основанный на архитектуре «клиент-сервер». 

Разработан фирмой Modicon для использования в контроллерах с программируемой логикой. 

Стал стандартом де-факто в промышленности и широко применяется для организации связи 

промышленного электронного оборудования. Использует для передачи данных физические 

уровни RS-485, RS-422, RS-232, а также сети TCP/IP. 

Существуют 3 реализации протокола Modbus: 

• для передачи данных по последовательным линиям связи (как медным EIA/TIA-232-E 

(RS-232), EIA-422, EIA/TIA-485-A (RS-485), так и оптическим и радио) - Modbus RTU 

(есть версия Modbus ASCII) 

• для передачи данных по сетям Ethernet поверх TCP/IP (порт 502) - Modbus TCP 

• для передачи данных по высокоскоростной сети с маркером - Modbus PLUS (фирменный 

протокол Schneider Electric). 

В нашем случае реализован протокол Modbus RTU с интерфейсом передачи данных 

RS485. 

Modbus RTU предполагает только одно ведущее (запрашивающее) устройство в линии 

(master), которое может передавать команды одному или нескольким ведомым устройствам 

(slave), обращаясь к ним по уникальному в линии адресу в диапазоне 1...247. 

Инициатива проведения обмена всегда исходит от ведущего устройства. Ведомые устройства 

прослушивают линию связи. Мастер подаёт запрос (посылка, последовательность 

байт) в линию и переходит в состояние прослушивания линии связи. Ведомое устройство 

отвечает на запрос, пришедший в его адрес. Окончание ответной посылки мастер определяет, 

по временному интервалу между окончанием приёма предыдущего байта и началом 

приёма следующего. Если этот интервал превысил время, необходимое для приёма двух байт 

на заданной скорости передачи, приём кадра ответа считается завершённым. Кадры запроса 

и ответа по протоколу Modbus имеют фиксированный формат, приведённый на рис. 2. 

адрес ведомого устройства номер функции данные CRC 

1 байт 1 байт N < 253 (байт) 2 байта 

Рис. 2. Кадр посылки Modbus RTU 

где: 

• адрес ведомого устройства — первое однобайтное поле кадра. Оно содержит адрес 

подчинённого устройства, к которому адресован запрос. Ведомые устройства отвечают 

только на запросы, поступившие в их адрес. Ответ также начинается с адреса отвечающего 

ведомого устройства, который может изменяться от 1 до 247. Адрес 0 используется 

для широковещательной передачи, его распознаёт каждое устройство, адреса 

в диапазоне 248...255 - зарезервированы; 

• номер функции — это следующее однобайтное поле кадра. Оно говорит ведомому 

устройству, какие данные или выполнение какого действия требует от него ведущее 

устройство; 

• данные — поле содержит информацию, необходимую ведомому устройству для выполнения 

заданной мастером функции или содержит данные, передаваемые ведомым 

устройством в ответ на запрос ведущего. Длина и формат поля зависит от номера 

функции; 

• CRC — (контрольная сумма) заключительное двухбайтное поле кадра. Контрольная 

сумма завершает кадры запроса и ответа и применяется для проверки отсутствия 

ошибок в кадре посылки Modbus RTU. 

Следует отметить, что поле CRC записывается младшим байтом вперёд. Алгоритм 

расчёта CRC может отличаться для разных устройств. 

116

В RTU режиме сообщение должно начинаться и заканчиваться интервалом тишины - 

временем передачи не менее 3.5 символов при данной скорости в сети. Первым полем затем 

передаётся адрес устройства. Вслед за последним передаваемым символом также следует 

интервал тишины продолжительностью не менее 3.5 символов. Новое сообщение может начинаться 

после этого интервала. Фрейм сообщения передаётся непрерывно. Если интервал 

тишины продолжительностью 1.5 возник во время передачи фрейма, принимающее устройство 

должно игнорировать этот фрейм как неполный. Таким образом, новое сообщение 

должно начинаться не раньше 3.5 интервала, т.к. в этом случае устанавливается ошибка. 

Немного об интервалах (речь идёт о Serial Modbus RTU): при скорости 9600 и 11 битах 

в кадре (стартовый бит + 8 бит данных + бит контроля чётности + стоп-бит): 3.5 * 11 / 9600 = 

0,00401041(6), т.е. более 4 мс; 1.5 * 11 / 9600 = 0,00171875, т.е. не более 1 мс. Для скоростей 

более 19200 бод допускается использовать интервалы 1,75 и 0,75 мс соответственно. 

Стандартные коды функций протокола Modbus 

В протоколе Modbus можно выделить несколько подмножеств команд (табл. 1). 

Стандартные коды функций протокола Modbus 

Подмножество команд Диапазон кодов команд 

Стандартные команды 1-21 

Резерв для расширенных функций 22-64 

Пользовательские 65-119 

Резерв для внутренних нужд 120-255 


Ниже приведен пример функции, используемой в разработанном датчике температуры 

(рис.3 и рис. 4). 

0x03 Read Holding Registers (Чтение значений из нескольких регистров) 

Направление 

передачи 

00 адрес подчиненного 

устройства 

01 номер 

функции 

02 

Адрес 

ст. 

байт 

03 

Адрес 

мл. 

байт 

04 Кол. 

Регистров 

ст. байт 

05 Кол. 

Регистров 

мл. байт 

06 

CRC 

мл. 

байт 

07 

CRC 

ст. 

байт 

Master→Slave 0x01 0x03 0x00 0x01 0x00 0x01 0xD5 0xCA 

Рис. 3. Чтение значения из одного регистра 

Направление 

передачи 

00 адрес подчиненного 

устройства 

01 номер 

функции 

02 

Кол. 

Байт 

03 Данные 

ст. 

байт 

04 Данные 

мл. 

байт 

05 

CRC 

мл. 

байт 

06 

CRC 

ст. 

байт 

Slave→Master 0x01 0x03 0x02 0xFF 0xFF 0xB9 0xF4 

Рис. 4. Ответ на команду чтения из одного регистра. 

117

Испытания макетных образцов датчика показали хорошие результаты. Устойчивая 

связь со скоростью обмена 19200 бит/сек позволяет получить интервал опроса 16 мс на один 

датчик. Для уменьшения этого интервала необходимо увеличивать скорость обмена. 


1. Семенов Б.Ю. Шина I2C в радиотехнических конструкциях. – М.: СОЛОН-Р. 2002. 

2. Техническая коллекция Schneider Electric. // Руководство по организации сети Modbus. Вып. № 8, 

2007. 

3. Предко М. Справочник по PIC-микроконтроллерам. Пер. с англ. – М.: ДКМ Пресс, 2002. ООО ”Издательский 

дом “Додэка-XXI”. 512 с. 

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ GIMP ДЛЯ СОЗДАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ 

ХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ И РЕАКЦИЙ 

Богданова Нинель Владимировна, Жаронкина Мария Васильевна, 

Канавина Наталия Юрьевна, Носкова Виктория Юрьевна, Ткаченко Анна Сергеевна, 

Фурсина Мария Андреевна 

Дальневосточный государственный рыбохозяйственный университет, г. Владивосток 

Научные руководители: к.х.н., доцент Ткаченко Т.А., ст. преподаватель Соболева О.В. 

Свободно распространяемый на условиях лицензии GPL редактор растровой графики The 

GIMP, или просто GIMP (www.gimp.org), является одним из самых известных прикладных пакетов, 

разработанных в рамках проекта GNU. Его название представляет собой сокращение от GNU 

Image Manipulaton Program — программа GNU для работы с изображениями [1]. 

После появления версии для Windows интерес пользователей к редактору GIMP значительно 

возрос. Будучи весьма мощным продуктом, GIMP способен стать незаменимым помощником 

в таких областях, как подготовка графики для Web-страниц и полиграфической 

продукции, оформление программ, создание анимационных роликов, обработка последовательностей 

кадров для видеофрагментов и построение текстур для трехмерной анимации [2]. 

GIMP содержит довольно большую базу инструментов, которые могут быть использованы 

при создании геометрических фигур и редактировании изображений. Многие рисунки 

выглядят интересней, если к ним применить цветовое оформление. Для этого используют 

палитры, градиенты и текстуры. При установке GIMP устанавливается большое количество 

интересных градиентов, к которым можно добавлять новые, загружая их из других источников 

или создавая собственные. 

При обработке изображений довольно часто приходится прибегать к слоям. Они являются, 

наверное, самым важным инструментом при работе с графикой в GIMP. Все основные 

приемы работы – создание тени, рельефа, шаблонов, анимации и т. д. – все это базируется на 

работе со слоями [3]. 

Используя слои, можно экспериментировать с изображением, накладывая на него новые 

части, не повреждая оригинал. Достаточно лишь создать новый прозрачный слой, произвести 

в нем нужные изменения, сдвинуть, уменьшить, отразить и т. д., при этом не повредив 

исходное изображение - ведь слой всегда можно удалить. 

GIMP умеет многое. Его можно использовать как в качестве простой программы для 

рисования, так и для ретуширования профессиональных фотографий, конвертации формата 

изображений, создания баннеров и т. п. 

В данной работе GIMP был использован для создания рисунков и анимации электронного 

учебника по химии. Давно известно, что учебник будет выглядеть привлекательней и 

вызывать интерес к обучению, если кроме текста в него поместить изображения некоторых 

изучаемых структур или анимацию исследуемых процессов. Руководствуясь этой идеей, авторы 

данной работы создали изображения различных структур и химических процессов. На- 

118

пример, во 2-ой главе представлен процесс образования σ и π связей, а в 3-ей - изомерия положения 

функциональных групп и кратных связей (рис.1). 

Рис. 1. 

Пятая глава учебника содержит и графическое изображение процессов, и анимацию их 

развития. При создании анимации потребовалось умение работать как с эффектами цвета для 

создания объемных изображений, так и со слоями для создания эффекта движения (рис.2). 

Рис. 2. 

Применение графических эффектов и эффектов анимации позволило украсить страницы 

учебника и поднять интерес к изучению предмета «Органическая химия». А во время создания 

изображений лучше разобраться в темах предмета «Органическая химия» и «Информатика». 


1. www.gimp.org 

2. www.registry.gimp.org 

3. docs.gimp.org 

119

ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ АДАПТИВНЫХ СИСТЕМ 

УПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЕМ МОРСКОГО СУДНА 

Воробьева Светлана Андреевна, Глазунов Вадим Владимирович 


Научный руководитель: д.т.н., профессор Дыда А.А. 

VV_Glazunov@mail.ru 

В современной теории автоматического управления в настоящее время разработано 

значительное количество математических методов, ориентированных на решение задач синтеза 

систем управления, для объектов, характеризующихся высоким уровнем непределенности. 

Исторически первым и , по-видимому. Наиболее развитым является адаптивный подход 

к решению задач управления. Суть этого подхода состоит в приспосабливании , или адаптации, 

параметров и, возможно, структуры управляющего устройства к изменяющимся условиям 

работы объекта [1-4]. 

Такое изменение параметров объекта управления или условий его работы может быть 

связано со спецификой функционирования объекта. В частности, для морских (и речных) судов 

полезная загрузка может существенно изменяться и, следолвательно, изменяются и параметры 

судна (его осадка, масса, моменты инерции). 

В качестве цели управления судном может быть выбрано, например, обеспечение заданной 

динамики судна, желаемых переходных процессов, требуемая точность отработки 

траектории движения, максимальное быстродействие при выполнении маневра и др. 

Одним из основных классов систем адаптивного управления судном являются системы 

с эталонной моделью. При их использовании требования к систем управления задаются некоторой, 

обычно, линейной моделью (динамической системой). Совместная динамика корректирующего 

блока и судна должна в результате адаптивной настройки приближаться к 

эталонной. Существуют различные подходы к синтезу таких систем, например, основанные 

на методе функций Ляпунова, скоростного градиента и др. 

Множество других схем адаптивного управления движением судна может быть построено 

на базе настраиваемых моделей. Смысл подстройки модели судна состоит практически 

вв решении задачи идентификации – определения параметров судна по его реакции на 

внешние воздействия. После того, как идентификация выполнена, к синтезу системы управления 

может быть применен любой метод синтеза. 

В настоящее время также активно разрабатываются обобщение методов адаптивного 

управления, в частности, нейросетевые подходы [1]. 


1. Дыда А.А. Адаптивное и нейросетевое управление сложными динамическими объектами. – Владивосток: 

Дальнаука, 2007. - 149 с. 

2. Лукомский Ю.А., Пешехонов В.Г., Скороходов Д.А. Навигация и управление движением судов. - С.- 

Петербург: Элмор, 2002. - 360 с. 

3. Лукомский Ю.А., Чугунов В.С. Системы управления морскими подвижными объектами. - Л.: Судостроение, 

1988. - 272 с. 

4. Пантов Е.Н., Махин Н.Н., Шеремет Б.Б. Основы теории движения подводных аппаратов. - Л.: Судостроение, 

1973. - 211 с. 

120

ФАКТОРЫ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ 

В МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЯХ МОРСКИХ СУДОВ 

Воробьева Светлана Андреевна, Глазунов Вадим Владимирович 




В настоящее время разработано значительное количество математических моделей 

морских подвижных объектов, в частности, важнейшего их класса водоизмещающих судов. 

В общем случае математическая модель морского судна представляет собой систему сложных 

нелинейных дифференциальных уравнений. Они описывают связь угловых и линейных 

ускорений, скоростей и координат судна с силами и моментами сил, создаваемых движителями 

и внешней средой [1-3]. В различных режимах движения судна его уравнения оказывается 

возможным существенно упростить [2]. В работе рассматриваются факторы неопределенности 

математических моделей, описывающих движение морского судна. 

Движение судна в морской среде связано в первую очередь с созданием сил и моментов, 

прикладываемых к корпусу судна. При этом масса судна совместно с присоединенными 

массами воды имеет существенное значение для динамики поцессов управления движением. 

В связи со сложной формой поверхности судна, непредсказуемым характером его загрузки, 

особенностей обтекания корпуса оценка присоединенных масс находится в широких пределах. 

Это усложняет построение системы управления движением судна. 

Кроме сказанного, судно в процессе своего движения испытывает влияние сил вязкого 

сопротивления. Описание гидродинамических сил и моментов сопротивления также в значительной 

мере неопределенно. Различные авторы приаводят существенно отличающиеся математические 

соотношения для описания указанных сил и моментов. 

Движение судна связано также с влиянием возмущающих воздействий внешней водной 

среды. К ним относятся действие, главным образом, воздействие вол, ветра и течений. Априорная 

оценка таких факторов невозможна. В связи с этим для построения симстем управления 

(авторулевых( судна должны выбираться такие законы управления, чтобы они обеспечивали 

некоторое гарантированное качество процессов управления 


1. Лукомский Ю.А., Пешехонов В.Г., Скороходов Д.А.Навигация и управление движением судов. - С.- 



1988. - 272 с. 


1973. - 211 с. 

121

ЗАДАЧА ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ 

ДВИЖЕНИЕМ СУДНА ПО ТРАЕКТОРИИ 

Воробьева Светлана Андреевна, Гавриленко Павел Юрьевич, 

Глазунов Вадим Владимирович 




Рассмотрим основные составляющие математической модели движения судна [1-4]. К 

ним относятся уравнения кинематики: 

x & = J(q)q& 

и динамики (для случая линейной модели): 

q & = Aq + Bu . 

В приведенных уравнениях x, q – векторы обобщенных координат и скоростей судна, 

размерности которых зависят от особенностей выбранной модели; J – кинематическая матрица; 

A, B – матрицы нужной размерности, u – вектор управления. 

Предположим, что желаемая траектория движения судна задана известной функцией 

x d = x d (t) . 

Целью управления является обеспечение стремления фактической траектории движения 

судна x(t) к x d (t), т.е. 

x(t) 

→ x d (t) . 

Для построения закона управления может быть применен метод обратных задач динамики 

[1]. Из уравнений кинематики и динамики после подстановки следует 

x & = J(q)q& 

= J(q)(Aq + Bu) , 

или 

x & = J(q)Aq + J(q)Bu . 

Введем переменную 

e(t) 

= xd(t) 

− x(t) 

Выберем управление u из условия (k – матрица) 

Тогда 

J(q)Aq 

+ J(q)Bu = x& d + ke . 

J(q)Bu 

= x& d + ke − J(q)Aq , 

откуда следует 

−1 

−1 

u = B J (q)[ x& d + ke − J(q)Aq] 

. 

Очевидно, что при выбранном управлении движение судна описывается уравнением 

e & + ke = 0 . 

Это означает, что при подходящем выборе матрицы k 

то есть: 

e(t) 

→ 0 , 

x(t) 

→ x (t) . 

Таким образом, цель построения системы управления движением судна достигается. 


1. Дыда А.А. Адаптивное и нейросетевое управление сложными динамическими объектами. - Владивосток: 

Дальнаука, 2007. - 149 с. 

2. Лукомский Ю.А., Пешехонов В.Г., Скороходов Д.А. Навигация и управление движением судов. – С.- 


d 

122


1988. - 272 с. 


1973. - 211 с. 

IP ТЕЛЕФОНИЯ СРЕДСТВАМИ ASTERISK 

Дударев Сергей Сергеевич 

Владивостокский государственный университет экономики и сервиса, г. Владивосток 

Научный руководитель: доцент Стыцюра Л.Ф. 

squidnat@gmail.com 

Что же такое IP-телефония? 

IP-телефония – это технология, которая связывает воедино преимущества телефонии и 

Интернет. До недавнего времени сети с коммутацией каналов (телефонные сети) и сети с 

коммутацией пакетов (IP-сети) существовали практически независимо друг от друга и использовались 

для различных целей. Телефонные сети использовались только для передачи 

голосовой информации, а IP-сети – для передачи данных. 

Технология IP-телефонии объединяет эти сети посредством устройства, называемого 

шлюз или gateway. Шлюз представляет собой устройство, в которое с одной стороны включаются 

телефонные линии, а с другой стороны – IP-сеть (например, Интернет). 

Выбор решения IP телефонии 

Первый и самый простой вид использования технологий передачи голоса по IP сетям - 

это междугородние и международные звонки. Использовать услуги ip телефонии можно 

двумя способами: 

1) Купить предоплаченную карточку у одного из провайдеров, звонить на специальный 

номер дозвона и проходить процесс авторизации при помощи пин-кода или за счет определения 

системой вашего номера телефона. 

2) Подключиться к серверу провайдера сразу по IP. Для этого необходимо качественное 

подключение к Интернет и специальное оборудование на стороне клиента. 

Первый вариант обладает рядом недостатков: 

Тарифы для звонков по карточкам обычно выше на 20-30%, чем звонки по IP (как во 

втором случае). Во многих республиках СНГ национальные телекомы облагают специальным 

налогом провайдеров IP телефонии, который последние просто переносят на потребителя. 

Поэтому далее речь пойдет о втором варианте подключения к IP телефонии. 

Для реализации такого подключения необходимо организовать IP линк от компании до 

сервера провайдера. Чаще всего это делается при помощи выделенных линий и специального 

VoIP оборудования. 

Asterisk 

Asterisk- программная АТС (PBX), бесплатный продукт, позволяющий быстро и легко, 

с минимальными затратами попробовать и использовать современные возможности передачи 

голоса по сети или через интернет - VoIP. 

Для удобства инсталляции и использования существуют несколько готовых дистрибутивов, 

содержащих операционную систему, скомпилированный Астериск, необходимые модули 

и стандартную конфигурацию: 

− Asterisk@Home (проект изменил название, и все последние версии теперь называются 

Trixbox); 

− AsteriskNow; 

− AstLinux; 

− Switchvox фирмы Four Loop Technologies; 

123

− Trixbox; 

− Elastix. 

Процесс установки 

Используется установленная операционная система Ubuntu 8.04LTS. 

В Ubuntu 8.04 пакет с Asterisk поддерживается в apt-get и устанавливается довольно 

просто: 

apt-get install asterisk 

После установки проводится проверка Asterisk командой: 

asterisk -r 

Для первого знакомства с Asterisk вполне хватит возможностей программных клиентов. 

Наиболее известные из них: X-Ten X-Lite (мой выбор), sjPhone, FireFly, MS Messenger, 

kPhone. 

Конфигурационный файл sip.conf: 

[200] ; xlite phone 

type=friend 

host=dynamic 

username=200 

secret=user1_password 

nat=no 

canreinvite=no 

context=office 

callerid=”User1″ 

allow=gsm 

allow=ulaw 

allow=alaw 

[202] ; xlite phone 

type=friend 

host=dynamic 

username=202 

secret=user3_password 

nat=no 

canreinvite=no 

context=office 

callerid=”User3″ 

allow=gsm 

allow=ulaw 

allow=alaw 

Теперь настраивается Asterisk GUI- web-интерфейс управления нашей программной телефонной 

станцией. Его мы будем брать из репозитариев с помощью svn. Если у вас не установлен 

пакет subversion, ставим его: apt-get install subversion 

mkdir -p ~/downloads/asterisk-gui 

cd ~/downloads/asterisk-gui 

svn checkout http://svn.digium.com/svn/asterisk-gui/branches/2.0/ 

Откомпилируем и соберем полученный исходный код: 

./configure 

make 

make install 

Для компиляции и сборки из исходных текстов необходимо иметь установленные компоненты 

gcc и make. Сделаем резервную копию наших конфигурационных файлов для 

Asterisk: 

cp -r /etc/asterisk /etc/asterisk.backup 

124

Редактируется /etc/asterisk/manager.conf для разрешения веб-интерфейса и добавления 

пользователя: 

enabled = yes 

webenabled = yes 

[administrator] 

secret = YoUrPaSwOrD 

read = system,call,log,verbose,command,agent,user,config 

write = system,call,log,verbose,command,agent,user,config 

enabled=yes 

enablestatic=yes 

bindaddr=127.0.0.1 

Запускается checkconfig для проверки настроек: 

make checkconfig 

Далее делается дополнительный шаг, который заключается в создании символьной 

ссылки на static-http которую Asterisk ищет в /usr/share/asterisk вместо /var/lib/asterisk где она 

в действительности имеется: 

sudo ln -s /var/lib/asterisk/static-http/ /usr/share/asterisk/ 

После этого добавляются права на запись для каталога usr/share/asterisk/statichttp/config 

Перезапускаем наш Asterisk командой: 

/etc/init.d/asterisk restart 

Теперь веб-интерфейс управления Asterisk PBX доступен по адресу: 

http://127.0.0.1:8088/asterisk/static/config/index.html . Заменить 127.0.0.1 на ваш ip-адрес. 

Веб-интерфейс представлен на (рис.1). 

Рис. 1. Веб-интерфейс Asterisk 

Минимальная настройка закончена. АТС готова к работе. После этого можно седениться 

с нашей АТС с помощью программного телефона, например, такого как X-Lite. Asterisk, 

выполняя все функции традиционной PBX (АТС), имеет большой набор дополнительных 

сервисных функций, обладает практически неограниченными возможностями масштабировании 

позволяет построить решения разного уровня для совершенно разных задач и адаптировать 

их под специфические требования клиентов. 

Asterisk поддерживает практически все протоколы VoIP - SIP/IAX/H.323/MGCP/SCCP, 

поддерживает широкий диапазон протоколов TDM для обработки и передачи голосового 

125

трафика через средства традиционной телефонии, позволяет построить мост между интегрированными 

сетями передачи голоса и данных следующего поколения и существующей телефонной 

инфраструктурой предприятия. 


1. http://asteriskforum.ru – форум поддержки пользователей Asterisk. 

2. http://asterisk.ru/ - Asterisk IP АТС по-русски. 

ИДЕНТИФИКАЦИЯ НЕИСПРАВНОСТЕЙ В СДВС 

Жеретинцев Илья Алексеевич, Мишенькин Олег Константинович 


Научный руководитель: д.т.н., профессор Глушков С.В. 

geretincev@msun.ru 

Применяемые на сегодняшний день измерительно-диагностические комплексы для 

эксплуатационной диагностики двигателей внутреннего сгорания (ДВС) дают возможность 

диагностировать дизельные ДВС по параметрам динамических процессов, таких как изменение 

давления в камере сгорания (индикаторная диаграмма), измерение давления в топливопроводе 

(давление впрыска), индикация поршневых колец, виброакустические процессы и 

др. 

Типовые формы сигналов давления в камере сгорания и давление впрыска топлива, а 

также основные диагностические параметры этих кривых для одного из цилиндров двигателя 

представлены на рис. 1 и рис. 2. 

Рис. 1. График изменения давления в камере сгорания 

126

Рис. 2. График изменения давления впрыска топлива 

Типично осуществляется запись сигналов динамических процессов (индикаторной диаграммы) 

с дискретностью 0.1 градус поворота коленчатого вала (ПКВ) двигателя с квантованием 

по уровню порядка 12 разрядов. При этом производится усреднение данных по 10-100 

циклам измерения. 

По результатам измерения проводится вычисление следующих диагностических параметров: 

среднего индикаторного давления; индикаторной мощности; максимального давления 

сгорания; давления расширения; максимальной скорости сжатия; остаточного давления в 

топливопроводе; угла между моментом достижения поршнем верхней мертвой точки (ВМТ) 

и моментом достижения давлением максимального значения; давление впрыска топлива; 

давление компрессии; продолжительность впрыска; угла впрыска; угла начала подачи; разности 

средних индикаторных давлений по двум цилиндрам; отклонение значения любого параметра 

от среднего значения по цилиндрам. 

Информационно-измерительный комплекс включает в себя следующие элементы: 

Рис. 3. Датчик давления фирмы Autronica и оптический датчик 

- датчик для преобразования динамических процессов (давления в камере сгорания (рис. 

3)) с требуемыми метрологическими характеристиками; 

- датчик для синхронизации сигналов динамических процессов по фазе – углу ПКВ и 

датчик определения момента на валу (оптоэлектронные преобразователи устанавливаются на 

валу на расстоянии 2-2.5 метра друг от друга (рис. 3)); 

127

Рис. 4. Микроконтроллер C8051F02 

- графический жидкокристаллический монохромный дисплей с сенсорным экраном 

(рис.5); 

Рис. 5 Монохромный сенсорный дисплей 240Х128 

- персональный компьютер с печатающим устройством; программное обеспечение. 

Данная система (рис. 6) создаётся на основе уже готового устройства фирмы Cignal, построенного 

на основе микроконтроллера C8051F02 (рис. 5). Данное устройство содержет в 

себе 12-ти разрядное АЦП, работающее со скоростью 100 ksps, 8-ми разрядное АЦП, работающее 

со скоростью 500 ksps, аналоговый мультиплексор, 2 12-ти разрядных ЦАП, 64 кбайт 

программируемой флэш памяти, 4 кбайта + 256 байт оперативной памяти, 5 16-ти битных 

таймеров. 

Проектируемая система (рис. 6) позволяет: производить индикацию динамических 

процессов изменения давления в камере сгорания двухтактных и четырехтактных дизельных 

ДВС в диапазоне частоты вращения до 1500 об/мин, а так же определять момент на валу. 

Вывод данных об основных параметрах процессов: частота вращения, максимальное давление 

сжатия, угол достижения максимального давления сжатия, угол достижения наибольшего 

изменения давления, среднее индикаторное давление за цикл. Обеспечивается автоматическое 

определение ВМТ первого цилиндра и привязка всех диаграмм для цилиндров к ВМТ. 

Программное обеспечение персонального компьютера включает в себя управляемую 

базу данных и позволяет проводить архивацию индикаторных диаграмм по цилиндрам для 

различных дизелей. Обеспечивается хранение эталонных диаграмм, снятых и записанных 

для каждого цилиндра, вывод эталонных диаграмм вместе с рабочей диаграммой процесса на 

единый экран для проведения сравнительного анализа, вывод всех индикаторных диаграмм 

вместе со среднестатистическими значениями отклонений вышеперечисленных параметров, 

формирование и вывод на печать всех иллюстративных и подлежащих документированию 

данных, пересылка данных с компьютера на судне на удалённый сервер на берегу для своевременного 

информирования береговых служб о техническом состоянии дизельных установок 

на пребывающем судне. 

128

Рис. 6. Структурная схема системы измерительно-диагностического комплекса 

Принцип действия системы «СДВС диагностикс»: 

Измерительно-диагностический комплекс снимает изначальное состояние нового, обкатанного 

СДВС на всех режимах работы, и записывает в базу нейронной сети параметры 

всех датчиков под названием «НАЧАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ». Таким образом, нейронная 

сеть обучена начальному состоянию. Для записи в базу всех возможных состояний неисправности 

нейронная сеть обучается в процессе работы СДВС. Как только нейронная сеть 

обучена, измерительно-диагностические комплекс определяет возможные неисправности и 

идентифицирует их на дисплее монитора [3]. 

Измерительно-диагностический комплекс создан на базе микроконтроллера серии 

C8051F020 фирмы Silicon Laboratories и ноутбука ASUS EEE PC; 

В процессе выполнения диагностики на экран устройства выводятся графики изменения 

давления для каждого цилиндра, что делает возможным сразу оценить техническое состояние 

двигателя. На каждом этапе диагностирования, на экране устройства отображается 

информация о том, что необходимо сделать в данный момент. По окончании диагностики 

система предложит внести полученные данные (посредством последовательного интерфейса) 

в базу данных, хранящуюся на персональном компьютере, на судне. Базу данных с индикаторными 

диаграммами, хранящуюся на корабле, можно через Internet (по средством почтового 

протокола SMTP) переслать в базу данных, хранящуюся на сервере, на берегу. 

Отсутствие дополнительных технологических операций в процессе диагностирования 

ДВС и мгновенное получение результатов тестирования определяет удобство использования 

комплекса в судовых условиях. 

Методика распознавания неисправности (рис. 7) предполагает в качестве входных характеристик 

использовать характеристики известных состояний ДВС, в качестве выходных данных 

состояние ДВС (исправное оборудование или конкретный вид неисправности). Характеристики 

поступают на блок преобразования Фурье для проведения спектрального анализа и 

получения таблиц коэффициентов гармоник входных сигналов для известного состояния [1]. 

129

Рис. 7. Схема распознавания неисправности 

Создаются обучающие наборы коэффициентов для обучения нейронной сети. Выполняется 

обучение нейронной сети на известное состояние, для которого в дальнейшем возможно 

распознавание при его появлении. Если очередная неисправность не распознается, то 

по этим шумовым характеристикам производится обучение нейронной сети, после идентификации 

этой неисправности [2]. 


1. Сергиенко А.Б. Цифровая обработка сигналов. [Текст] / А. Б. Сергиенко - СПб.: Питер, 2003. 604 с. 

2. Денисов И.В. Архитектуры систем искусственного интеллекта. [Текст] / И.В.Денисов. - Владивосток: 

Мор. гос. ун-т им. адм. Г.И. Невельского, 2004. - 232 с. 

3. Клюев В.В. Приборы и системы для измерения вибрации шума и удара. Справочник «Измерения в 

промышленности» [Текст] / В.В.Клюев. - М.: Металлургия, 1990. 

130 

ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДЛЯ РАБОТЫ С ФАЙЛАМИ 

ПРОШИВОК СОТОВЫХ ТЕЛЕФОНОВ 

Залатов Александр Олегович 



alexandr.zalatov@mail.ru 

В условиях развития сотовой индустрии и распространения сотовых телефонов, китайская 

промышленность также не остается в стороне. За счет низких затрат, китайские сотовые 

телефоны намного дешевле разработок таких корпораций как NOKIA, SAMSUNG и других 

мировых производителей. Довольно высокий уровень развития китайской промышленности 

позволяет наделять разрабатываемые ими сотовые телефоны даже большей функциональностью, 

чем других производителей. За последние годы заметен большой рост продаж китайских 

телефонов не только в России, но и по всему миру. Следует отменить улучшение качества 

продукции по сравнению с прошлыми годами, а также внедрение новых технологий и 

возможностей, которые другие производители только осваивают. 

Для создания эффективного и удобного программного обеспечения для редактирования 

языковых пакетов, ресурсов и шрифтов в китайских сотовых телефонах, следует не упустить

из внимания важных деталей, консультироваться с потенциальными пользователями и добиться 

следующих результатов: 

− простота навигации; 

− интуитивно понятные элементы управления; 

− удобные и эффективные фильтры и поиск необходимых данных; 

− высокая степень отказоустойчивости; 

− высокая скорость обработки данных; 

− низкая вероятность ошибок в измененном файле прошивки. 

− фильтры и поиск информации; 

− автоматизированная работа, сводящая к минимуму необходимость действий от пользователя; 

− гибкая настройка как интерфейса, так и логической работы программы; 

− надежная защита от нелегального использования; 

− работа на разных типах компьютеров и разных версиях ОС Windows. 

Программное обеспечение Ansare RusChinaTel состоит из нескольких модулей (рис.1), 

большинство из которых являются автономными и не требуют выполнения каких-либо синхронных 

действий: модуль сбора информации, редактор словарей, редактор языковых пакетов, 

редактор ресурсов, редактор шрифтов, модуль отчетов, электронный USB-ключ. 

Модуль информации о прошивке включает в себя: 

− Сборку, то есть информацию о файле прошивки в виде названия, типа используемого 

процессора, даты/времени создания файла прошивки на заводе и маркера категории, обозначающего 

принадлежность к определенной категории сотовых телефонов; 

Рис.1. Схема модулей Ansare RusChinaTel 

− Версию, в которой содержится краткая версия файла прошивки; 

− Сервисные коды, которые могут быть использованы в сотовом телефоне для вызова 

дополнительных меню, переключения на языки или просмотра информации о версии и типе 

программного обеспечения. 

Редактор словарей включает в себя: 

− Данные, представленные в виде английского значения, перевода на необходимый 

пользователю язык, а также количество использований при работе с редактором языковых 

пакетов; 

− Фильтры для вывода только необходимых пользователю значений в таблицу: редактировано, 

изменено, добавлено, удалено; 

− Быстрый поиск информации в таблице значений; 

131

− Общая статистика, включающая в себя наиболее важную информацию о свойствах 

файла словаря: путь к файлу словаря, общее количество строк, количество удаленных строк, 

количество добавленных строк и др.; 

− Резервное копирование файла словаря и автоматическое сохранение через определенный 

пользователем промежуток времени; 

− Функции экспорта/импорта из других файлов словарей, а также из текстовых файлов 

как в UNICODE-формате, так и в формате ANSI. 

Редактор языковых пакетов (рис.2) включает в себя: 

− Список языковых пакетов, то есть доступных локализаций сотового телефона. Каждый 

языковой пакет содержит номер позиции в списке, название языка и данные о локализации, 

представленные в текстовом UNICODE-формате; 

− Фильтры для вывода только необходимых пользователю значений в таблицу: редактировано, 

изменено, без локализации, успешная локализация; 


Рис.2. Пример окна работы с программой (Редактор языковых пакетов) 


языкового пакета: объем свободного/занятого места в файле прошивки, количество успешно 

локализованных данных и др.; 

− Функции экспорта/импорта из других текстовых файлов в UNICODE-формате. 

Редактор ресурсов включает в себя: 

− Список ресурсов, то есть доступных для изменения аудио, звуковых и графических 

файлов. Каждый ресурс содержит номер позиции в файле прошивки и тип ресурса; 

− Фильтры для вывода только необходимых пользователю значений в таблицу. 

Фильтры основаны на типах ресурсов; 


132

− Предварительный просмотр, который не требует использования других программных 

средств и позволяет просматривать графические и прослушивать аудио файлы; 


ресурсов файла прошивки: общее количество ресурсов, общий размер файлов ресурсов, количество 

каждого из типов ресурсов; 

− Функции экспорта/импорта из соответствующих ресурсам типов файлов. 

Редактор шрифтов включает в себя: 

− Список шрифтов, для которых определены позиция в файле прошивки, подробная 

информация о шрифте в виде типа, размеров и другой информации, а также список регионов, 

которые содержат номер позиции в шрифте и список символов; 

− Редактор символов позволяет редактировать отдельный символ без использования 

других программных средств. При редактировании символа доступен его предварительный 

просмотр. 


ресурсов файла прошивки: общее количество ресурсов, общий размер файлов ресурсов, количество 

каждого из типов ресурсов; 

− Предварительный просмотр шрифта, который не требует использования других программных 

средств и позволяет просматривать все символы шрифта в виде удобной таблицы; 

− Функции экспорта/импорта как из файлов шрифтов собственного формата ПО, так и 

из шрифтов, присутствующих в ОС Windows. 

Модуль отчетов включает в себя: 

− Дерево задач, в котором содержатся иерархическом порядке все задачи, которые были 

выполнены за время работы с программой с последнего запуска. Каждая строка отчета 

содержит время записи информации в отчет, тип задачи, уровень вложенности и описание; 

− Вывод практически всех действий, результатов и служебной информации в отчет, 

что позволяет более гибко использовать этот модуль. Пользователю предоставляется возможность 

просмотра этапов выполнения того или иного действия с выводом информации, 

подсказок и результатов операций; 

− Автоматическое сохранение позволяет вернуться к просмотру отчета о работе с программой 

для уточнения каких-либо деталей; 

− Протоколирование возникших ошибок, что дает возможность пользователю видеть 

все результаты этапов, которые были выполнены до возникновения ошибки. Таким образом, 

пользователю достаточно приложить файл отчета при подаче заявки в службу поддержки. 

Модуль по работе с электронным USB-ключом включает в себя: 

− Авторизацию пользователя, проверку и дешифрование информации о пользователе; 

− Взаимосвязь с модулями редактирования информационной части прошивки: редактором 

словарей, редактором языковых пакетов, редактором ресурсов и редактором шрифтов; 

− Защита от взлома и нелегального распространения ПО. Также электронным USBключом 

осуществляется проверка целостности важных данных, необходимых для работы ПО. 

Требования к аппаратному и программному обеспечению: MS Windows XP и выше; 

процессор 533 МГц; 256Мб ОЗУ; наличие USB-порта (1.1 и выше); для установки требуется 

~15 Мб. 

Для разработки используется CodeGear RAD Studio 2007, а именно CBuilder 2007. Использование 

дополнительных компонентов сторонних разработчиков позволяет избавиться 

от создания большого объема кода и расширить стандартные возможности как среды разработки 

CBuilder 2007, так и готового программного продукта. 

133

134 

СОЗДАНИЕ УНИВЕРСАЛЬНОЙ КОНФИГУРАЦИИ СЕРВЕРА 

НА БАЗЕ ARCHLINUX 

Заславский Глеб Андреевич 



Сервер - это программно-аппаратный комплекс, целью которого является выполнение 

задач разного рода в информационной сети. Типичные задачи для сервера заключаются в 

хранении пользовательских данных, предоставлении файлового и web хостинга, обеспечении 

маршрутизации и защиты сети, предоставление почтовых служб и так далее, список может 

продолжаться в зависимости от нужд информационной сети и её пользователей. 

Что требуется от универсального сервера? 

Универсальный сервер должен предоставить поддержку многих служб, потребность в 

которых есть в той или иной информационной сети. Разумеется, предусмотреть все комбинации 

невозможно, более того, некоторые задачи просто не могут выполняться в пределах 

одной серверной машины. Очевидно, что нужно определить сферу применения данного сервера, 

и, исходя из неё, составить требования к конфигурации. 

В наше время частные локальные сети малого масштаба уже не редкость, и уже давно 

вышли за пределы офисов. Дешевизна оборудования и материалов, а также возросший уровень 

компьютерной грамотности населения в возрасте до 30 лет позволяют спроектировать и построить 

небольшую, до 50, а в некоторых случаях и до 100 рабочих станций, локальную сеть 

для собственных нужд «просто чтобы было». Основными ресурсами такой сети становятся 

различного рода сетевые игры, файловые хранилища, реже IPTV и специализированные клиент-серверные 

приложения вроде «1С». Вопрос сегментной маршрутизации в таких сетях решается 

с помощью маршрутизаторов и коммутаторов, иногда применяется даже высокоскоростное 

оборудование, таким образом, вопрос коммутации рабочих станций решается не средствами 

серверов, а средствами самого оборудования. От сервера же требуется, в первую очередь, 

обеспечивать выход в интернет с учетом трафика для каждого отдельного пользователя и предоставлять 

централизованный хостинг для пользовательского медиаконтента. 

Почему ArchLinux? 

Для решения этих задач будет предложена серверная конфигурация на базе ArchLinux. 

Выбор операционной системы обусловлен технической простотой, легкостью и прозрачностью 

настройки, и возможности создавать среду «с нуля», имея именно такую программную 

конфигурацию, которая нужна, не больше и не меньше. Немаловажным является наличие 

обширной и доступной документации о дистрибутиве. 

Изначально программный состав дистрибутива практически не содержит ни одной 

лишней (то есть ненужной для работы системы в той конфигурации, в которой она находится) 

программы. Решено создавать на этой базе сервер, выполняющий следующие функции: 

− FTP сервер с общей файловой зоной; 

− WEB сервер с доступом по аккаунтам; 

− Torrent сервер с доступом по аккаунтам; 

− PROXY сервер с аутентификацией по IP; 

− SSH-сервер для управления по протоколу SSH. 

FTP-сервер служит строго внутрисетевым пользователям как общее хранилище контента, 

любой пользователь имеет право на доступ к любому файлу, расположенному на нём любым 

пользователем. Для реализации выбран FTP-сервер vsftp за простоту настройки и высокие 

показатели взломоустойчивости. WEB-сервер ориентирован на пользователей, работающих 

над сайтами, и просто для размещения внутрисетевых сайтов и форумов, предусматривает 

личное адресное пространство и доступ по логину. Реализуется по связке LAMP. 

Torrent-сервер предоставляет удобный web-интерфейс для пользователей, где можно добавить 

torrent-файл, обработка которого будет происходить на самом сервере, а завершенный

файл будет помещен в директорию FTP-сервера. Реализуется с помощью transmission. 

PROXY-сервер занимается предоставлением пользователям выхода в интернет и учета интернет-трафика. 

Реализуется посредством SQUID. 

FTP сервер, vsftp. 

Конфигурационный файл находится по адресу /etc/vsftpd.conf 

Конфигурация сервера выглядит так: 

listen=YES 

#разрешает работу без xinetd 

anonymous_enable=YES #разрешает анонимный доступ 

no_anon_password=YES #разрешает анонимному пользователю не использовать 

пароль 

write_enable=YES 

#разрешает запись 

anon_mkdir_write_enable=YES #разрешает создание директорий 

anon_other_write_enable=YES #разрешает прочие действия 

anon_upload_enable=YES #разрешает загрузку на сервер 

WEB-сервер, LAMP. 

Устанавливаем пакеты apache php php-apache mysql, вносим в конфигурацию: 

/etc/httpd/conf/extra/httpd-userdir.conf 

UserDir public_html 

and 

 

AllowOverride FileInfo AuthConfig Limit Indexes 

Options MultiViews Indexes SymLinksIfOwnerMatch ExecCGI 

 

Order allow,deny 

Allow from all 

 

 

Order deny,allow 

Deny from all 

 

 

Это необходимо для того, чтобы каждый пользователь имел свою файловую зону на 

web-сервере, доступную по личному логину, и имел к ней web-доступ через ссылку вида 

http://servername/~username. Для каждого физического лица имеет смысл сделать учетную 

запись в системе, привязанную к оболочке /bin/false, что не позволит пользователю использовать 

эту учетную запись для управления самой машиной, но разрешит аутентификацию 

как существующего пользователя. 

Torrent-сервер, transmission. 

Устанавливаем пакет transmission-cli, создаем пользователя, к примеру torrent, с командной 

оболочкой /bin/false, и в файле /etc/conf.d/transmissiond приводим строку 

TRANS_USER="" к виду TRANS_USER="torrent" . Это позволит серверу запускаться от 

имени «псевдопользователя» torrent. При входе на web-страницу нужно будет ввести логин 

torrent и пароль, назначенный пользователю torrent. Конфигурирование торрент-сервера на 

базе transmission удобнее всего производить через его стандартный интерфейс. 

SSH-сервер, sshd. 

Устанавливаем пакет openssh, вносим нужные нам изменения в конфигурационные файлы 

/etc/ssh/sshd_config и /etc/ssh/sshd_config, вносим в файл /etc/hosts.allow одно из правил: 

# разрешить подключаться с любого адреса 

sshd: ALL 

# ИЛИ ограничить подключение с одного адреса 

sshd: 192.168.0.1 

# ИЛИ разрешить подключения с подсети 

135

sshd: 10.0.0.0/255.255.255.0 

# ИЛИ разрешить подключения с адресов, подходящих под маску 

sshd: 192.168.1. 

PROXY-сервер, squid. 

Настройка прокси-сервера сильно индивидуальна для каждого случая, и зависит от 

личных пожеланий администратора, условий работы в сети и прочих факторов. Единственное, 

что можно порекомендовать в данном случае — сделать прозрачный proxy-сервер, а 

доступ по протоколам 21 (ftp) и 22 (ssh) ограничить средствами маршрутизатора. 

Предложенная конфигурация хорошо зарекомендовала себя в малых и средних информационных 

сетях, и успешно используется не первый год. 


1. http://wiki.archlinux.org/ - ArchLinux official WiKi. 

2. http://www.admin2.ru/content/view/63/54/ - Всё для сисадмина. 

3. http://vsftpd.ru/ - Оффициальный сайт vsftp. 

4. http://forum.ru-board.com/ -ru-board компьютерный портал. 

ОБЗОР СОВРЕМЕННЫХ ИГРОВЫХ КОНСОЛЕЙ 

Ким Сергей Германович 



Краткое вступление 

В мире наметилась очень правильная тенденция: работать, учиться и общаться надо при 

помощи ПК, фильмы смотреть - на хорошем телевизоре с DVD и BD (а не на компьютере), а 

играть - на специализированной игровой консоли. В этой статье я постараюсь, как можно 

подробнее рассказать об игровых консолях. 

На данный момент на рынке лидируют игровые консоли от таких известных брэндов 

как Sony, Microsoft и Nintendo. Все они используют собственные подходы и ориентированы 

на разные целевые аудитории. 

Microsoft Xbox 360 

Дебют Microsoft на рынке игровых консолей начался в 2001 году с их консолью Xbox, 

она представляла из себя некий гибрид игровой консоли и весьма производительного на то 

время компьютера. 

Прошло время, соизмеримое с жизнью поколения игровой консоли на рынке. Microsoft 

теперь выходит на рынок с новым детищем - Xbox-360. Новая "игрушка" Билла Гейтса обещает 

быть значительно функциональнее и мощнее, нежели первый Xbox. Как известно, в 

первой игровой консоли Microsoft за графическую и звуковую часть была ответственна компания 

NVIDIA. Но после скандального "развода" и ряда судебных тяжб между партнерами в 

дуэте с американским software-гигантом теперь играет главный конкурент NVIDIA - канадская 

ATI (которую в 2006 году купил AMD). Еще в августе 2003 было объявлено об их сотрудничестве 

в области разработки графической части консоли следующего поколения от 

Microsoft. 

19 мая на E3 2005 (Electronic Entertainment Expo) был официально запущен новый проект 

Microsoft Xbox-360 - результат трехлетней совместной работы нескольких компаний, в 

том числе и ATI. 

136

Рис.1. Внешний вид консоли от Microsoft. 

Технические характеристики Xbox 360 

Сердцем Xbox-360 стал трехъядерный процессор с кодовым названием Xenon, основанный 

на классической архитектуре IBM PowerPC, с рабочей частотой 3.2 GHz, 1 MB кэша 

второго уровня и возможностью обработки двух потоков команд на ядро. В отличие от новых 

двухъядерных процессоров Intel и AMD, кэш L2 здесь является общим для всех ядер. 

Таким образом, можно говорить о наличии в Xbox-360 шести параллельных потоков 

обработки информации. Значительная часть этой серьезной вычислительной мощи работает 

на графическую аппаратную составляющую от ATI. Как и в случае с первой консолью, 

Microsoft в Xbox-360 использует специально разработанный API - специфическую версию 

DirectX. Графический процессор Xbox-360, известный под кодовым именем Xenos, работает 

на частоте 500 MHz. По 128-битной шине происходит общение с 512 MB разделяемой c CPU 

памятью GDDR-3 с тактовой частотой 700 MHz (ранее многочисленные источники выдвигали 

версию про 256-битную шину). Связь с периферийными устройствами обеспечивает южный 

мост. Там же расположен 256-канальный звуковой контроллер с поддержкой Surround 

Sound, режима 48 KHz/16 bit и с внутренней обработкой с разрядностью в 32 bit. Хочется отметить, 

что в Xbox-360 нет аппаратной обработки Dolby Digital 5.1, как это было в первой 

версии Xbox посредством звукового процессора NVIDIA в составе южного моста nForce. 

Сейчас программной обработкой звука занимается CPU Xenon.. Шина, обеспечивающая 

связь южного моста и Xenos, имеет два независимых канала с пропускной способностью 500 

MB/sec в каждую сторону. 

Хранение информации: 

− Съемный и имеющий возможность апгрейда жесткий диск от 20GB 

− 12x двухслойный DVD-ROM; 

− Флэш-память от 64 MB. 

Порты ввода-вывода: 

− До четырех беспроводных контроллеров; 

− Три порта USB 2.0; 

− Два слота для флэш-памяти. 

Оптимизация для Интернета: 

− Встроенный порт Ethernet; 

− Wi-Fi: 802.11a, 802.11b и 802.11g; 

− Подключаемая видеокамера. 

Поддержка media: 

− Поддерживает DVD-Video, DVD-ROM, DVD-R/RW, DVD+R/RW, CD-DA, CD-ROM, 

CD-R, CD-RW, WMA CD, MP3 CD, JPEG Photo CD; 

− Возможность скачать музыку на жесткий диск Xbox 360; 

− Встроенная совместимость с Windows XP Media Center Edition 2005; 

− Интерактивные полноэкранные 3D эффекты. 

137

Поддержка HD: 

− Все игры в разрешениях 16:9, 720p, 1080i, с anti-aliasing; 

− Поддержка стандартного выхода и HD-выхода. 

Звук: 

− Многоканальный surround-звук; 

− Поддерживает 48KHz, 16 bit; 

− 32-битная обработка звука; 

− Свыше 256 звуковых каналов. 

Прошивка консоли была взломана американскими энтузиастами в 2006 году, им удалось 

«заставить» консоль грузить обычные нелицензионные болванки, на которых записаны 

специальные копии оригинальных дисков, скачанные из сети. По мнению некоторых это сказалось 

на продажах XBOX 360 в лучшую сторону, т.к. отпала необходимость покупать дорогостоящие 

лицензионные диски, которые стоят порядка 2000 рублей. 

Sony PlayStation 3 

Дебютное представление PlayStation 3 состоялось 16-го мая 2005-го года в рамках конференции 

Sony на выставке Electronic Entertainment Expo (E3). Правда, на мероприятии находился 

только макет приставки. Рабочий же вариант PS3 был показан в ходе игрового шоу 

Tokyo Game Show 2005. 

Рис.2. Внешний вид консоли от Sony. 

Технические характеристики PlayStation 3 

В качестве центрального процессора выступает Cell. В его разработке принимали участие 

Sony, Toshiba и IBM (альянс STI). Присутствие компании IBM говорит о том, что в Cell, 

как и в CPU Xbox-360, используется архитектура PowerPC, правда, серьезно модифицированная 

для новых задач. Cell новой PlayStation состоит из 8 процессорных элементов 

(Synergistic Processor Elements, SPE), работает на частоте 3.2 GHz и изготовлен по техпроцессу 

0.09 мкм. Каждый SPE имеет 256 KB локальной памяти. Все 8 элементов используют общий 

кэш L2 объемом 512 KB. Видно, что центральный процессор PS3, разработанный специально 

для многопоточной обработки мультимедийных данных, обладает большим вычислительным 

потенциалом, чем Xenon Xbox-360. 

Графический чип RSX разработан компанией NVIDIA и работает на частоте 550 MHz. 

Известно, что прототипом RSX стал анонсированный недавно GPU для персональных компьютеров 

GeForce 7800 GTX (G70). В отличии от G70, RSX производится по более тонкому 

138

техпроцессу 0.09 мкм и работает на большей на 120 MHz частоте. Для нужд GPU в 

PlayStation 3 имеется 256 MB памяти GDDR-3 с тактовой частотой 700 MHz. 

Системная память - 256 MB в модулях XDR на основе технологии Rambus. XDR-память 

работает на одной частоте с CPU - 3.2 GHz. 

Звуковым процессором поддерживаются следующие звуковые форматы: Dolby Digital 

5.1, DTS, LPCM. 

В оптическом приводе используется "синий" лазер, что дает ему поддержку дисков Bluray 

Disc (BD-ROM) емкостью до 54 GB. Также в полной мере поддерживаются все остальные 

форматы CD, DVD и диски для PS и PS2. Имеется возможность вывода видео на дисплеи 

высокой четкости HDTV посредством двух интерфейсов HDMI (High Definition Multimedia 

Interface). Обещана поддержка более широкого спектра HD-разрешений - PlayStation 3 должна 

уметь работать в режиме 1080p, недоступном в данный момент для Xbox-360. Но речь 

идет именно о выводе видео на HDTV-дисплеи и проекторы с поддержкой 1080p. Ведь для 

работы игр в таком разрешении с удовлетворительной скоростью не хватит даже впечатляющей 

мощности Cell и RSX. 

Nintendo WiiWii 

Пятая домашняя консоль для видеоигр, выпускаемая Nintendo. Она является прямым 

продолжателем Nintendo GameCube. Nintendo провозгласила, что их консоль нацелена на более 

широкую аудиторию, чем Xbox 360 от Microsoft и PlayStation 3 от Sony. Wii является 

прямым конкурентом обеих указанных консолей, так как все они принадлежат к седьмому 

поколению систем видеоигр. 

Консоль была известна под кодовым названием «Revolution» (Революция) до 27 апреля 

2006 года, то есть до начала выставки E3. Согласно Nintendo Style Guide название должно 

быть «просто Wii, не Nintendo Wii». Таким образом, данная консоль явилась первой домашней 

консолью за пределами Японии, которая продается Nintendo без указания компании в 

торговой марке. Компания привела множество обоснований такого выбора названия с момента 

его первого объявления, но наиболее известно среди них следующее: «Wii звучит как 

we, что для английского уха означает «мы» - ведь наша консоль предназначена всем. 

Рис.3. Внешний вид консоли от Nintendo 

Технические характеристики Wii 

Приставка обзавелась двумя процессорами IBM PowerPC G5 с тактовой частотой 1.8 

GHz и кэшем L2 512 КВ. За проектирование GPU ответственна ATI. Ее графический процессор 

с кодовым именем Hollywood работает на 600 MHz и имеет 12 MB встроенной высокоскоростной 

памяти. Для нужд GPU и CPU используется 128 MB б Длины кабелейперемычек, 

применяемых в главном распределительном пункте и распределительных пунк- 

139

тах здания не должны превышать 20 метров. Избыточная длина перемычек должна быть вычтена 

из максимальной длины магистрального кабеля [4]. 

ыстрой памяти 1 T SRAM с тактовой частотой 600 MHz и 256 MB более медленной 

DRAM с частотой 400 MHz. Nintendo Wii оборудована 16-битным звуковым процессором с 

поддержкой 7.1-канального звука. 

Оптический привод будет совместим с двухслойнымы дисками емкостью 6 GB. Этот 

закрытый стандарт специально для Nintendo разработала компания Matsushita. Консоль Wii 

может соединяться с Интернетом с помощью встроенного встроенного 802.11 b/g Wi-fi или 

через адаптер USB-to-Internet, и оба метода позволяют игрокам получить доступ к службе 

Nintendo Wi-Fi Connection. Поддерживается беспроводное шифрование WEP? WPA 

(TKIP/RC4) и WPA2 (CCMP/AES). 

Свойство, которое отличает эту консоль от всех остальных – это беспроводной контроллер 

Wii Remote. Wii Remote является основным контроллером для консоли. Она использует 

комбинацию встроенный измерителей ускорения и инфракрасные датчики, которые позволяют 

узнавать положение контроллера в трех измерениях, если они в пределах досягаемости 

Sensor Bar. Такой дизайн позволяет пользователям управлять игрой, используя физические 

жесты, а также традиционные нажатия кнопок. Контроллер соединяется с консолью 

через Bluetooth и снабжен вибрацией и внутренним спикером. Wii Remote может соединяться 

и с другими устройствами с помощью соответствующего порта в основании контроллера. 

Рис.4. Внешний вид контроллера от консоли Wii 

Wii можно программно взломать, это позволяет владельцу использовать консоль для 

действий, которые не планировались Nintendo, а так же запускать «дешевые» диски. 

Портативная консоль Sony PlayStationPortable 

Когда в 2005 году компания Sony представила мировой общественности первую портативную 

игровую консоль PSP – это был без преувеличения настоящий фурор: приставка 

толщиной всего в 23 мм без труда воспроизводила сложные консольные игры класса Sony 

PS2, при этом имела более чем демократичную цену и умещалась не только в дамской сумочке, 

но и в кармане джинсов. Плюс кроме игровых возможностей PSP позволяла проигрывать 

музыку и видео более высокого качества, чем могли в то время похвастаться мобильные 

телефоны и коммуникаторы. 

140

Рис.5. Внешний вид портативной консоли от Sony 

Технические характеристики PlayStationPortable: 

− Процессор: PSP CPU, созданный на базе технологии MIPS R4000 и работающий на 

динамично изменяющейся частоте от 1 до 333 МГц, 

− Оперативная память: 32 Мбайта, в последующих моделях 64Мб, 

− Память DRAM: 4MB, 

− Дисплей: TFT LCD, диагональ 4.3 дюйма (110 мм), разрешение 480 x 272 пикселей, 

соотношение сторон «широкоэкранное» 16:9, максимальное количество цветов — 16.77 млн., 

− Графический чип: работает на частоте 166 МГц, имеет 2 МБ встроенной памяти, 

осуществляет и полигональный и NURBS рендеринг, 

− Максимальная яркость экрана: 180 / 130 / 80 кандела на м2 (при работе от батареи), 

− Звук: встроенные миниатюрные стерео-спикеры, 

− Средства коммуникации и передачи данных: Wi-Fi IEEE 802.11b; High Speed USB 

(USB 2.0); инфракрасный порт (IrDA), карты памяти Memory Stick Duo, 

− Коннекторы и входы: слот для карт памяти Memory Stick Duo, порт USB, DC OUT, 

DC IN 5V, вход для наушников, 

− Питание: Литий-ионная батарея, адаптер переменного тока, 

− Формат оптических дисков Disc Drive UMD Drive (только чтение): PSP-игры, UMD- 

Audio, UMD-Video. 

На сегодняшний день некогда принципиальная разница между персональным компьютером 

и приставкой достаточно размыта: некоторые приставки позволяют не только подключать 

к ним периферийные устройства, но и запускать операционную систему GNU/Linux. 

Ныне игровые консоли перестали быть исключительно детским развлечением. Играющих 

взрослых сегодня более чем достаточно: мощные игровые системы способны удовлетворить 

не только детские игровые потребности, но и вполне взрослые интересы. Популярные 

игровые симуляторы (в этом жанре многие игры для ПК имеют аналоги для приставок) 

завоёвывают умы не только детей, но и взрослых. Ну, а игры в других жанрах – это прекрасная 

возможность перестать играть на ПК, переключившись исключительно на приставку. Такое 

вот разделение труда. 

141

ОПТИЧЕСКОЕ РАСПОЗНОВАНИЕ ТЕКСТА 

С ПОМОЩЬЮ СПЛАЙНОВ БЕЗЬЕ И НЕЙРОННЫХ СЕТЕЙ 

Клюев Даниэль Витальевич 


Научный руководитель: к.т.н., доцент Клюева С.Ф. 

sfk@hotmail.ru 

Традиционный подход в области оптического распознования текста полагается на возможность 

выделения растров отдельных символов и их последующей классификации независимо 

друг от друга. 

Однако сущестует несколько классов задач, которые невозможно решить данным методом, 

а именно распознование сложносегментируемого текста и распознование текста с применением 

символов, имеющих визуально схожие или неразличимые характеристики. В частности 

это задачи по распознованию рукописного текста и сильно зашумленного и искаженного 

текста. 

Целью данной работы является разработка системы оптического распознования текста, 

имеющей высокую эффективность для этих двух классов проблем. 

Построение системы оптического распознования включает следующие основные задачи: 

1. Создание модуля обработки, фильтрации, нормализации и первичной сегментации 

растрового изображения; 

2. Разработка алгоритма векторизации сегментов растрового изображения с получением 

сплайнов Безье; 

3. Разработка комбинированного алгоритма эвристической кластеризации и классификации 

на основе нейронных сетей; 

4. Разработка алгоритма определения языка на основе предполагаемых вариантов и 

коррекции ошибок по словарю, корпусу языка и лексико-синтаксическому анализатору; 

5. Обучение нейронной сети для распознования английского и русского языков, цифр и 

базовых математических опреаций. Создание необходимых средств для адаптации системы к 

новым языкам без внесения изменений в код программы и с минимальным участием человека. 

Необходимость в подобном комплексе обусловлена неэффективностью существующих 

решений. Для оценки этих решений использовался набор типовых текстов, выполненных 

наиболее популярными шрифтами, изображенных как с нормальными параметрами (рис.1), 

так и с рядом исследуемых искажений, а именно отрицательным кернингом, приводящим к 

разной степени наложения символов друг на друга (рис. 2, 3) и наложением поверх изображенного 

текста кривых, пересекающих весь текст (рис. 4) или отдельные слова в горизонтальной 

плоскости. 

Рис. 1. Эталонный текст без искажений 

Рис. 2. Текст с слабым искажением в виде отрицательного кернинга 

Рис. 3. Текст с наложением символов 

142

Рис. 4. Текст с искажением в виде наложения кривой 

Для распознавания использовались коммерческие программные пакеты ABBYY 

FineReader 10 Professional Edition, OmniPage 17, ReadIris 12, а также свободно распространяемые 

пакеты с открытым исходным кодом GNU OCR и Tesseract. 

Все пакеты показали приемлемые результаты на эталонных изображениях (в среднем 

95% корректно определенных символов для английского языка). При уменьшении межсимвольных 

интервалов наблюдалось резкое снижение эффективности (около 30% для рис. 2) до 

0 при наложении символов (рис. 3). 

При этом предлагаемые результаты в большинстве случаев содержали ошибки, выявляемые 

словарями, либо вообще не соответствовали какой-либо осмысленной с точки зрения 

синтаксиса языка конструкции. 

Для тестов с наложением новых примитивов в виде Гауссова шума или кривых все пакеты 

показали нулевую эффективность, не распознав ни одного символа. 

Рассмотрим детальней предлагаемый метод решения подобных задач. 

Общая схема решения выглядит следующим образом: 

1. Фильтрация шума, диагностируемого статистическими методами, нормализация 

цветности, тривиальная сегментация. 

2. Векторизация каждого растрового сегмента в сплайн Безье с заданной точностью на 

основе квадратичных или кубических кривых Безье. 

3. Кластеризация сплайна всеми разумными способами и классификация каждого отдельного 

кластера одной из нейронных сетей, с получением набора векторов символов и соответствующей 

каждому вектору вероятности. 

4. Оценка вероятности для каждого вектора по частотному и морфологическому словарям 

лексическим анализатором. 

5. Выбор последовательности векторов синтаксическим анализатором. 

Обработка растра 

Рис. 5. Пример распознаваемого текста с шумом 

Статистическими методами определяем уровень шума, цвет фона и цвет текста. При 

наличии шума (рис. 5), применяем медианный фильтр для достижения однородного фона 

(рис. 6). Преобразовываем цвета в градации серого. 

Рис. 6. Изображение после применения медианного фильтра 

Далее необходимо выполнить тривиальную сегментацию путем выделения минимальных 

прямоугольных фрагментов изображения, содержащих неразделимый по горизонтали 

текст (рис. 7). Вертикальная сегментация осуществляется с допуском в 20% от высоты ми- 

143

нимального прямоугольника в большую сторону для корректной передачи диакритических 

знаков. 

Рис. 7. Тривиальная сегментация изображения 

144 

Рис. 8. Пример фрагмента и соответствующего ему квадратичного сплайна Безье 

Векторизация 

Векторизация каждого фрагмента осуществляется в два прохода. 

Для начала мы разбиваем flood-fill алгоритмом растровое изображение на отдельные 

блоки, имеющие равный угол и точки, в которых эти блоки связаны. 

Затем мы выделяем минимально возможный набор кривых, группируя блоки по схожим 

углам с сохранением знака второй производной. 

Каждая кривая C i задается тремя или четырьмя точками, в зависимости от выбранной 

степени. Для квадратичных кривых это точки P i0 , P i1 , P i2 , где P i0 это точка начала кривой, P i2 

это точка конца кривой, а P i1 - это точка, задающая искривление и расположенная на пересечении 

касательных, проведенных из точек P i0 и P i2 . 

P i1 вычисляется на основании приближенных углов и корректируется подбором в окрестностях 

расчетной точки, для получения кривой, аппроксимирующей растр с заданной 

точностью. 

Кластеризация и классификация 

Полученный сплайн S={C 1 , …, C N } мы кластеризуем всеми возможными способами 

F={s 1 , … , s m ; s i ∈ [1; N]}, которые отвечают трем условиям (рис. 9): 

1. |F| ≤ 10, так как метод полагает 10 кривых достаточным количеством для 

представления любого символа рассматриваемых языков. 

2. Существование непрерывного маршрута для всех кривых кластера, образующих 

наиболее широкий фрагмент сплайна и связность с этим фрагментом или расположение в 

горизонтальных пределах данного фрагмента для всех остальных кривых кластера. 

3. Общая ширина прямоугольной области, в которой размещены выбранные кривые, 

не должна превышать высоту исходного растрового фрагмента более чем в три раза, что 

обусловлено соотношениями сторон 2:1 или 1:1 для всех типовых шрифтов с допуском для 

ошибки фрагментации. 

Для каждого кластера формируется вектор и подается 

на вход нейронной сети. На выходе мы получаем код символа в кодировке данной сети, 

который мы преобразуем в номер в таблице юникода. 

В рамках проводившихся исследований в качестве классификаторов использовались 

двухслойные и трехслойные перцептроны. Перцептроны обучались методом обратного распространения 

ошибки для конкретных классов символов (кириллица, латиница, комбинированный 

алфавит) на основе нескольких наиболее популярных шрифтов.

Группируя полученные символы, мы формируем последовательность векторов символов 

для всех комбинаций не пересекающихся кластеров и оцениваем общую вероятность 

вектора по количеству не использованных кривых, считая наиболее вероятными те комбинации, 

которые включают все кривые. 

Рис. 9. Примеры допустимых кластеров кривых для сплайна из рис. 8 

Коррекция на основе лексического и синтаксического анализаторов 

Каждый вектор анализируется по словарю языка и частотному словарю лексем. 

В случае, если вектор не соответствует ни одному из слов словаря, производится поиск 

наиболее близкого существующего слова или группы слов, считая разбиение равнозначным 

по стоимости замене символа. В случае наличия нескольких разных вариантов с одинаковой 

дистанцией, возвращаются все варианты. 

К имеющимся оценкам вероятности по точности соответствия кривым и словарю мы 

добавляем оценку частотности лексемы каждого варианта. 

Синтаксический анализатор получает на вход все множества векторов, и строит последовательности 

слов, где каждая группа представлена одним словом. Эти последовательности 

оцениваются с точки зрения допустимости на основании синтаксиса языка, и для каждой определяется 

общая вероятность по вероятностным оценкам каждого использованного вектора. 

Далее система выбирает последовательность с наибольшей вероятностью и возвращает 

как результат распознавания. 

Заключение 

В данной статье описан перспективный метод, который позволит свести проблему сегментации 

и распознавания текста к проблеме векторизации и классификации отдельных 

групп кривых, не полагаясь исключительно на классификатор, но и не требуя при этом знания 

правил языка. В статье остался не рассмотренным вопрос обучения лексического и синтаксического 

анализаторов на основе корпуса языка, а также вопрос выбора наиболее оптимального 

классификатора и его топологии, что является темой отдельных исследований. 

145

СТРУКТУРИРОВАННАЯ КАБЕЛЬНАЯ СЕТЬ ЗДАНИЯ 

Коваленко Андрей Васильевич, Степченко Роман Олегович 


Научный руководитель: ст. преподаватель Осокина Е.Б. 

18041988@mail.ru, dontlisten@mail.ru 

Современное производственное здание становится все более "интеллектуальным" [1]. 

Помимо трех капитальных основных инженерных систем (энергоснабжения, водоснабжения, 

вентиляции) оно требует создания четвертой капитальной системы - кабельной. В здании 

требуют прокладки кабеля, следующие системы: 

• телефонная (городская и местная), 

• компьютерная (ЛВС), 

• телевидения (городского и офисного), 

• пожарной сигнализации и пожаротушения, 

• охранной сигнализации и наблюдения, 

• мониторинга климатических условий и управления ими, 

• контроля доступа персонала. 

Структурный подход, используемый сейчас большинством системных интеграторов, 

заключается в создании инфраструктуры интеллектуального здания на базе структурированных 

кабельных сетей (СКС). При этом сначала проектируется и строится СКС - здание, а затем 

на структурированную кабельную систему замыкаются необходимые заказчику функциональные 

системы. Более рациональным является функциональный подход, т.е. интеграция 

этих систем в единый "организм" в соответствии с заданной заказчиком моделью. 

Применение принципа интеграции позволяет получить существенные технологические 

преимущества. Реакция на происходящие события более оперативная и точная. Возможность 

добавления новых функций, не доступных в случае применения автономных систем. Описание 

текущей ситуации полное, что позволяет проводить более качественный анализ. Значительно 

снижается риск, связанный с «человеческим фактором», то есть ошибками и/или злоумышленными 

действиями персонала. Труд диспетчера систем жизнеобеспечения становится 

более интеллектуальным. 

Структурированной кабельной системой (СКС) называется кабельная система, имеющая 

стандартизованную структуру и топологию, использующая стандартизованные элементы 

(кабели, разъемы, коммутационные устройства и т.п.), обеспечивающая стандартизованные 

параметры (скорость передачи данных, затухание и проч.), управляемая (администрируемая) 

стандартизованным образом. 

Обобщенная кабельная система включает в себя следующие функциональные элементы: 

• Главный рраспределительный пункт (ГРП) 

• Магистральный кабель территории 

• Распределительный Пункт Здания (РПЗ) 

• Магистральный кабель здания 

• Распределительный Пункт Этажа (РПЭ) 

• Горизонтальный кабель 

• Точка перехода (ТП) 

• Телекоммуникационный Разъем (ТР) 

Группы этих элементов объединяются в кабельные подсистемы. 

Обобщенная кабельная подсистема состоит из трех кабельных подсистем. 1 - 

Магистральная подсистема территории. 2 - Магистральная подсистема здания. 3 - Горизонтальная 

подсистема. Объединение трех кабельных подсистем формирует структуру обобщенной 

сети. 

146

Магистральная кабельная система территории простирается от главного распределительного 

пункта до распределительных пунктов здания, обычно расположенных в разных 

зданиях. Система состоит из: магистральных кабелей территории, механического окончания 

кабелей (в главном распределительном пункте и в распределительных пунктах этажа), кроссовых 

соединений в главном распределительном пункте. Кабели системы могут соединять 

распределительные пункты здания между собой. 

Магистральная кабельная система здания простирается от распределительного пункта 

здания до распределительных пунктов этажа. Система состоит из: магистральных кабелей здания, 

механического окончания кабелей (в распределительном пункте здания и в распределительных 

пунктах этажа), кроссовых соединений в распределительном пункте здания. Кабели 

системы не могут иметь точек перехода, а медные кабели выполняются без сращивания. 

Рис. 1. Обобщенная кабельная система 

Горизонтальная кабельная подсистема простирается от распределительного пункта этажа 

до телекоммуникационных разъемов на рабочих местах. Горизонтальная подсистема включает 

горизонтальные кабели, механическое окончание кабелей (разъемы) в РП этажа, коммутационные 

соединения в РП этажа и телекоммуникационные разъемы. В горизонтальных кабелях 

не допускается разрывов. При необходимости допускается одна точка перехода. Все пары и 

волокна телекоммуникационного разъема должны быть подключены. Телекоммуникационные 

разъемы не являются точками администрирования. Не допускается включения активных элементов 

и адаптеров в состав СКС. Обобщенная кабельная система показана на рис.1. 

Кабельная система рабочего места соединяет телекоммуникационный разъем рабочего 

места с терминальным оборудованием. Кабели этой системы не входят в круг требований 

стандарта, хотя стандарт специфицирует их предельную длину и рабочие характеристики [2]. 

Интерфейсные места обобщенной кабельной системы размещаются на концах каждой 

подсистемы. В этих точках возможно подключение оборудования прикладных систем. 

Рис. 2. Распределительные пункты 

147

На рис. 2 изображены потенциальные места распределительных пунктов для подключения 

оборудования. К распределительному пункту может быть подключен кабель связи с 

внешними службами, для подключения оборудования может использоваться как соединение 

через кросс, так и непосредственное соединение. 

Рис. 3. Длины кабелей магистральной и горизонтальной подсистем 

Расстояние от внешних служб до главного распределительного пункта имеет решающее 

значение. Характеристики кабеля между двумя точками должны быть тщательно продуманы 

и реализованы со стороны пользовательских приложений. Длины смонтированных кабелей 

магистральной и горизонтальной подсистем не должны превышать предельных значений. 

Эти значения приведены на рис.3. Длина кабелей горизонтальной подсистемы не должны 

превышать 90 метров. Эта длина представляет собой расстояние, проходимое сигналом 

от механического окончания кабеля на кроссе распределительного пункта этажа до окончания 

на телекоммуникационном разъеме рабочего места. 

Суммарная длина кабеля рабочего места, кабеля-перемычки и кабеля оборудования не 

должна превосходить 10 метров. Доля длины каждого кабеля выбирается исходя из конкретной 

необходимости, но длина кабеля-перемычки не должна превышать 5 метров. 

На рис. 4 представлена модель, используемая для корреляции характеристик кабелей 

горизонтальной сети с кабелями оборудования [2]. 

148 

Рис. 4. Совмещение горизонтальной сети с оборудованием

Топология магистральных кабелей может иметь не более двух иерархических уровней. 

Соблюдение этого требования позволяет снизить ухудшение качества сигнала на пассивных 

элементах системы и упростить администрирование системы. Сигнал, вышедший из распределительного 

пункта этажа должен достигать главного распределительного пункта, проходя 

не более чем один кроссовый узел. 

Допускается структура магистральной подсистемы, имеющая только один кроссовый 

пункт. Магистральные кроссовые пункты должны располагаться в шкафах оборудования или 

помещениях оборудования. 

На рис.5 представлены соотношения длин кабелей магистральной подсистемы. Расстояние 

между главным распределительным пунктом и распределительным пунктом этажа 

не должно превышать 2000 метров. Расстояние между распределительным пунктом здания и 

распределительным пунктом этажа не должно превышать 500 метров. При использовании 

одномодового кабеля максимальное расстояние в 2000 м может быть увеличено. Известно, 

что характеристики одномодового кабеля позволяют передавать сигнал на расстояние до 60 

км. Однако дистанция между главным распределительным пунктом и распределительным 

пунктом этажа большая чем 3000 м считается выходящей за область применения стандарта. 

Длины кабелей-перемычек, применяемых в главном распределительном пункте и распределительных 

пунктах здания не должны превышать 20 метров. Избыточная длина перемычек 

должна быть вычтена из максимальной длины магистрального кабеля [4]. 

Рис. 5 Соотношения длин кабелей магистральной подсистемы 

Монтаж кабельной системы должен производиться в соответствии с требованиями стандартов 

EIA/TIA-569, Е1АЯ1А-Т8В40, EIA/TIA-RS-455 и выполняться в несколько этапов [3]: 

- сверление проходных отверстий; 

- монтаж кабельных коробов; 

- монтаж настенных шкафов и коммутационного оборудования; 

- прокладка кабеля; 

- установка и разделка розеток; 

- разделка кабелей на коммутационных панелях; 

- маркировка. 


1. Интеллектуальные здания. Проектирование и эксплуатация информационной структуры., пер. с англ., 

"Сети МП", 1996. – 90 с. 

2. http://www.tower.ru. 

3. А. Б. Семенов, С. К. Стрижаков, И.Р. Сунчелей. «Структурированные Кабельные Системы». – М., 2001. 

149

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ 

ДЛЯ ОБУЧЕНИЯ СТУДЕНТОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ 

СПЕЦИАЛЬНОСТЕЙ 

Костенко Алина Александровна, Цой Лилия Витальевна 


Научные руководители: к.х.н., доцент Ткаченко Т.А., доцент Ященко Е.Н., 

ст. преподаватель Соболева О.В. 

leelee4ka@mail.ru 

Во все времена одним из важнейших компонентов образовательного процесса являлся 

учебник. Хороший учебник высоко ценится и является надежной базой для овладения предметом. 

Быстрое развитие в 20-ом веке информационных технологий привело к использованию 

наряду с традиционными печатными учебниками электронных [1]. 

Электронный учебник – программно-методический обучающий комплекс, соответствующий 

типовой учебной программе и обеспечивающий возможность обучающемуся самостоятельно 

или с помощью преподавателя освоить учебный курс или его раздел [2]. 

Обычный печатный учебник можно легко превратить в электронный путем создания 

его электронной копии. Это может быть как отсканированный вариант учебника, так и набранный 

текст учебника в одном из существующих текстовых редакторов. 

Электронные учебники имеют существенные преимущества перед печатными. Например, 

с точки зрения скорости подготовки электронный учебник может быть изготовлен в более 

короткие сроки, чем печатный и потребует меньших затрат на его издание и распространение. 

Этот фактор очень важен для тех учебных предметов, темой которых являются быстро 

меняющиеся технологии [3]. 

Современная система образования все активнее использует информационные технологии 

и компьютерные телекоммуникации. Что это дает возможность студентам в любое время 

использовать материалы учебника, например, в процессе подготовки к лабораторным занятиям 

или к сдаче зачета. Кроме того, студенты, пропустившие занятия, имеют возможность 

самостоятельно освоить лекционный материал. Преподаватель же получает возможность 

увеличить информативность и эффективность проведения лекций и снизить время, затрачиваемое 

на чтение некоторых разделов лекционного курса. 

В данной работе представлен электронный учебник «Основные положения органической 

химии», который был подготовлен студентами технологических специальностей под руководством 

преподавателей кафедры химии и кафедры прикладной математики и информатики. 

Учебник имеет форму энциклопедии. Переход по разделам учебника реализован с помощью 

гиперссылок. Материал учебника содержит картинки и анимацию химических процессов 

созданных в редакторе Gimp [4]. Для оформления текста и структуры учебника был 

использован язык HTML. 

С титульной страницы учебника (рис.1а) читателю предоставлена возможность перехода 

к содержанию учебника (рис.1б), а далее к любому разделу и подразделу. На страницах 

разделов имеются гиперссылки для перехода к следующей и предыдущей страницам учебника 

и возврата к содержанию (рис.2а). Внутри некоторых разделов имеются ссылки для перехода 

к подразделам прямо из текста, не возвращаясь к содержанию, что позволяет упростить 

работу читателя с учебником (рис.2б). 

Элементы графики на страницах учебника, отражающие некоторые химические процессы, 

например, структурные изомеры, помогают лучше понять и запомнить изучаемый материал. 

При оформлении этих рисунков был использован эффект выделения цветом групп 

элементов. 

150

а) б) 

Рис. 1. а) Титульный лист учебника; б) содержание учебника 

Кроме графического представления при изучении некоторых процессов можно использовать 

анимацию, которая позволит учащимся понять структуру и протекание изучаемого 

процесса и повысить качество знаний по данному материалу. Анимация была использована в 

учебнике при описании таких процессов, как реакция замещения и присоединения (рис.2). 

На главную, назад, 

вперед 

изображение 

анимация 

переход в подраздел 

а) б) 

Рис. 2: а) Рисунок sp 3 -гибридизации атома углерода вставленный в текст учебника; 

б) химическая реакция представленная в виде изображения и анимации 

Целью любого образовательного процесса является приобретение качественных и глубоких 

знаний у учащихся по изучаемому материалу. Повышение качества знаний студентов 

и приобретения навыков самостоятельной работы с учебно-методическими комплексами побудило 

авторов включить в учебник тестовые задания по основным темам курса (рис. 3). 

а) б) 

Рис. 3: а) Тестовое задание с одним правильным ответом (в графическом представлении); 

б) Тестовое задание с несколькими правильными ответами (в текстовом представлении) 

151

Ссылка на тесты размещается в конце содержания учебника и каждый тест в конечном виде 

представляет собой независимое приложение, которое работает в полноэкранном режиме. 

Сами тестовые задания используются на кафедре химии уже около 10 лет и подтвердили 

свою состоятельность. Но именно переложение тестового материала на компьютер сделало 

процесс тестирования более наглядным, производительным, эффективным и просто увлекательным 

для студентов. И, как следствие, повысилась посещаемость занятий и появилась 

мотивация к самостоятельной работе в компьютерном классе. 


1. conf.infosoc.ru/2007/thes/part2/BogdanovaN.pdf. 

2. www.sgau.ru/uchmetupr/_private/innov/proect/uch1.htm. 

3. http://www.hi-edu.ru/e-books/xbook119/01/part-010.htm. 

4. www.gimp.org. 

WEB-САЙТ КАК СРЕДСТВО 

ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ПОДГОТОВКИ СТУДЕНТОВ 

Лёвкин Никита Сергеевич, Хавшаков Макар Александрович 


Научный руководитель: ст. преподаватель Соболева О.В. 

devolution@bk.ru 

«Повышение качества профессиональной подготовки студентов, как будущих специалистов, 

является одной из актуальнейших задач, встающих перед вузом на современном этапе 

развития общества» такая фраза была высказана на одном из сайтов обсуждающих роль 

новых информационных технологий в современном образовании [1]. В современном обществе 

задача повышения качества профессиональной подготовки является одной из актуальных 

проблем. Давно известно что, чем выше уровень развития общества, тем профессиональней 

и информационно грамотней должны быть члены этого общества. 

Современный учебный процесс должен подготовить учащихся для вхождения в современное 

общество. А этому может способствовать применение новых информационных технологий 

в образовании. Передача, хранение, воспроизведение учебной информации посредством 

глобальной сети Интернет создает возможности становление нового качества теории и 

практики обучения [3]. 

Образовательные сайты становятся все более перспективным средством информационно-коммуникационных 

технологий в сфере образования. А это может оказать значительное 

влияние на современное образование. 

Образовательный web-сайт - это совокупность web-страниц с повторяющимся дизайном, 

обеспечивающих собой целенаправленный процесс обучения и воспитания в интересах 

личности, общества, государства, объединённых по смыслу, навигационно и физически находящихся 

на одном сервере, использование которых может сопровождаться аттестацией 

обучающихся или констатацией достижения образовательных уровней [2]. 

Образовательные web-сайты могут быть направлены как на индивидуальную, так и на 

коллективную работу в реальном и виртуальном образовательном пространстве с другими 

обучаемыми и с тем, кто обучает. Что позволяет значительно повысить качество знаний обучающихся 

и научить их ориентироваться в современном информационном пространстве. 

Образовательным сайтам можно дать следующую характеристику [1]: 

1. Сайты, предназначенные для дистанционного и очного обучения (сайты центров 

дистанционного обучения и центров тестирования). 

152

2. Сайты, посвященные различному роду исследовательской деятельности (сайты 

научно-исследовательских и учебных центров). 

3. Сайты консультативного назначения (консультативные сайты для учителей и учеников, 

студентов и преподавателей по общеобразовательным предметам). 

4. Сайты типа виртуальных методических объединений (сайты для повышения квалификации 

педагогических кадров). 

5. Сайты соревновательных и информационных Интернет-проектов (сайты телекоммуникационных 

олимпиад и викторин). 

6. Сайты учебных заведений (сайты высших учебных заведений). 

7. Сайты для распространения культурной и образовательной информации (виртуальные 

библиотеки). 

8. Сайты справочного характера образовательной тематики. (электронные справочники). 

9. Сайты смешанного типа. 

На основе изложенной выше теории группой студентов специальностей «метрология, 

стандартизация и сертификация» и «технология мяса и мясных продуктов», был создан сайт 

«Информационный ресурс ДГТРУ» (http://www.it-dgtru.ucoz.ru) предназначенный для применения 

информационных технологий при обучении студентов технологических специальностей. 

Картинка главной страницы сайта 

Для создания сайта была использована система Ucoz [4], являющаяся SaaS платформой, 

включающей в себя хостинг и управление сайтом. На сайте планируется размещать информацию, 

содержащую курсы лекций по различным предметам, список вопросов для подготовки 

к зачетам (экзаменам), дополнительный теоретический материал не входящий в курс лекций 

и ссылки на другие страницы Интернет, содержащие интересную информацию по изучаемым 

в вузах предметам и т.д. 

Сайт существует еще не долго, но уже на данный момент на его страницах имеются такие 

разделы, как форум, гостевая книга, фотоальбом, учебник, каталог файлов и т.д., которые 

содержат основную информацию сайта. В разделе форум студенты могут вынести на обсуждение 

темы или отдельные вопросы темы, которые вызвали у них затруднения в результате 

изучения и получить краткую или полную консультацию как от сокурсников, лучше разобравшихся 

в теме, так и от преподавателя, читающего курс лекций выложенных на сайте. 

Как было сказано выше, учебный процесс должен подготовить учащихся для вхождения 

в современное общество. Поэтому курирование сайта было предложено группе студентов. 

Это позволит учащимся получить как теоретические, так и практические знания об информационных 

технология и их применении в образовании и других отраслях нашей жизни. 


1. http://www.vorcuta.ru/articles-science_education-web-site.htm. 

2. http://rcio.pnzgu.ru/vio/02/cd_site/Articles/Art_4_4.htm. 

3. http://ito.edu.ru/2006/Moscow/III/3/III-3-6072.html. 

4. http://www.ucoz.ru. 

153

СИСТЕМА БЕЗОПАСНОСТИ ДЛЯ РОССИЙСКИХ ШКОЛ 

Литвиненко Петр Сергеевич 


Научный руководитель: к.ф.-м.н., доцент Акмайкин Д.А 

Большинство современных решений в рамках систем безопасности предлагаемые компаниями 

разработчиками и интеграторами устанавливаются в школах достаточно редко. Дело 

в том школа это очень специфический объект для подобных решений, многие принципы и 

конфигурации малоэффективны в школе. Чаще всего школы из систем охраны оборудуются 

преграждающими устройствами турникетного типа с карточной системой доступа и пассивной 

системой телевизионного наблюдения. 

В рамках проекта предлагается разработка интегрированной системы безопасности 

специально для учебных заведений. Отличительная особенность заключается в том, что система 

изначально разрабатываться для школы и будет учитывать специфику данного учреждения. 

Система позволит объединить подсистемы технической охраны и безопасности (такие 

как ОПС СТН СКУД) в единый механизм. Кроме этого планируется включение в систему 

средства радиочастотной идентификации объектов RFID нового поколения. Данное решение 

позволяет в значительной степени повысить безопасность пропускной системы (так как современные 

Proximity карты достаточно легко подделать). Система «Школа» позволит проводить 

своевременную эвакуацию учеников и преподавательского состава используя специально 

разработанную систему оповещения и алгоритм, который будет учитывать: внутренний 

план здания, место возникновения ЧС, скорость распространения, загруженность эвакуационных 

путей. В штатном режиме работы система будет в реальном времени следить за 

ситуацией и заранее выявлять факты неправомерных действий такие как драки, факты порчи 

имущества, неправомерное пребывание и подобные. 

Кроме охранных функций система «Школа» будет предоставлять ряд инструментов для 

автоматизации и управления ведением документации (своего рода электронный документооборот) 

для таких рутинных операций как: учет посещаемости, выставление оценок, формирование 

расписания, назначение домашнего задания. При наличии особых пожеланий функциональность 

может быть расширена. Система будет предоставлять достаточный набор 

коммуникационных средств, таких как интернет, e-mail, СМС оповещение, для родителей, 

которые пожелаю в любой момент времени узнать оценки, посещаемость своего ребёнка. 

Так как зачастую выделяемый в школе бюджет на нужды обеспечение безопасности 

достаточно ограничен, а потребность в подобной системе имеется, то мы будем предоставлять 

возможность установки системы в режиме ограниченной функциональности, но при необходимости, 

благодаря модульной архитектуре, недостающие блоки, в оперативном порядке 

могут быть доустановлены. 

План реализации проекта состоит из трех этапов суммарной максимальной продолжительностью 

3 года. На первом этапе НИОКР будут разрабатываться фундаментальная основа программного 

комплекса: алгоритмы управления взаимодействием охранных подсистем, разработка 

логики для модели эвакуации. Весь второй этап будет заключаться в интеграции с оборудованием 

охранных подсистем. На третьем этапе планируется сборка всех программных модулей и 

проведение натурных испытаний с целью выявления и устранения недостатков системы. 

Данный проект имеет огромную социальную значимость. По данным социальных опросов 

проведенных по всей России большинство родителей-респондентов (76%) утверждали, 

что не считают школу безопасным местом для своего ребенка, а 60% признались, что не 

имеют возможности регулярно проверять успехи и посещаемость своего чада. 

154

ОБЗОР ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ СЕМЕЙСТВА UNIX 

Медведев Семен Станиславович 



FreeBSD 

Мощная операционная система семейства BSD UNIX для персональных компьютеров, 

базирующихся на архитектуре процессоров Intel. FreeBSD работает также на процессорах 

AMD и Cyrix, совместимых с Intel и с недавнего времени на процессорах Alpha. Исключительный 

набор сетевых возможностей, высокая производительность, средства обеспечения 

безопасности и совместимости с другими ОС. FreeBSD является идеальной платформой для 

построения Internet или Intranet. Как и Linux, FreeBSD поддерживает симметричную многопроцессорную 

обработку, но имеет еще и механизм автоматического распределения памяти, 

к которому программы и дисковый кэш могут обращаться по мере необходимости. 

NetBSD 

Основана на большом количестве свободно распространяемого программного обеспечения, 

в первую очередь BSD4.4-Lite Университета Беркли. Группа разработчиков NetBSD 

основное внимание уделяла тому, чтобы ее ОС могла работать на стольких же платформах, 

на скольких работает и Linux; сегодня же NetBSD поддерживает вдвое большее число архитектур: 

alpha, m68k, arm32, powerpc, i386, mips, ns32k, sparc, vax, hp300. 

OpenDSD 

Широко используемая свободно распространяемая UNIX-подобная операционная система. 

Операционная система в которой основной упор делается на безопасность. Ветка серии 

NetBSD. Несмотря на свое название, является наиболее защищенной из BSD-систем. Состоящая 

из десятка с лишним человек группа разработчиков OpenBSD несколько лет потратила 

на проверку исходного текста ОС и исправление неявных ошибок, вроде тех, что могут 

привести к переполнению стека или буферов. Поставляется с алгоритмом шифрования. 

PicoBSD 

Однодисковая версия FreeBSD, подходит для построения небольшого роутера, Dialup/Dial-in 

доступа. Минимальные требования к системе CPU 386SX, RAM 8MB, без HDD. 

SCO UNIX 

Операционная ситема, разработанная для Intel 386 совместными усилиями компаний 

Santa Cruz Operation, Microsoft и Interactive Systems в 1988 году. Ее самое первое название 

было SCO UNIX System V/386. В 1995 году комапния SCO выпустила SCO OpenServer 

Release 5, которая поддерживала более 900 аппаратных платформ. 

IRIX 

Полностью 64-разрядная операционная система от Silicon Graphics, предназначенная 

для платформы MIPS. В ранних версиях была достаточно ярко выражена принадлежность к 

BSD, но сейчас IRIX логичнее отнести к System V Release 4. 

HP-UX 

Версия Unix'а фирмы Hewlett-Packard. В 1996 году были выпущены версии HP-UX 

(10.10, 10.20), поддерживающие SMP (symmetric multi-processing). 

QNX 

Операционная система от QNX Software Systems, Ltd. Первая ОС реального времени 

QNX2 была разработана по заказу Министерства обороны США. Затем появилась QNX4, которая 

умещалась всего на одной дискете, и это с графическим интерфейсом и программами 

для нормальной работы в интернете, но единственная проблема заключалась в том, что она 

была коммерческой. И только в 2000 году QNX Software Systems выпустили бесплатную 

операционную систему, названную QNX Realtime Platform, ее ядро занимает всего 32 кб, и 

тем не менее она соответствует стандартам POSIX. 

155

HURD 

GNU/Hurd - это проект замены компонентов UNIX-систем. Hurd - это коллекция серверов, 

запускаемых на микроядре Mach и реализующих файловые системы, сетевые протоколы, 

доступ к файлам и другие функции, которые выполняют ядра UNIX-систем. В настоящее 

время Hurd работает на архитектуре i386. 

UnixWare 

Коммерческая High-end операционная система компании SCO. Обеспечивает новый 

уровень возможностей, объемов и скорости удовлетворения потребностей пользователей 

масштаба подразделений и всей корпорации в целом. Система UnixWare 7 является идеальной 

для бизнес применений, где необходим надежный доступ и сетевая обработка деловой 

информации. Как наиболее передовая и мощная система UnixWare 7 обеспечивает: расширенную 

обработку ошибок и защиту системы через широкодоступный сервис; мультипроцессорную 

оптимизацию, супер-масштабируемое ядро SVR5 UNIX и 64-битные расширения; 

надежную сетевую обработку. Интегрированная технология Tarantella обеспечивает локальное 

и удаленное управление на базе Internet-браузера. Поддерживается оперативная память 

до 64 Гигабайт. Максимальный размер файловой системы 1 TB, общий объем внешней памяти 

до 76800 Терабайт. Большие объемы хранимых данных со встроенной системой дублирования 

сегментов дисков. Динамическое ядро с уменьшенным размером памяти, выделяемой 

под процесс. Самонастройка для достижения максимальной производительности. 64-битная 

файловая система, инструментарий разработчика и библиотеки. 

Solaris 

Бесплатная High-end операционная система компании Sun Microsystems. Основана на 

двух базовых разновидностях UNIX - Berkley 4.2/4.3 (BSD) и AT&T System V. Выросшая из 

SunOS, ОС Solaris, при всем многообразии своей функциональности и высокой степени соответствия 

промышленным стандартам (X/Open UNIX 95, различные разделы POSIX 1003.1, 

X11R6), имеет одно уникальное свойство - высокую степень масштабируемости. Одна и та 

же операционная система используется и на однопроцессорных рабочих станциях и на серверах 

масштаба рабочей группы и на 64-х процессорном сервере Sun Enterprise 10000, сервере 

масштаба предприятия. ОС Solaris обеспечивает практически линейный рост производительности 

при увеличении числа процессоров в системе. 

Mac OS X 

Данная операционная система создавалась с ориентацией на непрофессионального 

пользователя. Удобство и простота работы в этой системе были одними из главных целей ее 

создателей, и внутренняя логика взаимодействия отдельных частей операционной системы 

была прежде всего подчинена этим требованиям. Разработчикам новой Mac OS надо было 

обеспечить преемственность, плавный переход от старой системы к новой, чтобы пользователи 

могли по-прежнему работать с большим количеством уже имеющихся программ, пока 

не будут созданы новые, более современные, более мощные и удобные программы. 

BeOS 

Полностью графическая система, основой программного API которой стал POSIX. Аппаратные 

требования: процессор Pentium или Pentium-совместимый. Существует коммерческая 

и бесплатная версия ОС. Коммерческая версия отличается от бесплатной тем, что включает 

следующие расширения: специальная редакция Partition Magic, RealPlayer G2, драйвера 

для различных принтеров HP, видео кодеки Cinepak, Indeo 5, raw audio, P-JPEG, MP3, 

VideoRecorder и техническая поддержка. 

RedHat Linux 

Является наиболее популярным. Дистрибутив прост в установке, очень прост в настройке 

и использовании. Входящие в дистрибутив удобные средства администрирования 

системы делают его простым для начинающих пользователей. Компания RedHat регулярно 

выпускает обновления для своих дистрибутивов (в том числе и для нескольких предыдущих 

его версий). RedHat так же спонсирует некоторые перспективные программные разработки 

для ОС Linux. RedHat выпускается в трех вариантах, для платформ i386, Sparc и Alpha. 

156

Mandrake Linux 

Был создан на основе простой идеи: предоставить пользователю надежную систему, 

совместимую с уже проверенным и хорошо известным дистрибутивом (Red Hat Linux) и упростить 

работу за счет добавления самой мощной из имеющихся графических оболочек: the 

«K Desktop Environment», а также некоторого числа улучшений и программ, чтобы избавит 

пользователя от необходимости часами выискивать в Интернете пакеты, необходимые для 

эфективной работы в дружественных условиях. Linux Mandrake является самым простым из 

дистрибутивов в установке и настройке, и самый быстрый в запуске. Идеально подходит для 

домашнего использования. Работает на большинстве Pentium и совместимых с ним (Pentium, 

Pentium Pro, Pentium MMX, Pentium II, Pentium III и все клоны). 

Linux Mandrake Russian Edition Spring 2001 

Русская редакция дистрибутива Mandrake сделанная компанией ALT Linux Team. Содержит 

самый необходимый софт последних версий как для рабочей станции, так и для сервера. 

От оригинального дистрибутива Mandrake подчти ничего не осталось. Все пакеты сбораны 

ALT Linux Team, с оригинальной системой макросов RPM. Полная поддержка русского 

языка, в т.ч. поддержка установки и работы в ru_RU.CP1251. Полностью интегрирован в систему 

метод хеширования паролей blowfish-crypt (от Solar Designer и OpenBSD). Серверы 

postfix, bind, junkbuster, MySQL работают в chrooted environment (виртуальная среда) для повышения 

безопасности системы. Реализована технология, позволяющая легко строить виртуальные 

среды для других серверов. В полную версию на 4 CD, входят VMware, AVP для 

Linux, 3D-игры от Hyperion Software. 

ALT Linux Junior 

Дистрибутив для домашних компьютеров, рассчитанный на начинающих пользователей, 

простой в установке и использовании. Состоит из одного CD на котором находятся программы 

для работы в сети Интернет, офисный пакет StarOffice, игры. Включает в себя дружелюбную 

для пользователя графическую систему инсталляции и настройки системы (в том 

числе удобную утилиту разметки дисков). Особое внимание при разработке дистрибутива 

уделялось поддержке русского языка, многие пакеты программ собраны с необходимыми 

настройками для обеспечения наиболеекачественной локализации. 

ASP Linux 

Дистрибутив Linux, ориентированный на индустрию ASP (Application Service 

Providers). Представляет собой версию операционной системы Linux, полностью совместимую 

с Red Hat Linux. Важным достоинством системы ASP Linux является поддержка русского 

языка как в режиме командной строки, так и в рамках оболочки X Window System. ASP 

Linux поддерживает стандарты открытых систем и протоколы сети Интернет. 

KSI Linux 

Создан на базе RedHat, но в настоящий момент представляет собой вполне отделившийся 

продукт, хотя идеология RedHat сохранена. Поддержка русского языка сделана правильным 

способом, т.е. с использованием правильной locale в кодировке KOI8-R. KSI Linux 

был создан на Украине и по этому содержит большое количество русифицированного ПО. 

Процедура инсталяции проходит на русском языке. В состав входит KDE. 

Redmond Linux 

Дистрибутив ОС Linux для десктопа. Основан на дистрибутиве Caldera. Отличительной 

чертой данного дистрибутива является интерфейс, устройство и вид которого схожи с операционной 

системой Windows. Сходство системы с Windows не ограничивается внешним видом. 

В дистрибутив входит полный набор приложений, который может потребоваться пользователю 

персоналки, привыкшему к операционным системам от Microsoft. Есть поддержка 

работы с документами в формате MS Office, браузер поддерживает Flash, можно просматривать 

PDF-файлы, слушать RealAudio. Все это, по утверждению создателей, будет работать 

сразу после установки, и не потребует дополнительной настройки. 

Slackware Linux 

Многозадачная 32-разрядная UNIX-подобная операционная система. Настоящий кон- 

157

структор - собирай что душе угодно. Использование стандартного для UNIX формата tar.gz в 

пакетах инсталляции - тоже достаточно удобная вещь. 

Multilinux 

Дистрибутив, базирующийся на Slackware. Назначение: полноценный сервер для небольшой 

сети или работа с графическим интерфейсом. Один оконный менеджер Wmaker. 

Русификация «из коробки» отдельным пакетом (KOI8-R). 

SuSE Linux 

Xороший дистрибутив с 60-и дневным суппортом. Основан на Slackware, но пакетным 

менеджером является RPM. Имеет наиболее разумную систему установки. Может устанавливаться 

на FAT16 с использованием live file system, а входящее в комплект 450 страничное 

руководство - лучшее в своем жанре. Помимо XFree, содержит собственный SuSE X сервер. 

В коммерческую версию, входят Adobe Acrobat, StarOffice, VMware. 

Debian Linux 

На текущий момент Debian является самым большим дистрибутивом. Содержит в себе 

гигабайты различного софта (более 2500 пакетов), удобный и приятный дистрибутив. Большое 

внимание уделяется тестированию готового продукта. Создатели Debian'а очень щепетильно 

относятся к лицензированию, поэтому Debian является самым «чистым» дистрибутивом. 

Разрабатывается для платформ i386, alpha, sparc и m68k. 

Storm Linux 

Дистрибутив Linux компании Stormix Technologies Inc. Основан на известном своей 

стабильностью Debian GNU/Linux. Хороший менеджер установки и конфигурации системы. 

Stampede Linux 

Предназначен только и исключительно для Pentium процессоров. Хотя это не означает 

невозможность работы на 386/486. Все пакеты скомпилены pgcc (PentiumGCC), что дает 

прирост производительности. Версии пакетов самые последние. Включено достаточное количество 

библиотек для разработки, вследствие чего компилируются практически любые исходные 

текcты. Пакеты сжаты bzip2 - это уменьшило размер дистрибутива раза в полтора по 

сравнению с RPM. Имеет BSD-подобную систему скриптов инициализации. 

Vector Linux 

Маленький x86 Linux дистрибутив. Аппаратные требования: 170Mb дискового пространства 

и 16Mb RAM. Имеет полнофункциональные возможности GUI, FTP сервера, 

Sendmail, утилиты организации сети. Возможна установка на laptop. Поддерживает все программы 

(desktop & console), программная поддержка PCMCIA. 

Peanut Linux 

Маленький x86 Linux дистрибутив. Аппаратные требования: 148Mb дискового пространства 

и 32Mb RAM. Поддержка PCMCIA, USB. В полную коммерческую версию, входят 

дополнительные продукты, например, Quake, StarOffice. 

Devil-Linux 

Дистрибутив операционной системы Linux, предназначенный для использования системы 

в качестве Firewalls / Routers. Не требует жесткого диска и инсталляции. Загрузка с CD, 

конфигурация и сохранение на floppy disk. Поддержка Intel 486. Лицензия: GPL. 

Gentoo Linux 

Гибкий, быстрый x86 Linux дистрибутив. Вместо пакетов содержит систему Portage с 

проверкой зависимостей, основанную на Python и напоминающую BSD порты. 

Cool Linux 

Дистрибутив, основанный на RedHat. В входит файловая система XFS, devfs, IceWM, 

QVWM, ROX-filer, OpenOffice.org, Opera, Mozilla, Sylpheed, Pan, Licq, X-chat, GFTP, pppredialer, 

xmms, xine, mplayer, gqview, LinNeighborhood, IPTraffic, VMWare. 

KNOPPIX Linux 

Дистрибутив, загружаемый с компакт-диска и сразу пригодный к работе. Удобен для 

демонстрационных целей, для обучения, восстановления системы. Поддерживает много видеокарт 

(включая GeForce4) и звуковых карт. 

158

ЭТАПЫ ЭКОНОМИКО-МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ 

Новиков Леонид Анатольевич 

Федеральное агентство морского и речного транспорта, г. Москва 

Novikovla@morflot.ru 

Экономико-математическое моделирование является неотъемлемой частью любого исследования 

проводимого в сфере экономики. Развитие математического анализа, теории вероятностей 

и математической статистики способствовало формированию разнообразных видов 

моделей в экономике. 

Основные этапы процесса моделирования приобретают свои специфические черты в 

различных отраслях знаний. Проанализируем последовательность и содержание этапов одного 

цикла экономико-математического моделирования, и примем их за базовые: 

1. Постановка экономической проблемы и её качественный анализ. 

Четкая формулировка сущности проблемы, принимаемых допущений и вопросов, на 

которые требуется получить ответы. Этап включает: 

А. выделение важнейших свойств объекта исследования; 

Б. абстрагирование от второстепенных объектов; 

В. изучение структуры исследуемого объекта, его основных зависимостей, связывающих 

элементы; 

Г. формулирование предварительных гипотез, объясняющих поведение и развитие объекта 

исследования. 

2. Построение математической модели. 

Формализации экономической проблемы, выражения ее в виде конкретных математических 

зависимостей и отношений (функций, уравнений, неравенств). Определение основной 

конструкция (типа) математической модели, уточняются детали этой конструкции (конкретный 

перечень переменных и параметров, форма связей). Стадии построения: 

А. сопоставление затраты по моделированию с получаемым эффектом (при возрастании 

сложности модели прирост затрат может превысить прирост эффекта); 

Б. определение формы математических зависимостей (линейные и нелинейные); 

В. определение количества используемых факторов (необходимых и достаточных для 

полного описания модели. Неверно полагать, что чем больше факторов учитывает модель, 

тем она лучше и дает более качественные результаты); 

Г. учет факторов случайности и неопределенности; 

Д. определение (выбор) из уже известных моделей подходящей к описанию нашей модели; 

Е. корректировка определенной (выбранной) модели к нашим требованиям. 

3. Математический анализ модели. 

Выяснение общих свойств модели. Доказательство существования решений в сформулированной 

модели. Если решения нет, то необходимость в последующей работе по варианту 

модели отпадает, следует скорректировать, независимо друг от друга, либо совместно: 

- постановку экономической задачи, 

- способы ее математической формализации. 

Аналитическое исследование модели: 

А. определение количества решений; 

Б. определение количества неизвестных переменных, входящих в решение; 

В. определение соотношений между известными и неизвестными переменными; 

Г. определение зависимостей переменными исходя из условий существования модели; 

Д. определение тенденций изменения переменных и т.д. 

Аналитической исследование модели в сравнении с эмпирическими имеют преимущество, 

- получаемые выводы сохраняют свою силу при различных конкретных значениях о 

внешних и о внутренних параметров модели. 

159

Часто ради доказательства общих свойств модели исследователи сознательно идут на 

идеализацию первоначальной модели, но сложные экономические модели с большим трудом 

подаются аналитическому исследованию. 

В случаях, когда аналитическими методами не удается выяснить общих свойств модели, 

а упрощения модели приводят к недопустимым результатам исследования, переходят к 

численным методам исследования. 

4. Подготовка исходной информации. 

При моделировании ставятся жесткие требования к информации. Реальные возможности 

получения информации ограничивают выбор моделей, предназначаемых для практического 

использования. Принимается во внимание не только возможность подготовки информации, 

за определенный срок, но и затраты на подготовку запрашиваемых массивов информации, 

с важным ограничивающим условием, - затраты не должны превышать эффект от использования 

запрашиваемой информации, массива получаемых данных. 

На данном этапе широко используются методы теории вероятностей, теоретической и 

математической статистики. При системном экономико-математическом моделировании исходная 

информация, используемая в одних моделях, является результатом функционирования 

других моделей, более низкого уровня. 

5. Численное решение: 

А. Разработка алгоритмов для численного решения задачи. 

Б. Составления программ. 

В. Проведение расчетов. 

Встречающиеся проблемы в данном этапе: 

- большая размерность экономических задач, 

- необходимость обработки значительных объемов массивов информации. 

На практике расчеты по экономико-математической модели носят многовариантный 

характер, проводят многочисленные модельные эксперименты, изучая при этом поведение 

модели при различных изменениях переменных, условий функционирования модели. 

6. Анализ численных результатов и их применение. 

Проверка: 

- правильности и полноты результатов моделирования, 

- степени практической применимости моделирования. 

Математическая проверка выявляет некорректные построения модели, т.е. идет отбор 

потенциально правильно построенных моделей. Также данная проверка позволяет обнаружить 

недостатки постановки экономической задачи - неформальный анализ теоретических 

выводов и численных результатов, получаемых посредством модели, сопоставление их с 

имеющимися знаниями и фактами действительности, сконструированной математической 

модели, ее информационного и математического обеспечения. 

Особое внимание следует обратить на возвратные связи этапов, возникающие вследствие 

того, что в процессе моделирования обнаруживаются недостатки предшествующих этапов. 

Так на этапе построения модели может выясниться, что поставленная задача противоречива 

или может привести к слишком сложной математической модели. В соответствии с 

этим, исходная постановка задачи корректируется. Далее анализ модели может показать, что 

даже не существенная модификация постановки задачи или ее формализации дает интересный 

аналитический результат. 

На практике возникает необходимость возврата к предшествующим этапам моделирования 

при подготовке исходных массивов информации. Обнаруживается, что необходимая 

информация отсутствует или затраты на ее подготовку выше чем предполагаемый эффект от 

реализации модели. Тогда возвращаются к постановке задачи и ее формализации, изменяя их 

так, чтобы приспособиться к имеющейся информации. 

Экономико-математические задачи могут быть сложны по своей структуре, иметь 

большую размерность, и в первоначальном виде известные алгоритмы не позволяют решить 

задачу. Если не удается разработать новые алгоритмы, исходную постановку задачи и мо- 

160

дель упрощают: снимают и объединяют условия, уменьшают число факторов, нелинейные 

соотношения заменяют линейными, усиливают детерминизм модели и т.д. 

Недостатки, которые не удается исправить на промежуточных этапах моделирования, 

устраняются в последующих циклах. Но результаты каждого цикла имеют и вполне самостоятельное 

значение. 

Начав исследование с построения простой модели, можно быстро получить полезные 

результаты, а затем перейти к созданию более совершенной сложной модели, дополняемой 

новыми условиями и задачами, включающей уточненные математические зависимости. 

По мере развития и усложнения моделирования отдельные этапы обособляются в специализированные 

области исследований, усиливаются различия между теоретикоаналитическими 

и прикладными моделями, происходит дифференциация моделей по уровням 

абстракции и идеализации. 

Довольно самостоятельными областями исследований становятся подготовка и обработка 

экономической информации, и разработка математического обеспечения экономических 

задач (создание баз данных и банков информации, программ автоматизированного построения 

моделей и программного сервиса). На этапе практического использования моделей 

ведущую роль должны играть специалисты в соответствующей области экономического анализа, 

планирования, управления. Главным участком работы экономистов-математиков остается 

постановка и формализация экономических задач и синтез процесса экономикоматематического 

моделирования. 


1. В.В. Брага, Н.Г. Бубнова, Л.А. Вдовенко и др. Автоматизированные информационные технологии в 

экономике. - М.: ЮНИТИ, 1998. 

2. Барановская Т.П., Лойко В.И. Информационные системы и технологии в экономике. М.: Финансы и 

статистика, 2003. 

3. Волков И.К., Загоруйко Е.А. Исследование операций. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2000. 

4. Федосеев В.В., Гармаш А.Н., Дайитбегов Д.М. Экономико-математические методы и прикладные 

модели. - М.: ЮНИТИ, 2001. 

МЕТОД ПОСТРОЧНОЙ ИДЕНТИФИКАЦИИ ПАРАМЕТРОВ 

ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИХ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ 

ПО ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫМ ДАННЫМ 

Ноткин Борис Сергеевич 1 , Седов Виктор Александрович 2 

1 

Институт автоматики и процессов управления ДВО РАН, 

2 

Морской государственный университет им. адм. Г.И.Невельского 

Научный руководитель: д.ф.–м.н, профессор, чл.корр. РАН Кульчин Ю.Н. 

Введение 

Исследование физических полей, распределенных на некоторой площади, традиционно 

производится представлением непрерывного распределения исследуемого поля в виде 

дискретного разбиения на элементарные области заданной площади (обычно в виде прямоугольной 

решетки), в которых и регистрируются исследуемые характеристики. Однако, анализ 

полей, распределенных на значительных площадях, либо требующих контроля с высоким 

пространственным разрешением приводит к значительному возрастанию числа областей 

разбиения. Это вызывает технические сложности, связанные как с организацией таких чувствительных 

поверхностей (большое количество чувствительных элементов и линий связи), 

так и с обработкой принимаемой информации (возрастание объема принимаемой информации, 

проблемы мультиплексирования/демультиплексирования линий связи и подавления 

межканальных помех). Избежать ряда обозначенных проблем позволяет переход к организа- 

161

ции чувствительных поверхностей на базе распределенных и квазираспределенных волоконно-оптических 

датчиков (ВОД) [1, 2]. Информация о внешних воздействиях на выходе таких 

ВОД представляется линейным интегралом функции распределения физического поля по 

контуру, вдоль которого он проложен. В измерительных системах томографического типа 

такие ВОД рассматривают как волоконно-оптические измерительные линии (ВОИЛ). Их совокупность, 

пересекающая область разбиения в одном направлении, образует т.н. интегральную 

проекцию. Такой томографический подход исследования пространственно распределенных 

функций по их интегральным характеристикам предполагает сканирование объекта с 

разных направлений, так как исходную функцию по одной интегральной проекции восстановить 

невозможно [3]. Получение дополнительных проекций сканирования реализуется путем 

укладки дополнительных групп измерительных линий через области разбиения под некоторым 

углом к ранее уложенным группам. Правило укладки измерительных линий в образуемую 

ими волоконно-оптическую измерительную сеть (ВОИС) по определённым направлениям 

с заданной пространственной частотой на исследуемой области пространства называется 

схемой сканирования (или схемой укладки). Вышеописанным образом реализуется т.н. 

параллельная схема сканирования, представляющая собой аналогично схеме сканирования 

из классической томографии систему равноудаленных друг от друга параллельных прямых, 

образованных измерительными линиями, заданную для нескольких направлений, разделённых 

равными угловыми интервалами [1]. 

Линеаризация математических моделей ВОИС 

В отличие от эмиссионной томографии, где реконструкции подлежит пространственное 

распределение источников излучения, в волоконно-оптической томографии, аналогично 

трансмиссионной томографии, реконструкции подлежит пространственное распределение 

коэффициента ослабления излучения [4]. Аналогия наиболее уместна для измерительных сетей 

на базе амплитудной модуляции излучения, когда мощность излучения, передаваемого по 

оптическому волноводу, находится в зависимости от внешней физической величины, воздействующей 

на такой волновод. Так, в измерительных линиях на базе изгибной модуляции светопропускания 

мощность оптического излучения P монотонно убывает с уменьшением 

радиуса и ростом угла изгиба. При этом передаточная характеристика изгибаемого волоконного 

световода (ВС) имеет нелинейный характер, а также многопараметрическую 

зависимость от оптических и геометрических параметров световода [5]. 

При внешнем воздействии F на ВС результирующее значение мощности оптического 

излучения P , регистрируемой фотоприемником, определяется нелинейным выражением: 

P ( F) 

= P0 f ( F), 

(1) 

где f (F) 

– передаточная характеристика ВС с преобразователем, P 

0 

– мощность оптического 

излучения, вводимого в ВОИЛ, P (F) 

– мощность оптического излучения, регистрируемая на 

выходе ВОИЛ. 

При создании квазираспределенной ВОИЛ, когда чувствительными элементами 

являются несколько участков, принадлежащих единой ВОИЛ, при n воздействиях вдоль 

длины ВОИЛ результирующее значение P определяется нелинейным уравнением [6]: 

n 

∏ 

P( F1 , F2 

,... Fn 

) = P f 

x( 

Fx 

), 

(2) 

0 

x= 

1 

где f x 

( F x 

)– передаточная характеристика для преобразователя в месте воздействия x , 

P ( F1 , F2 

,... Fn 

) – мощность оптического излучения, регистрируемая на выходе ВОИЛ. 

Для реконструкции данных о n локальных воздействиях на чувствительные зоны ВОИС, 

имеющей в своем составе m ВОИЛ, требуется решать систему нелинейных алгебраических 

уравнений (СНАУ) с n неизвестными и числом уравнений, равным количеству ВОИЛ m : 

162

n 

⎧ 

⎪ P1 

= P0 

∏ f1 

n( 

Fn 

), 

n= 

1 

⎪ 

n 

⎪ P2 

= P0 

⎨ 

∏ f2n( 

Fn 

), 

(3) 

n= 

1 

⎪ ... 

⎪ 

n 

⎪Pm 

= P0 

∏ fmn( 

Fn 

). 

⎩ 

n= 

1 

Задача (3) в форме системы нелинейных уравнений отличается от классической линейной 

формализации задачи реконструктивной томографии (1). Для возможности применения 

традиционных методов реконструктивной томографии в отношении задачи (3) требуется ее 

линеаризация. 

Для изгибной модуляции передаточные характеристики f (F) 

являются гладкими и 

монотонно убывающими функциями, что позволяет представить такие передаточные характеристики 

с заданной точностью в некотором диапазоне внешних воздействий линейной 

функцией вида: 

fi( F) 

= 1− 

hi 

( F − F0 ) = gi 

− hi 

F, 

(4) 

где gi = 1+ 

hi 

F0 

постоянный коэффициент для преобразователя i ВОИЛ, h 

i 

– коэффициент 

затухания. 

Общий вид преобразования, выполняемого квазираспределенной ВОИЛ с n чувствительными 

зонами: 

где g 

i, 

h 

i 

– const, h iFi 

– степень затухания оптического сигнала при прохождении i-й чувствительной 

зоны ВОИЛ. 

Правая часть уравнения (5) в развернутом виде содержит всевозможные комбинации 

перемножения констант g 

i 

и величин h iFi 

для i = 1, 

n . Так, например, для n = 2 : 

Если наложить дополнительные ограничения на конструкцию используемых в ВОИЛ 

преобразователей и принять h iF i 

⎧ 

⎪ 

⎪ 

⎪ 

⎨ 

⎪ 

⎪ 

⎪ 

⎪⎩ 

n 

∑ 

j = 1 

n 

∑ 

j = 1 

n 

∑ 

j = 1 

c F 

j 

j 

j 

c F 

j 

c F 

j 

j 

= c 

= c 

... 

0 

= c 

0 

0 

− P, 

1 

− P , 

2 

− P . 

где c 

0 

,...cn 

– постоянные коэффициенты; c 

j 

≠ 0 , j = 1, 

n , если i-ая измерительная линия принадлежит 

j-ой чувствительной зоне ВОИС, c 

j 

= 0 в остальных случаях. 

Система уравнений (9) представляет линеаризованную задачу реконструктивной томографии 

в оптоволоконных системах с амплитудной модуляцией. Приведенные выкладки показывают, 

что такая линеаризация допустима при выполнении условия h iF i 

Введение 

Для мониторинга состояния физических полей и технических объектов, действующих 

на протяженных исследуемых областях, широкие возможности открывает использование волоконно-оптических 

измерительных систем на основе распределенных волоконно- 

⎛ 

n 

⎞ 

⎜ 

⎟ 

ci, 0 

− ∑ci, 

jFi 

, j 

− Pi 

→ min, i = 1, 

m . (11) 

⎝ j = 1 ⎠ 

Эксперименты, выполненные на примерах разработанных в ходе исследования макетов измерительных 

систем [7, 8], показали, что диапазон изменения значений коэффициентов матрицы 

проекций C, принимаемых в обобщающем подходе тождественными, в предложенной схеме параметрической 

идентификации может достигать 18.2%. При этом наблюдается отчетливая зависимость 

значений коэффициентов матрицы C не только от индивидуальных технических особенностей 

измерительных преобразователей, но и от особенностей их интеграции в измерительные 

линии, что подтверждает эффективность предложенного метода. 

Предлагаемый метод параметрической идентификации позволяет при решении фактически 

нелинейной задачи (3) остаться в рамках применимости методов линейной алгебры, при этом учитывая 

некоторые технические и технологические факторы, вносящие дополнительные погрешности 

в математическую модель измерительной системы, как например, особенности укладки ВС, их 

технологические изгибы и скручивания при монтаже чувствительных поверхностей, разброс параметров 

механических преобразователей и т.д. 


1. Кульчин, Ю. Н. Распределённые волоконно-оптические измерительные системы [Текст] / Ю. Н. 

Кульчин. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2001. – 272 с. 

2. Мировицкий, Д. И. Распределенные и квазираспределенные волоконно-оптические датчики [Текст]/ 

Д. И. Мировицкий // Измерительная техника. – 1991 – № 12. – С. 43. 

3. Хелгасон, С. Преобразование Радона [Текст]/ С. Хелгасон, – М.: Мир, 1983. 

4. Терещенко, С. А. Методы вычислительной томографии [Текст]/ С. А. Терещенко. – М.: ФИЗМАТ- 

ЛИТ, 2004. – 320 с. 

5. Седов, В. А. Физические принципы модуляции светопропускания изгибаемого волоконного световода 

[Текст]/ Седов В. А. // Сборник докладов региональной научно–технической конференции творческой 

молодежи, посвященной 115–летию морского образования на Дальнем Востоке «Знания – Творчество 

– Профессионализм», МГУ им. Г.И. Невельского. – Владивосток, 2005. – С. 33–40. 

6. Витрик, О.Б. Физические основы волоконно-оптических измерительных сетей для восстановления 

многомерных распределений параметров физических полей [Текст]/ О.Б. Витрик. – Дисс. … д–ра ф.– 

м. наук.: 05.08.06 – Владивосток: ДВГТУ, 1999. – 205 c. 

7. Рыбальченко, Н. А. Конструкция ВОИС с размерностью 4×4 для контроля температуры [Текст]/ Н. А. 

Рыбальченко, В. А. Седов // Двенадцатая Всероссийская Научная Конференция Студентов–Физиков и 

молодых ученых (ВНКСФ–12, Новосибирск): Материалы конференции, тезисы докладов. – Новосибирск, 

2006. – C. 470–471. 

8. Кульчин, Ю. Н. Оптоэлектронная распределенная сигнальная система [Текст]/ Ю. Н. Кульчин, И. В. 

Денисов, В. А. Седов, О. В. Кириченко, Н. А. Рыбальченко. // Измерительная техника. – 2005. – Т. 7. – 

С. 28–32. 

ОЦЕНКА ДОСТОВЕРНОСТИ АЛГЕБРАИЧЕСКОЙ РЕКОНСТРУКЦИИ 

ФИЗИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ НА ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИЕ 

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ СЕТИ 

Ноткин Борис Сергеевич 1 , Седов Виктор Александрович 2 

1 

Институт автоматики и процессов управления ДВО РАН, 

2 

Морской государственный университет им. адм. Г.И.Невельского 

Научный руководитель: д.ф.-м.н., профессор, чл.корр. РАН Кульчин Ю.Н. 

165

оптических измерительных сетей (ВОИС) [1]. Поступающие по волоконно-оптическим измерительным 

линиям (ВОИЛ) измерительных сетей оптические сигналы изменяются пропорционально 

величине внешнего физического воздействия и формируют массивы данных о 

параметрах исследуемых физических полей и их пространственном распределении. В связи с 

тем, что число ВОИЛ меньше числа исследуемых областей, возникает проблема решения некорректной 

задачи. Такая некорректная задача связана с поиском решения по неполным интегральным 

данным, получаемым по ВОИЛ, уложенным определенным образом на сканируемом 

поле. Для реконструкции данных после линеаризации математической модели ВОИС 

возможно применение итерационных методов обработки[2]. 

Редуцирование матрицы проекций в условиях точечных воздействий на измерительную сеть 

Известно, что существенно улучшить качество реконструкции итерационными методами 

можно за счет введения в алгоритм априорной информации, учитывающей специфику 

измерительной сети или реконструируемого сигнала [2, 3]. Обычно на этапе предобработки 

учитывается вид воздействия на ВОИС, что позволяет получить матрицу проекций меньшей 

размерности, либо свести ее к квадратному виду. Так, в работе [4] описан и аналитически исследован 

механизм сокращения числа неизвестных элементов уравнений измерительной системы 

при реконструкции точечных воздействий, заключающийся в исключении из их числа 

тех элементов, воздействия на которые имеют заведомо нулевые значения. Этот подход в некоторых 

случаях позволяет приводить матрицу проекций к аналитически разрешимому виду. 

Алгоритмическая реализация метода заключается в предварительной проверке уровня 

сигнала с измерительных линий, при этом линия, в которой при появлении внешнего воздействия 

уровень сигнала не изменился, признается как свободная от воздействия, как и все охваченные 

ею элементы дискретного распределения. Такие линии и элементы, представляющие 

соответствующие строки и столбцы матрицы проекций, могут быть исключены из рассмотрения. 

Это позволяет редуцировать матрицу проекций до недоопределенной матрицы 

меньшей размерности, либо свести ее к аналитически разрешимому виду. 

Метод разделения диагностируемых ситуаций по степени\адежности результатов реконструкции 

Описанный в предыдущем параграфе метод позволяет сократить число неизвестных 

системы уравнений. Однако он не гарантирует, что редуцированная система уравнений будет 

иметь единственное решение, даже в том случае, если число оставшихся в ней неизвестных 

окажется равным числу уравнений. Это обусловлено тем, что ранг редуцированной матрицы 

проекций (т.е. число линейно независимых уравнений системы) может оказаться меньше 

общего числа уравнений. Так как линейно зависимые уравнения системы не несут полезной 

информации, то квадратная по внешним признакам матрица фактически может оказаться недоопределенной, 

и должна решаться приближенными методами. Системы полного ранга, в 

которых число неизвестных равно рангу матрицы, имеют единственное решение и могут решаться 

прямыми методами [3]. 

Таким образом, судить о достоверности результата реконструкции и предпочтительном 

методе решения редуцированной системы уравнений, можно оценивая степень недоопределенности 

задачи реконструкции. Такую степень недоопределенности можно определить, сопоставляя 

ранг редуцированной матрицы с числом неизвестных СЛАУ. Количественно степень 

недоопределенности можно выразить как: 

G = R/N 

где G – коэффициент правдоподобия, R – ранг матрицы, N – число неизвестных СЛАУ. 

Предлагаемый коэффициент правдоподобия позволяет оценить достоверность результата 

реконструкции данных: так, при G = 1 система решается прямыми методами и достигается 

однозначное восстановление, при G < 1 требуется применение приближенных методов 

решения, и чем меньше значение этого коэффициента, тем более низкого качества реконструкции 

следует ожидать. 

166


1. Кульчин Ю. Н. Распределённые волоконно-оптические измерительные системы [Текст] / Ю. Н. Кульчин. 

– М.: ФИЗМАТЛИТ, 2001. – 272 с. 

2. Терещенко С. А. Методы вычислительной томографии [Текст]/ С. А. Терещенко. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 

2004. – 320 с. 

3. Kulchin Yuri N. Reconstruction of Distributed Physical Fields in Integrating Measuring Systems and Systems 

of Direct Measuring in Rare Points of Field [Text]/ Yuri N. Kulchin, Boris S. Notkin and Alexandra Yu. Kim, // 

Optical Memory and Neural Networks (Information Optics) – Vol. 17 – 2008.–No. 2 – pp. 93–100. 

4. Сизиков В. С. Математические методы обработки результатов измерений: Учебник для вузов [Текст]/ 

В. С. Сизиков. – СПб: Политехника, 2001. – 240. 

ОСОБЕННОСТИ СОЗДАНИЯ ИГР В MACROMEDIA FLASH 8 

(НА ПРИМЕРЕ ИГРЫ «3D ТЕТРИС») 

Савелов Михаил Алексеевич 

Тихоокеанский государственный университет, г. Хабаровск 

Научный руководитель: к.ф.-м.н., доцент Бакланов А.Н. 

ms@lenta.ru 

Целью нашей работы является использование особенностей программирования графики 

языка программирования Macromedia Flash Action Script для создания игрового приложения 

«3D Тетрис». 

Macromedia Flash позволяет создавать простые игровые приложения с большим удобством, 

нежели С++, и за более короткий срок, поскольку объектно-ориентированный язык 

Action Script тесно связан с возможностями графики и анимации во Flash, и таким образом 

среда Macromedia Flash является самодостаточной [1-3]. 

Трехмерный тетрис или 3D тетрис – вариация на тему классической логической игры 

«Тетрис». Смысл классического тетриса заключается в следующем: в области прямоугольного 

игрового поля сверху вниз падают различные фигурки, имеющие правильную ровную 

геометрическую форму, и задача пользователя, двигая и поворачивая фигурки, выстроить их 

таким образом, чтобы они образовали цельную линию от края до края игрового поля. Тогда 

эта линия исчезает, вся конструкция сдвигается вниз, и освобождается место для новых фигурок. 

Игра продолжается, пока пользователю не надоест. 

Трехмерный тетрис сохраняет принцип классического двумерного тетриса, но игровое 

поле из прямоугольника становиться параллелепипедом, а линия, которую нужно составить 

из фигурок – квадратом. Также все фигурки можно поворачивать вокруг осей x, y, z. Вид на 

игровое поле – сверху, в диметрической проекции. 

Основные этапы создания игры. Создание игры сводится к созданию непосредственно 

игрового процесса и созданию «движка». 

Игровое поле имеет размеры 8x8x10, за единицу размера принимается куб со стороной 

49.4 пикселей. Фигуры могут перемещаться только в пределах этих кубов. Язык Macromedia 

Flash 8 Action Script обладает средствами рисования, которые делают возможным нарисовать 

единичный кубик по точкам и закрасить стороны. Таким образом, разработка движка сводится 

к созданию массива точек на плоскости x-y, по которым будут рисоваться кубики, и 

функции, правильно прорисовывающей кубик по заданным восьми точкам. После этого следует 

написать функцию обновления игрового поля, которая, основываясь на функции draw- 

Cube и массиве elem [0..7][0..7][0..9][0..7] (x, y, z, точки) прорисовывает все поле, учитывая 

глубину игровой «коробки». 

Сам игровой процесс достаточно прост. Используется трехмерный массив gameField 

такой же размерности, как и elem [0..7][0..7][0..9], каждый элемент которого может принимать 

значение 0 или 1, в зависимости от того, есть ли кубик в данной точке поля. На основе 

167

этого принципа программируются все функции игры – движение, поворот, проверка на соприкосновение 

со стенами и полом, проверка на заполненность по x и y. 

Создание массива точек. Сторона единичного куба по x и по y равна 49.4. Сторона по z 

при x=0 и y=0 равна 21.3 (это число было подобрано). Ось x направлена вправо, ось y – вниз, 

ось z – в глубь экрана. Таким образом, имеется все три стороны первого (нулевого) куба и 

количество кубов по трем осям; стало быть, все размеры остальных кубов, искаженные перспективой, 

можно найти программным путем, написав алгоритм. Этот алгоритм заключен в 

функцию createGameField. 

Куб состоит из 8 точек, от 0 до 7, каждая из которых содержит координаты x и y. Точки 

располагаются в таком порядке (рис. 1): 

0 1 

cubeSizeZ 

4 5 

3 

7 

2 

6 

Рис. 1. Расположение точек в кубе 

cubeSizeX, cubeSizeY, cubeSizeZ – размеры по x, y, z (искаженный по x и y). Переменная 

sdvig – это сдвиг точек задней стенки по x и по y, который зависит от cubeSizeZ и коэффициента 

искажения koef2. Для создания эффекта перспективы мы используем квадратичную 

зависимость, т. е. cubeSizeZ увеличивается в koef2 раз, а koef2 увеличивается в 

_root.koef2 раз. 

elem[nx][ny][nz][2].x = sdvig+cubeSizeX*koef1*(nx+1); 

Первая часть формулы сдвигает точку вправо и вниз, за это отвечает коэффициент 

koef2. Вторая часть формулы «масштабирует» сторону куба, т.е. сдвигает точки правой стороны 

влево, за это отвечает koef1, который изменяется по формуле koef1 = (8*cubeSizeX- 

2*sdvig)/(8*cubeSizeX). Koef1 зависит от переменной сдвиг, т.е. масштаб зависит от расстояния 

куба по z, что логично. Формулу можно вывести, исходя из количества кубов по z. 

Таким образом, три цикла создают массив elem со всеми нужными точками. 

Прорисовка единичного куба. Функция drawCube – самая большая функция программы. 

Именно она создает всю графическую составляющую. 

На рабочем поле находится Movie Clip drawingMovie, в котором будет содержаться вся 

графика. Относительно нулевой координаты в этом Movie Clip будут прорисовываться по 

точкам массива elem кубики. 

При виде сверху у куба всегда видны не более трех сторон. В игре можно настроить 

прозрачность, а это значит, что хотя три другие стороны закрыты для обзора, прорисовывать 

их надо все равно – они станут видны, если сделать изображение прозрачным. Таким образом, 

чтобы правильно нарисовать куб в диметрической проекции, необходимо определить, 

какие две стороны рисовать в первую очередь, а какие три стороны рисовать поверх первых. 

Это определяется по координатам точек массива elem, т.е. как повернута сторона, можно 

увидеть по тому, как расположены ее точки. Булевы переменные up, down, left, right в 

первый оборот цикла записываются как true, а во второй меняют свои значения, таким образом, 

в первый оборот цикла рисуются две стороны, а во второй – две оставшиеся. Задняя 

стенка всегда рисуется первой, а передняя – последней. Для прорисовки стенок используется 

встроенные в Action Script средства рисования. 

Также важным моментом при рисовании куба является взаимодействие с другими, 

прилегающими к данному, кубиками. Если два куба соприкасаются гранью, то эта грань 

168

должна стать невидимой, как и ребра, если они будут лежать на образованной двумя гранями 

ровной поверхности, чтобы два куба воспринимались как единый объект. Это наиболее 

сложная часть кода, поскольку нужно учесть все возможные варианты расположения кубов – 

когда соприкасаются два куба, когда три куба соприкасаются одним ребром, когда четыре 

куба соприкасаются одним ребром. 

Для этого вводятся булевы переменные cubeFront, cubeUpFront, cubeDownFront и пр. 

такого же вида, которые описывают все пространство вокруг куба, находясь в котором, другие 

кубы могут образовать с данным один объект. Следующим шагом становится перебор 

всех возможных условий, когда ребро должно стать невидимым. Например, код, применимый 

когда рисуется верхнее ребро передней стенки (0 => 1) if (cubeFront && !cubeUpFront || 

cubeUp && !cubeUpFront || cubeUp && cubeUpFront && cubeFront){ 

_root.drawingMovie.lineStyle(0, _root.lineColor, 0, true, "normal", "round");…} описывает следующее 

условие: грань 0-1 нужно сделать невидимой если: 1) данный куб соприкасается с 

кубом впереди себя, и НЕ соприкасается с кубом впереди вверху (т.е. ребро не лежит на стыке 

трех кубов – переднего и верхнего переднего); 2) или если данный куб соприкасается с 

кубом наверху и НЕ соприкасается с кубом впереди наверху (то же самое, но относительно 

верхнего и переднего верхнего куба); 3) или если имеются и соприкасаются с данным все три 

куба, т.е. ребро скрыто ими. 

Условие, когда нужно скрыть грань, т.е. не задействовать заливку намного проще – для 

этого учитывается лишь одна переменная, например: if (!cubeFront). 

Еще одна особенность функции – так называемые «заплатки». Это довольно сложный 

код, необходимость которого появилась из-за особенностей рисования Macromedia Flash, в 

частности из-за того, что в векторной графике линии и заливка – разные графические элементы. 

Любая линия во Flash имеет толщину, в случае режиме hairline эта толщина приближена 

к нулю. Но при использовании заливки на замкнутой области из линий, заливка доходит 

лишь до половины линии. Например, если нарисовать квадрат с толщиной линии 10, а 

потом скопировать заливку и сравнить эти две фигуры – с линиями и без – то будет видно, 

что часть заливки скрывается под половиной толщины линии. При маленькой толщине это 

незаметно. Но при тестировании кода становиться видно, как при координатах по x или y 4 и 

5 на стыке двух кубов появляется половина линии, которая, по логике, должна быть скрыта 

гранями. Эта линия появляется только тогда, когда один из двух кубов соприкасается с каким-либо 

третьим задней стенкой. 

Причина появления нежелательной линии следующая: поскольку в коде четко прописано, 

что линия должна быть видима, если она находится на пересечении трех кубов, то эта 

линия имеет место, но в такой области, где пользователь ее видеть не должен. По логике, она 

должна быть закрыта двумя передними стенками. Но поскольку, как мы сможем увидеть в 

дальнейшем, функция updateGameField() в случае с кубами с координатами 4 и 5 по x или (и) 

y прорисовывает один куб и все его графические элементы раньше, а другой позже, то половинка 

линии на задней стенке «просвечивает» через «щель» между двумя передними гранями. 

Чтобы избежать этого, для координат 4 и 5 вводится специальный код «Заплатка», суть 

которого в том, что передняя стенка одного из кубов (того, что прорисовывается позже) на 

некоторое расстояние «выпячивается», закрывая тем самым «щель», а передняя стенка другого 

куба (который прорисовывается раньше) на такое же расстояние «углубляется» внутрь 

себя (рис. 2). 

Программирование игрового процесса. Программирование игрового процесса не представляет 

особой сложности. Основные части кода идут в такой последовательности: 

1) Вводятся все основные переменные игры 

2) Создается игровое поле функцией createGameField(); 

3) Создается массив фигур. 

4) Игровое поле может быть в нескольких режимах: 1 – появление фигуры, 2 – движение 

фигуры, 3 – проверка на заполнение квадрата. Инициализация переменной Mode. 

5) Режим 1. На поле появляется произвольная фигура. 

169

Щель 

Заплатка 

Рис. 2. Принцип «Заплатки» 

6) Проверка на «конец игры». 

7) Очистка игрового поля. 

8) Режим 2. Изменение координат фигуры. 

Движение по осям осуществить достаточно просто. Немного труднее сделать поворот. 

Для поворота существует объект figureCenter, с координатами куба, вокруг которого вращаются 

все остальные. Алгоритм поворота таков: 

а) Поворот фигуры вокруг центра. 

б) Если повернутая фигура сливается с какими-либо другими фигурами (т.е. место, куда 

поворачивается фигура, уже занято), то фигура поворачивается в обратном направлении. 

Проверка заключена в функции collision, возвращающей true или false. 

в) Если нет, то следующая проверка: если фигура выходит за пределы стены, то проверяем 

следующее: если фигуру сдвинуть на максимальную ее координату за пределами стены, 

будет ли она сливаться с другими элементами. Если да, то не сдвигаем и поворачиваем в обратном 

направлении. Если нет, то сдвигаем фигуру. 

9) Режим 3. Создается массив, в него заносятся все координаты по z с уничтожаемыми 

квадратами. После проверки все эти квадраты снизу вверх уничтожаются, а все фигуры 

сдвигаются вниз по z на соответствующее количество кубиков. 

10) Обновление игрового поля. 

Таким образом, в процессе работы мы изучили и использовали особенности объектноориентированного 

языка программирования Action Script с целью создания игрового приложения. 

Мы разработали алгоритм движка игры «3D тетрис» на основе графических возможностей 

языка Action Script и Macromedia Flash 8, алгоритмы игрового процесса, такие как 

движение фигур, поворот, уничтожение, коллизии, изменение настроек игры. 


1. Armstrong Jay. Macromedia Flash 8. Официальный учебный курс. - М.: Триумф, 2007. - 256 с. 

2. Бурлаков М.В. Macromedia Flash 8. Самоучитель. - М.: Диалектика, 2006. - 560 с. 

3. Jen deHaan, Peter deHaan. ActionScript 2.0 для Macromedia FLASH 8. Фирменное руководство. - 

М.: Триумф, 2007. - 896 с. 

170

ИССЛЕДОВАНИЕ ОШИБКИ ОБУЧЕНИЯ НЕЙРОННОЙ СЕТИ 

ОТ ПОГОДНЫХ УСЛОВИЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ 

Седова Нелли Алексеевна 


nelly@msun.ru 

В настоящей работе приводятся результаты компьютерного моделирования, проведённого 

с помощью имитатора «ИС-2005» ЗАО «Инженерный центр информационных и управляющих 

систем». В работе получены зависимости среднеквадратичной ошибки (СКО) обучения 

нейронных сетей (нейронная сеть прямого распространения, рекуррентная нейронная 

сеть Элмана и нейронная сеть с радиально-базисными функциями активации с различными 

алгоритмами обучения) от следующих условий плавания: 

1. скорость ветра – 1-2 м/cек, высота волны – 0,25 м, 



4. скорость ветра – 8-10 м/cек, высота волны – 1,25 м. 

Исследования проводились для различных по тоннажу судов (пассажирское судно прибрежного 

плавания (ПСПП), траулер, транспортный рефрижератор (ТР), автомобильнопассажирское 

судно (АПП), танкер, супертанкер (СТ)). На рисунке 1 представлены зависимости 

СКО обучения нейронных сетей (среднее значение по всем исследованным нейронным 

сетям) для моделирования движения траулера при 8, 12 и 15 узлах. Анализ результатов 

моделирования показал, что СКО обучения нейронных сетей для траулеров 8, 12 и 15 узлов 

практически не меняется. Зависимость, представленная на рисунке 1, подтверждает возможность 

использования теории нейронных сетей в качестве нейросетевой модели кривых движения 

судна по курсу. 

0,10 

Среднеквадратичная ошибка 

0,01 

0,00 

1 2 3 4 

Условия плавания 

8 узлов 12 узлов 15 узлов 

Рис. 1. Зависимость среднеквадратичной ошибки от условий плавания для траулера 

На рисунке 2 представлена зависимость средней по исследованным нейронным сетям СКО 

обучения от условий плавания для шести вышеуказанных судов, причём для траулера значение 

СКО обучения нейронных сетей выбрано среднее по скоростям хода (8, 12 и 15 узлов). 

171

0,100 


0,010 

0,001 

0,000 

1 2 3 4 


ТР Танкер ПСПП АПП Траулер CT 

Рис. 2 – Зависимость СКО от условий плавания 

На рис. 3 представлена зависимость СКО обучения нейронных сетей от условий плавания 

(среднеквадратичные ошибки взяты средние по исследуемым НС). 

ПР – нейронная сеть прямого распространения, Э – нейронная сеть Элмана, 

ЛМ – алгоритмом обучения Левенберга-Марквардта, М – алгоритмом обучения Моллера, 

100, 500 и 1000 – количество циклов обучения нейронных сетей 

1,00E-01 


1,00E-02 

1,00E-03 

1,00E-04 

1,00E-05 

1,00E-06 

1,00E-07 

1 2 3 4 


ПР-ЛМ-100 ПР-ЛМ-500 ПР-ЛМ-1000 ПР-М-1000 

Э-ЛМ-100 Э-ЛМ-500 Э-ЛМ-1000 Э-М-1000 

Рис. 3. Зависимость среднеквадратичной ошибки от условий плавания 

Анализ результатов моделирования показал, что в связи с ухудшением условий плавания 

(увеличение скорости ветра от 1-2 до 8-10 м/с, увеличение высоты волны с 0,25 м. до 

1,25 м.) для ТР (15 узлов), танкера (15 узлов), ПСПП (8 узлов), АПП (15 узлов), СТ (15, 6 узлов) 

величины СКО обучения нейронных сетей возрастают, однако остаются в целом незначительными, 

что позволяет получать качественные нейросетевые модели кривых движения 

различных по тоннажу судов. 

172

КЛАССИФИКАЦИЯ КРИВЫХ ДВИЖЕНИЯ СУДОВ 

НЕЙРОННОЙ СЕТЬЮ РБФ 



nelly@msun.ru 

Для классификации кривых движения судов по критериальным признакам, таким как 

спектральные характеристики, перспективно использовать нейронные сети. Анализ научных 

источников показал, что наиболее подходящими для задач классификации являются нейронные 

сети с радиально-базисными функциями активации (РБФ). Гибридный алгоритм обучения 

нейронных сетей РБФ сначала оценивает позицию и ширину ядра с использованием алгоритма 

кластеризации «без учителя», а затем алгоритм минимизации среднеквадратической 

ошибки «с учителем» определяет веса связей между скрытым и выходным слоями. После 

получения этого начального приближения используется градиентный спуск для уточнения 

параметров сети. Расположение центров должно соответствовать кластерам, реально присутствующим 

в исходных данных. Часто используемый алгоритм k-средних стремится выбрать 

оптимальное множество точек, являющихся центроидами кластеров в обучающих данных. 

При k радиальных элементах их центры располагаются таким образом, чтобы: 

– каждая обучающая точка «относилась» к одному центру кластера и лежала к нему 

ближе, чем к любому другому центру; 

– каждый центр кластера был центроидом множества обучающих точек, относящихся к 

этому кластеру. 

После того, как определено расположение центров, требуется найти отклонения. Величина 

отклонения (ее также называют сглаживающим фактором) определяет, насколько «острой» 

будет радиально-базисная функция. Если эти функции выбраны слишком острыми, 

нейронные сети не будут интерполировать данные между известными точками и потеряют 

способность к обобщению. Если же радиально-базисные функции взяты чересчур широкими, 

нейронные сети не будет воспринимать мелкие детали. Как правило, отклонения выбираются 

таким образом, чтобы колпак каждой радиально-базисной функции захватывал «несколько» 

соседних центров. Для этого имеется несколько методов: 

– явный. Отклонения задаются пользователем. 

– изотропный. Отклонение берется одинаковым для всех элементов и определяется эвристически 

с учетом количества радиальных элементов и объема покрываемого пространства. 

– k-ближайших соседей. Отклонение каждого элемента устанавливается (индивидуально) 

равным среднему расстоянию до его k ближайших соседей. Тем самым отклонения будут 

меньше в тех частях пространства, где точки расположены густо, – здесь будут хорошо учитываться 

детали, – а там, где точек мало, отклонения будут большими (и будет производиться 

интерполяция). После того, как выбраны центры и отклонения, параметры выходного слоя 

оптимизируются с помощью стандартного метода линейной оптимизации – алгоритма псевдообратных 

матриц (сингулярного разложения). 

Для обучения нейронных сетей РБФ были использованы 96 примеров. Данные считывались 

из файлов, масштабировались и заносились в массив. 

Далее выполнялась кластеризация по методу «k-средних» каждого из классов на 6 кластеров 

с использование функции “kmeans”, таким образом, в каждом кластере оказалось по 

24 объекта. Векторы центроидов кластеров заносились в специальный массив. 

Следующим шагом было определение отклонений радиально-базисной функции для 

каждого центроида кластеров, для чего было решено применить наиболее точный и эффективный 

метод «k-ближайших соседей». Радиус колокола каждого ядра рассчитывался как 

средняя дистанция до k = 3 (опытным путем было установлено, что ошибка сети наименьшая 

при k =3) ближайших соседних центроидов и записывался в массив. 

173

Результатом подобного обучения являются весовые коэффициенты – векторы центроидов 

и пороговые уровни слоя – отклонения из массива. 

На рисунке 1 представлены отклики радиально-базисных функций для судна типа танкер, 

для пассажирского судна прибрежного плавания, траулера, транспортного рефрижератора, 

автомобильно-пассажирского судна и супертанкера проведены аналогичные исследования 

и получены соответствующие результаты. 

Итогом проведённых экспериментов и обучения нейросетевого классификатора стала 

база знаний на 24 нейросетевые модели кривых движения различных судов при различных 

погодных условиях (а – скорость ветра 1-2 м/cек, высота волны 0,25 м; б – скорость ветра 2-5 

м/cек, высота волны 0,85 м; в – скорость ветра 5-8 м/cек, высота волны 1,25 м; г – скорость 

ветра 8-10 м/cек, высота волны 1,25 м). 

(а) 

(б) 

(в) 

(г) 

Рис. 1. Поверхность кластера для танкера для различных условий плавания 

НАСТРОЙКА АВТОРУЛЕВОГО НА НЕЧЁТКОЙ ЛОГИКЕ 

ПО НЕЙРОСЕТЕВОЙ МОДЕЛИ КРИВОЙ ДВИЖЕНИЯ СУДНА 



nelly@msun.ru 

Блок оптимизации представляет собой структурный элемент, основной задачей которого 

является настройка авторулевого на нечёткой логике по нейросетевой модели кривой судна 

в конкретных эксплуатационных и погодных условиях. Параметрами настройки являются: 

центры размещения функций нечётких подмножеств a i1 , a i2 , величина ширины распределения 

b i1 , b i2 , выходы нечётких правил y i1 , y i2 : 

174

A 

1 

= (1) 

1+ 

e 

11( e) 

−b11 

( e−a11 

) 

1 

Ai 

1( 

e) 

= −bi1 

( e−a 1) 

1+ 

e 

, где i = 8 

i 

2 , 

(2) 

A 

1 

= 

91 

1+ 

e 

( 91 

e) 

−b 

( e− 

a 

91 

) 

3) 

( 

В процессе исследования системы автоматического управления судном по курсу на основе 

экспертных суждений была составлена матрица нечётких правил. 

Задача регулятора заключается в определении с помощью матрицы правил отображения 

f : ( e, 

e′) 

→ α . Процедура определения количественного значения управляющего воздействия 

α для входных сигналов ( e , e′ ) называется дефазификацией, т.е. при помощи операции 

произведения объединяем условия каждого правила и таким образом определяем степень 

каждого правила: 

( k ) 

z = [ μ 

A 

( e), 

μ ( e′ 

)] 

1( k ) A 

, k = 1 , 9 

( 

2( k ) 

4) 

α получаем по способу среднего центра: 

9 

∑ 

( k ) 

z y( 

k) 

α = 

k= 

1 

9 

. 

( k ) 

z 

∑ 

k= 

1 

Оптимизация указанных параметров производится с помощью модифицированного метода 

генетических алгоритмов. 

Кратко этапы используемого генетического алгоритма можно сформулировать следующим 


1. Генерирование случайным образом 54 параметров настройки регулятора на нечёткой 

логике с 50% равномерным распределением относительно стартового значения для десяти 

возможных вариантов настройки. 

2. Определение критерия эффективности управления для каждого варианта настройки 

РНЛ на нейросетевой модели судна и погодных условий. 

3. Усиление критерием вариантов настройки РНЛ превышающих средний показатель 

критерия с помощью β > 1. Ослабление критериев вариантов настройки РНЛ имеющего значение 

ниже среднего критерия с помощью 0 < β < 1. 

где n = 720. 

n 

∑ 

K i 

= | К З 

− y j 

| 

K ср = 

j= 

1 

1 

10 

10 

∑ 

i= 

1 

K 

i 

5) 

( 

6) 

7) 

( 

( 

K ~ i 

= K i (K i – K cp )β, если K i > K cp , 

8) 

( 

K ~ ( 

i 

= K i (K i · K cp )β, если K i < K cp , 

9) 

4. Выбор случайным образом в зависимости от величины критериев 10 вариантов настройки 

РНЛ. 

175

5. Смешивание случайным образом между собой соответствующих параметров выбранных 

вариантов настройки РНЛ. Повторение этапов 2-4 до тех пор, пока все критерии K ~ i 

не станут 

равными между собой или параметры РНЛ для всех 10 вариантов не станут одинаковыми. 

6. Происходит процесс мутации, который заключается в стохастическом изменении 

части хромосом. При этом каждый ген строки, которая подвергается мутации, с некоторой 

малой вероятностью меняется на другой ген. При двоичном кодировании в процессе мутации 

значения отдельных битов меняются на противоположные. 

7. После получения квазиоптимального решения (выхода из процедур 2-4), решение 

утоняется методом случайного поиска с использованием процедуры адаптации распределения 

шага поиска: 

– изменение направления поиска с учётом предыстории поиска: 

k+ 

1 k 

k k−1 

k k−1 

( 

x 

0i 

= x0i 

+ B1 

( x0i 

− x0i 

) + B2 

( x0i 

− x0i 

) , 

10) 

где i = 1 , n – количество параметров настройки, k – шаг итерации, x 0 

– оптимальное 

i 

значение вектора, M[ x i 

] = x0i 

, 0 

– изменение величины случайного шага. Процедура позволяет уменьшить величину 

случайного шага (дисперсию) по мере приближения к точке оптимума. 

В зависимости от информации, получаемой в процессе поиска на каждой итерации, определяется 

значение х 0 , минимизирующее целевую функцию: 

T 

1 

min F = ∫| 

К 

З 

− | dt 

x∈X 

T 

К , 

( 

11) 

0 

где К З – заданный курс, К– текущий курс и генерируются случайные значения параметров 

настройки с учётом вероятности: 

P(x) = exp[–(x-x 0 )/2σ 2 ( 

], где 

12) 

⎧ σ , если F( 

x) 

< F( 

x0 

) 

σ = ⎨ 

, 

( 

⎩(1 

− g) 

σ , если F( 

x) 

> F( 

x0 

) 

13) 

где 0 < g < 1, g – параметр, определяющий уменьшение дисперсии при неудачном шаге. 

Таким образом, происходит локализация поиска в окрестности оптимальной точки. Условием 

окончания этапа является ξ = ≤ 0, 001 – отношение текущей дисперсии к первона- 

σ 

k 

σ 

чальной. 

Определяющим условием выбора метода разработки блока оптимизации является то, 

что случайные методы являются инвариантными к размерности пространства поиска. 

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА ЦИКЛОВ ОБУЧЕНИЯ НЕЙРОННЫХ 

СЕТЕЙ ПРИ МОДЕЛИРОВАНИИ ДВИЖЕНИЯ СУДОВ 



nelly@msun.ru 

В работе приводятся результаты получения достаточного количества циклов обучения 

нейронных сетей (НС), на основе которых строятся нейросетевые модели кривых движения 

шести судов: пассажирское судно прибрежного плавания (ПСПП), траулер, транспортный 

176

рефрижератор (ТР), автомобильно-пассажирское судно (АПП), танкер, супертанкер (СТ). На 

рисунке 1 приведен график снижения среднеквадратичной ошибки (СКО) обучения НС, 

движущихся при скорости ветра 1-2 м/с, высоте волны – 0,25 м. Нейронные сети выбирались 

наилучшие для конкретного судна в указанных условиях плавания. 

1,0E+00 

1,0E-01 


1,0E-02 

1,0E-03 

1,0E-04 

1,0E-05 

1,0E-06 

1,0E-07 

50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900 950 1000 

Количество эпох 

АПП ПСПП СТ Танкер ТР Траулер 

Рис. 1. Изменение СКО в процессе обучения НС 

Анализ результатов моделирования показал, что для всех шести судов при скорости 

ветра 1-2 м/с и высоте волны – 0,25 м значительное снижение СКО обучения происходит до 

400 цикла обучения, затем происходит незначительная адаптация. На рисунках 2-4 представлены 

графики снижения СКО обучения нейронных сетей для шести судов, движущихся при 

скорости ветра 2-5 м/с, высоте волны – 0,85 м, при скорости ветра 5-8 м/с, высоте волны – 

1,25 м, при скорости ветра 8-10 м/с, высоте волны – 1, 25 м соответственно. 

1,0E-02 


1,0E-03 

1,0E-04 

1,0E-05 

1,0E-06 

1,0E-07 

50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900 950 1000 



Рис. 2. Изменение СКО в процессе обучения НС для судов при скорости ветра 2-5 м/с, высоте 

волны – 0,85 м 

177

1,0E-03 


1,0E-04 

1,0E-05 

1,0E-06 

1,0E-07 

50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900 950 1000 



Рис. 3. Изменение СКО в процессе обучения нейронных сетей для судов 

при скорости ветра 5-8 м/с, высоте волны – 1,25 м 

1,0E-03 


1,0E-04 

1,0E-05 

1,0E-06 

1,0E-07 

50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900 950 1000 



Рис. 4. Изменение СКО в процессе обучения нейронных сетей для судов 

при скорости ветра 8-10 м/с, высоте волны – 1,25 м 

Анализ результатов моделирования (рис. 2-4) показал, что значительными являются 

количество циклов обучения 450 (для судов, движущихся при скорости ветра 2-5 м/с, высоте 

волны – 0, 85 м), 350 (для судов, движущихся при скорости ветра 5-8 м/с, высоте волны – 

1,25 м) и 300 (для судов, движущихся при скорости ветра 8-10 м/с, высоте волны – 1,25 м). 

Таким образом, анализ проведённых исследований показал, что для различных судов и 

разных условий плавания достаточно 450 циклов обучения нейронной сети. 

178

ПРОВЕРКА РАБОТОСПОСОБНОСТИ САУ СУДНОМ ПО КУРСУ 

ДЛЯ МОДЕЛИ СУДНА ТИПА ТРАУЛЕР 



nelly@msun.ru 

В данной работе представлены результаты проведённой проверки работоспособности 

разработанной системы автоматического управления (САУ) судном по курсу [1, 2]. Для анализа 

была взята модель судна типа траулер. Параметры этой модели следующие: длина – 85 

м, ширина – 15,9 м, осадка – 5,6 м, коэффициент общей полноты – 0,64, площадь руля – 

11,7 м 2 , скорость хода – 12 уз. 

После проведения серии экспериментов в базе знаний нейросетевого классификатора 

было сохранено 12 нейросетевых моделей кривых движения траулера для различных погодных 

условий и различной скорости движения. Поведение модели судна имитатора до и 

после адаптации представлено на рисунке 1. 

20 

15 

10 

5 

0 

-5 

-10 

-15 

180 сек 

курс 1 

руль 1 

курс 2 

руль 2 

курс 3 

руль 3 

Рис. 1. Выход судна типа траулер на курс 10 град при скорости ветра 8-10 м/сек, 

высоте волны 1,25 м 

На рисунке 2 показан процесс адаптации для судна типа траулер при резком изменении 

погоды (скорость ветра от 0 до 2 м/сек, высота волны 0,25 м; скорость ветра от 8 до 10 м/сек, 

высота волны 1,25 м). 

Среднеквадратичный интегральный критерий отклонения судна от курса уменьшился с 

2,43 (за первые три минуты) до 0,16 (за последние 3 минуты). Оптимизация критерия проходила 

при условии обеспечения работы рулевой машины не более 2/3 исследуемого периода 

(рис 3, курс 1). При адаптации регулятора возможны и другие целевые функции, позволяющие 

минимизировать нагрузку на рулевой привод, при соблюдении условия качественного 

удержания судна на курсе. 

Если ослабить требования времени работы до ½ (рис 3, курс 2), т.е ввести в условие оптимизации 

параметров регулятора на нечеткой логике целевую функцию вида 

Tmax 

1 / 

min I = 

∈ ∫α dt , (1) 

k K Tmax 

0 

/ 

где k – параметры настройки регулятора на нечеткой логике, α – производная от угла кладки 

пера руля (для рулевой машины с соленоидной системой управления α = 3 град/сек 

/ 

=const), то нагрузка на рулевую машину уменьшается сокращается время работы машины, но 

179

несколько ухудшается качество удержания судна на курсе. Интегральный критерий в этом 

случае составляет 0,31. 

15 

10 

5 

курс 

руль 

0 

10 мин 

-5 

-10 

Рис. 2. Адаптация судна типа траулер на курсе 10 град при скорости ветра 8-10 м/сек, 

высоте волны 1,25 м 

10,5 

10,25 

курс 1 

10 

9,75 

9,5 

курс 2 

сек 

руль 1 

руль 2 

сек 

Рис. 3. Изменение качества удержания судна по курсу 10 град и режима работы рулевой машины 

при изменении целевой функции оптимизации нечёткого регулятора 

Анализ результатов проведённого моделирования показал качественное удержание 

судна типа траулер при помощи авторулевого на нечеткой логике и при заданной нагрузке на 

рулевой привод. 


1. Седова Н. А. Интеллектуальная система автоматического управления курсом судна // Транспортное 

дело России. Спецвыпуск № 7. – М.: Морские вести России, 2006. – С. 58–61. 

180

2. Седова Н. А., Глушков С. В. Нейросетевой регулятор для управления курсом судна // RU 2 359 308C2, 

МПК G 05 D 1/02 – № 2007144406/28 (048654), заявлено 29.11.2007; опубл. 28.03.2008, Бюл. № 17. 

181

ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМЫ ДВУСТОРОННЕГО ДЕЙСТВИЯ 

ДЛЯ ПОДВОДНОГО МАНИПУЛЯТОРА 

Старков Евгений Александрович, Писаренко Антон Владимирович 

Дальневосточный государственный технический университет (ДВПИ им. В.В. Куйбышева), 


Научный руководитель: к.т.н., доцент Юрчик Ф.Д. 

p-anton1@ya.ru 

Расширение области применения дистанционно управляемых устройств в современном 

мире привело к появлению различных видов систем управления, среди которых были следящие 

системы двустороннего действия (ДСД). Появление систем двустороннего действия 

связано в первую очередь с развитием следящих систем управления копирующими манипуляторами. 

Эти системы отличаются от обычных следящих систем наличием тракта отражения 

усилия, с помощью которого и передается информация о действующих на исполнительном 

органе усилиях [1]. Системы ДСД обеспечивают значительное повышение эффективности 

использования дистанционного управления. Они позволяют информировать оператора о 

силах развиваемых исполнительным органом и внешних воздействиях. Оператор принимает 

информацию в виде наиболее удобном для восприятия, посредством ощущения. Это позволяет 

формировать рациональные законы управления без сложных вычислений. Дальнейшее 

усовершенствование систем двустороннего действия, по нашему мнению, позволит более 

полно реализовывать возможности следящих систем управления и применять системы ДСД 

во многих областях производства, науки и сервиса. 

С момента появления первых подводных аппаратов с манипуляторами было разработано 

множество систем управления. Первыми были разомкнутые следящие системы. Развитие 

техники привело к созданию более совершенных адаптивных систем управления. Такие системы 

управляют манипуляторами в автоматическом режиме. Недостатком является высокая 

стоимость и сложность подобных систем. Исследования показали, что для наиболее эффективной 

работы подводного манипулятора рационально применение биотехнической системы 

(БТС) управления [2]. Основным недостатком подобных систем является отсутствие информации 

о силах, развиваемых исполнительным органом. Таким образом, качество выполняемых 

работ напрямую зависит от индивидуальных возможностей оператора. 

Для повышения показателей качества работы БТС можно использовать следящие системы 

двустороннего действия. 

Следящие системы двустороннего действия представляют собой двухканальные системы, 

содержащие тракт отражения усилия. Системы ДСД подразделяются на обратимые, необратимые, 

двухрежимные (рис.1). 

Следующая классификация систем ДСД представлена в [3]. 

В обратимых системах ДСД управление может осуществляться как со стороны оператора, 

так и со стороны нагрузки. В необратимых системах управление может осуществляться 

только со стороны оператора. 

Двухрежимные системы ДСД являются комбинацией обратимых и необратимых систем. 

Устройства с переключением систем конструктивно состоят из двух подсистем, соединенных 

вместе. Например, задающий орган содержит элементы активного отражения усилия 

и фиксирующие элементы. Оператор при необходимости фиксирует или включает одну или 

другую систему. Устройства без переключения систем строятся на основе подсистем с возможностью 

сочетания обратимых и необратимых свойств. 

Все системы ДСД подразделяются на симметричные и несимметричные. 

182

Рис. 1. Классификация следящих систем двустороннего действия 

Система ДСД симметричного типа состоит из двух одинаковых следящих систем 

(рис.2). Одна из них является ведомой, а другая ведущей. Обе системы представляют собой 

системы регулирования по положению. На рис.2 Д 1 , Д 2 – двигатели ведущей и ведомой систем 

соответственно; Мд 1 , Мд 2 – моменты, развиваемые двигателями; М ОП – момент оператора; 

М Н – момент нагрузки; ДП 1 и ДП 2 – датчики положения вала оператора и вала нагрузки, 

соответственно. 

Рис. 2. Блок-схема системы ДСД симметричного типа 

Сигнал на выходе ведомой системы является задающим для ведущей системы и наоборот. 

Управляющий сигнал пропорционален рассогласованию по положению ведомой и ведущей 

систем. Он поступает на входы обеих систем. Этим обеспечивается двунаправленность 

слежения по положению. При этом моменты, развиваемые двигателями Д 1 и Д 2 , соответствуют 

моментам М Н и М ОП . Поэтому системы ДСД обладают свойством отражения усилий. 

Системы ДСД несимметричного типа также включают два привода, только приводы 

ведомой и ведущей системы имеют различные параметры, например – мощность, крутящий 

момент и другие. При этом в ведущей системе главной является обратная связь по моменту. 

Силы, развиваемые ведомой системой, выше (или ниже) сил, развиваемых ведущей системой. 

Коэффициент передачи нагрузочных моментов k n определяют отношением моментов, 

развиваемых ведомой и ведущей системами. 

При использовании систем ДСД в манипуляторах подводных аппаратов ожидается повышение 

качества выполнения операций. Тракт отражения усилия позволяет оператору 

183

«чувствовать» воздействия внешней среды, поступающие на исполнительный орган. Важным 

является тот факт, что оператор получает информацию в интуитивно понятном виде. 

В случае, если исполнительным органом является захватное устройство манипулятора 

подводного аппарата, оператор на рукоятке управления ощущает усилие, развиваемое захватом. 

Это должно облегчить работу с хрупкими объектами. В настоящее время указанная 

возможность особенно актуальна при проведении экологических операций. Например, работы 

по очистке морского дна от снарядов затонувших военных кораблей, ржавеющих бочек с 

химическими отходами, деталей самолетов потерпевших крушение. 

Рассмотрим результаты моделирования несимметричной системы ДСД, структурная 

схема которой представлена (рис.3). 

Рис. 3. Структурная схема системы ДСД несимметричного типа 

На рис.3 введены следующие обозначения: з – заданное положение вала нагрузки; пр. 

– положение вала привода рукоятки; н – положение вала исполнительного привода; I ОП – 

ток, пропорциональный крутящему моменту оператора; I Н – ток, пропорциональный нагрузке 

на валу исполнительного привода; I ИП. – ток, пропорциональный крутящему моменту на 

валу исполнительного привода; I ПР – ток, пропорциональный крутящему моменту на валу 

привода рукоятки; k n – коэффициент передачи нагрузочных моментов; 1 и 2 – считывающие 

устройства токов привода рукоятки и исполнительного привода, соответственно. 

При моделировании с разными значениями коэффициента передачи нагрузочных моментов 

были получены следующие результаты. Коэффициенты рассчитаны в соответствии с 

максимально допустимыми токами двигателей. 

Рис. 4. Графики переходных характеристик тока при k n =0,2 

184

Рис. 5. Графики переходных характеристик тока при k n =0,8 

Из выше приведенных графиков видно, что значения токов привода рукоятки при 

уменьшении коэффициента k n в 4 раза уменьшаются во столько же раз . Ток нагрузки в обоих 

опытах не изменялся. Следовательно, при разных значениях k n оператору будет необходимо 

прикладывать не одинаковые усилия для выполнения одной и той же операции. 

Таким образом, расширить возможности систем ДСД можно путем введения переменного 

коэффициента передачи нагрузочных моментов. Это позволит успешно выполнять операции 

с объектами, допускающими повреждение поверхности, и сложные тонкие операции с 

хрупкими предметами. 

В случае, если системами ДСД будут оснащены все приводы многозвенного манипулятора, 

оператор сможет оценивать нагрузки, действующие на каждое звено. Отмеченное выше 

преимущество поможет формировать необходимое положение руки манипулятора, при отсутствии 

визуальной информации об окружающих объектах. Это дает возможность работы в 

стесненных условиях подводных пещер, затонувших кораблей, а так же – эксплуатировании 

аппаратов при обследовании устьевого оборудования подводных буровых платформ. 

Таким образом, применение систем ДСД в манипуляторах подводных аппаратов позволит: 

создать более комфортные условия работы оператора, повысить эффективность дистанционного 

управления, безопасность производимых работ, снизить требования к уровню подготовки 

оператора. 


1. Егоров И.Н., Жигалов Б.А., Кулешов В.Г. и др. Проектирование следящих систем двустороннего действия. 

- М.: Машиностроение, 1980. - 300 с. 

2. Филаретов В.Ф., Алексеев Ю.К., Лебедев А.В. Системы управления подводными роботами. - М.: 

Круглый год, 2001. - 288 с. 

3. Егоров И.Н. Системы позиционно-силового управления технологическими роботами / И.Н.Егоров // 

Мехатроника, автоматизация, управление. – 2003. – №10. – С.15-20. 

4. Кулешов В.С., Лакота Н.А. Динамика систем управления манипуляторами. - М.: Энергия, 1971. - 304 с. 

185

СИСТЕМООБРАЗУЮЩИЕ КОМПОНЕНТЫ И МЕТОД 

ИНФОРМАЦИОННО-СТРУКТУРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ЭТАПОВ 

ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ 

186 

Стыцюра Людмила Федоровна, Стыцюра Дмитрий Вячеславович, 

Савина Ирина Вячеславовна 


lfs@cts.vvsu.ru, stitsura@mail.ru 

Квалификация инженера по специальности «Вычислительные машины, комплексы, 

системы и сети» и «Информационные системы и технологии» основана на творческом мышлении, 

которое сосредоточено на системном подходе к решению технических задач. Системный 

подход является неотъемлемым компонентом квалификации инженера. Никакие теоретические 

положения в отрыве от практической деятельности не помогут выработать умения, 

обеспечивающие системную компоновку инженерной работы. 

Эта проблема решается, если учебная работа со студентом на дипломном проектировании 

имеют четкую системную структуру, которую, необходимо не только постоянно демонстрировать, 

но и объяснять. Особенно наглядной и эффективной такая структура оказывается 

в случае самостоятельной работы студентов, к которой относятся, в том числе и курсовое, и 

дипломное проектирование. Методические указания по дипломному проектированию содержат 

требования системного подхода к инженерной работе и объясняют его содержание и 

логику. 

Системный подход к выполнению инженерной работы, в соответствии с принципами 

системного анализа, должен начинаться с выявления и четкого формулирования конечной 

цели и возможных путей ее достижения. Работу при этом следует рассматривать как единое 

целое, единую систему, в которой все частные решения взаимосвязаны и представляют собой 

ее системообразующие компоненты. Конкретизируя эти принципы, определяется обусловленная 

системным подходом структура дипломного проекта. 

Первый структурный компонент «Цель разработки» - формулировка его темы, что и 

служит основой для постановки цели проекта. Для этого, разумеется, необходим анализ текущей 

ситуации в области заданной темы, прогнозирование ее развития. Цель, кроме того, 

характеризуя мысленное предвосхищение результата деятельности, должна свидетельствовать, 

что этот результат нужен для удовлетворения некоторой потребности, вытекающей из 

существующей ситуации. Цель разработки и основные показатели объекта информатизации, 

которые включают в себя наименования и требуемые значения технических, технологических, 

производственно-экономических или других показателей, которые должны быть достигнуты 

в результате создания разработки. 

Следовательно, для формулировки цели дипломного проекта нужно провести укрупненный 

технико-экономический анализ аналогов и области, к которой относится тема ДП 

(ДР), и выявить основной недостаток существующего здесь положения дел. Результаты такого 

анализа станут доказательством актуальности, необходимости и своевременности работы. 

Кроме того, в ходе анализа следует не только определить, но и показать студенту ориентировочный 

путь устранения выявленного в базовой ситуации недостатка. 

Логический вывод из результатов такого анализа - формулировка цели работы как 

средства устранения выявленного недостатка. Целью может быть, например, повышение качества 

изделия или производительности труда, улучшение его условий, снижение энергоемкости 

и т.п. И еще одно замечание. Типовая (причем весьма распространенная) ошибка при 

формулировке цели работы состоит в том, что в качестве цели указывается средство ее достижения, 

а не показатели, которые необходимо получить в результате разработки проекта 

для достижения цели. 

Например, формулировка «Цель проекта - разработка информационной системы для 

оценки результатов тестирования TOEFL» принципиально неверна, поскольку такая уста-

новка сама по себе не может представлять «предвосхищаемый положительный результат работы 

информационной системы». Она может лишь способствовать достижению какого-то 

результата, который в данной формулировке не показан. К сожалению, подобная ошибка 

часто допускается в дипломных работах. 

Итак, формулировка цели должна быть конкретизирована указанием на методы и средства 

ее реализации. Если при доказательствах актуальности темы было показано, что существующая 

система проведения тестирования TOEFL обуславливает низкое качество и производительность 

в обработке результатов тестирования, то для приведенного примера формулировка 

цели может иметь следующий вид: «Повышение производительности и качества 

обработки результатов тестирования TOEFL путем автоматизации проведения процесса 

тестирования и получения отчетов результата процесса тестирования». 

Доказательства актуальности темы и формулировка цели работы входят, следовательно, 

в первый системообразующий компонент дипломного проекта. 

Однако, даже зная цель проекта, выполнять его еще нельзя: не известно, что конкретно 

нужно делать. Необходима формулировка задач работы, решение которых и приведет к достижению 

поставленной цели. 

Определение термина задача, в формулировке [1]: «Задача - то, что требует исполнения, 

решения». 

Для обеспечения взаимосвязи системообразующих компонентов инженерной работы, 

на основе соотносительности цели и задач, считая при этом, что задачи подчинены цели. Тогда 

для практического использования можно предложить следующую формулировку: задача 

- это действие, которое надо совершить для достижения цели. 

Определить, что конкретно необходимо делать для достижения цели и, следовательно, 

сформулировать какие решаются задачи работы, можно в результате детального анализа существующей 

информационной и технической ситуации в области заданной темы. Этот процесс 

требует определения состава задач, который станет третьим компонентом системы инженерной 

работы. Разделу «Состав задач» дипломного проекта следует определить методы и 

средства, которые необходимо использовать для решения поставленных задач. 

Системообразующим компонентом является третий раздел «Методы и средства». 

Под известными решениями следует понимать ранее выполненные разработки и исследования 

(результаты которых опубликованы) по тематике и объектам близкие к исходным 

данным и направлениям работы над проектом, выявленным в ходе анализа. Известные методы 

решения могут быть взяты для анализа из существующей документации, патентной информации, 

технической литературы, а также выполненных раньше курсовых и дипломных 

проектов. 

Системообразующим компонентом дипломного проектирования является четвертый раздел 

«Исходные данные». В дипломной работе должны быть проанализированы все исходные 

данные к принятым решениям по каждой задаче. К исходным данным следует относить заданные 

темой проекта сведения о входной информации и промежуточных данных, которые можно 

установить из формулировки темы и уточняющего ее задания на проектирование. 

Исследование состояния вопроса заканчивается формулировками задач проекта (действий, 

которые надо совершить, чтобы достичь цели), представляющих собой сумму всех 

«следовательно», полученных в ходе анализа, - по сути, выводы из состояния вопроса, краткие 

и логически связанные между собой. 

Формулировки задач и определяют содержание основных разделов дипломного проекта, 

которые должны представлять собой описания решений каждой из них. Именно поэтому 

основным разделам нужно давать заголовки, отражающие содержание формулировок задач. 

Системообразующим компонентом является пятый раздел «Результат». После того 

как задачи решены и основные разделы проекта выполнены, необходимо определить, что в 

результате получилось и достигнута ли поставленная цель. 

Для этого нужно, во-первых, убедиться, не провоцируют ли полученные в ходе решения 

задач результаты вредные или опасные для человека и окружающей среды факторы. 

187

Этим студент занимается в разделе «Безопасность и экологичность проекта»: выявляет 

такие факторы, рекомендует известные или разрабатывает новые средства защиты от них. 

Во-вторых, следует определить, нельзя ли защитить результаты проекта как объект интеллектуальной 

собственности. Для этого студент должен составить перечень разработанных в 

ходе проектирования решений, выбрать наиболее перспективное с точки зрения зашиты, определить 

вид объекта этого решения (изобретение, полезная модель, программа для ЭВМ, произведение 

науки) и подготовить документы, необходимые для его государственной зашиты. 

В-третьих, следует рассчитать экономическую эффективность проекта. В начале раздела, 

посвященного этому расчету, студенту нужно определить изменяющиеся показатели, затем 

произвести их расчет и определить экономическую эффективность принятых решений. В 

заключение следует провести анализ структуры полученного экономического эффекта и на 

этой основе сделать заключение о том, достигнута ли цель работы, сформулированная во 

введении. Например, если целью проекта являлось повышение качества изделий и из анализа 

структуры экономического эффекта следует, что какая-то его часть получена за счет повышения 

качества, можно делать вывод, что цель проекта достигнута. 

В заключении проекта, состоящем из выводов и предложений по использованию полученных 

результатов, должны быть представлены их краткие характеристики, а не простой 

перечень. Перечисление результатов уместно в реферате (аннотации), но не в выводах (тем 

не менее подобная ошибка типична для дипломных работ). Последний вывод должен показывать, 

что цель проекта достигнута. 

Таким образом, в составе инженерной работы, т.е. дипломного проекта можно выделить 

пять блоков системообразующих компонентов. 

Первый блок «Цель разработки» включает формулировку темы (с доказательствами ее 

актуальности) и цели проекта (показатели технические, технологические, организационные, 

экономические и др.), которые и образуют раздел дипломного проекта Введение. 

Второй блок «Состав задач» включает в себя перечень решаемых поставленных задач. 

Это - исполнительский блок. 

Третий блок «Методы и средства» включает в себя методы и средства, необходимые 

для решения каждой задачи. 

Четвертый блок «Исходные данные» определяет перечень исходных данных необходимых 

для решения каждой задачи с применением выбранных методов и средств. В этот же блок 

входит и анализ состояния вопроса (исходных данных и известных решений), завершающийся 

формулировками задач проекта. Его, следовательно, можно назвать постановочным. 

Пятый блок «Результат» - оценочный. В него входят компоненты работы, содержание 

которых позволяет оценить возможность использования полученных в предыдущих блоках 

результатов и проверить, достигнута ли цель проекта. 

Такое разделение соответствует представлениям о триаде качества системы, которая 

должна состоять из организационной, функциональной и оценочной подсистем. 

Все эти блоки и входящие в них системообразующие компоненты связаны и взаимодействуют 

друг с другом, образуя единый проект как логически обусловленное целое. Выполняя 

такой проект (как единую систему), студенты усваивают основные принципы системного 

подхода к инженерной работе на практике, т.е. без специального обучения и дополнительных 

затрат времени. Вместе с тем студентам предложено руководство по дипломному 

проектированию, в котором достаточно полно изложена показанная выше система компоновки 

работы, а также объяснено значение, методика выполнения и взаимосвязь каждого из 

разделов проекта. 

Проверка предложенной системы дипломного проектирования в институте Информатики, 

инноваций и бизнес-систем ВГУЭС показала, что большинство студентов достаточно 

легко усваивают логику системного подхода к дипломному проектированию и приобретают 

умения, позволяющие применять данный подход в практической работе на производстве. 

Состав, характеристика и метод организации дипломного проектирования. 

188

Владение информационными технологиями является необходимым атрибутом профессиональной 

пригодности специалиста в современном обществе. Интенсивное развитие информационных 

и компьютерных технологий привело к тому, что процесс обучения вышел на 

новый уровень, что позволяет качественно изменить содержание, методы и организационные 

формы обучения. Но даже при наличии достаточно хорошей технической базы, возникает 

проблема, как при достаточно ограниченном объеме времени научить студентов работе с новыми 

сложными программными продуктами. 

Опыт работы кафедры информационных систем и компьютерных технологий при подготовке 

выпускных квалификационных работ по инженерным специальностям «Вычислительные 

машины комплексы, системы и сети» и «Информационные технологии» основаны 

на методе информационно-структурного моделирования этапов дипломного проектирования. 

Дипломное проектирование является завершающим и одним из важнейших этапов обучения 

студентов в высших учебных заведениях, позволяющих в значительной мере определить 

подготовленность выпускника ВУЗа к самостоятельной инженерной работе. Цель дипломного 

проектирования формируется на основе Государственного образовательного стандарта 

по специальности. 

Состав, характеристика и организация дипломного проектирования (ДП) основаны на 

базе информационного обеспечения каждого этапа исполнения ДП. Этапы ДП включают в 

себя разнообразие работ. Для студентов очно-заочного обучения необходим информационный 

ресурс, который обеспечит качественное и самостоятельное выполнение каждого этапа 

ДП. Метод информационно-структурного моделирования включает в себя разработку структурной 

схемы ДП, определение входной и выходной информации для каждого элемента 

структурной схемы. 

Выпускная квалификационная работа может быть представлена дипломным проектом 

или дипломной работой (ДП/ДР). В дальнейшем в тексте используется термин дипломное 

проектирование, который включает в себя общее понятие ДП/ДР. 

Структурная схема – это связь элементов по категориям работ при выполнении выпускной 

квалификационной работы. 

Элемент – это объект в структурной схеме, который предназначен для выполнения определенных 

работ на основании информационного обеспечения, необходимого для получения 

результата. 

Основной задачей дипломного проектирования является предоставление студентам 

информационно-структурного ресурса, который включает состав этапов проектирования и 

информацию, необходимую на каждом этапе для выполнения качественного проектирования 

и оформления ДП. Информационное обеспечение в электронном виде предоставляется студенту-выпускнику 

и имеет название «ДИПЛОМНИКУ В ДОРОГУ» (рис. 1). Схема информационно-структурного 

ресурса является универсальной, она может применяться для дипломного 

проектирования и моделироваться в соответствии с прикладной областью знаний 

по любой специальности выпускной квалификационной работы. 

Создание единого универсального интерфейса подготовки информации о дипломном 

проектировании для специальностей «Вычислительные машины, комплексы, системы и сети» 

и «Информационные технологии» обеспечивается на этапах, номера которых обозначаются 

на рис. 1 в графическом символе «круг». 

189

190

Информационный ресурс «ДИПЛОМНИКУ В ДОРОГУ» включает в себя сведения об: 

- этапах и сроках проектирования (плане ДП); 

- составе и оформлении разделов; 

- содержании каждого этапа проектирования; 

- решаемых задачах; 

- научных исследованиях; 

- технологиях; 

- стандартах, ГОСТ, ЕСПД, ЕСКД; 

- участии студентов на научных конференциях (содержании докладов, связанных с ДП; 

- рейтинговых показателях ДП; 

- защите ДП и подготовке презентации; 

- об участии во Всероссийских конкурсах на лучшую дипломную/научную работу. 

Структурная схема содержит 8 этапов работ (элементов), сопровождающихся информацией 

необходимой для их выполнения. Порядковые номера на рисунке 1 имеют следующее 

блоки информации. 

1 этап - «Вопросы для ГЭК», папка электронного ресурса, которая содержит программу 

(вопросы) по специальности для экзамена перед Государственной экзаменационной комиссией 

(ГЭК). Экзамен проводится по специальным дисциплинам с целью определения соответствия 

знаний, умений и навыков студентов по комплексу специальных дисциплин требованиям 

государственного образовательного стандарта. Студентам эта информация предоставляется 

выпускающей кафедрой за 6 месяцев до государственного экзамена. Приводится 

список литературных источников по дисциплинам, состав лекций в электронном виде по основным 

дисциплинам, представленным на экзамене. 

2 этап - «Общие документы». Ознакомление студента с документацией сопровождающей 

Состав общих документов определяется информацией, которая указывает состав тем 

ДП, график и план, которые определяют сроки для выполнения этапов дипломного проектирования. 

Студенту предоставляется полная информация о сроках и датах отчетности по каждому 

этапу ДП, о перечне и составе ГОСТов и стандартов по предметной области знаний, 

необходимых для выполнения выпускной квалификационной работы. Для полного представления 

студента о дипломном проектировании, о его продолжительности, руководстве, плане 

и оформлении приводится структурная схема ДП (рис. 2). 

3 этап – «Преддипломная практика». Определяется состав работ, отчета и документов 

на преддипломную практику (ПДП). Студенту предоставляется и поясняется информация о 

техническом задании (ТЗ) его сущности и разделов, Понятие о составе ТЗ, которое готовит 

руководитель ДП, обеспечивает студенту предварительную осведомленность. Классическая 

схема научно-исследовательского подхода ДП отражается в схеме состава ПДП и его содержания 

(рис. 3). Схема и описание «Постановки задачи» основана на опыте научноисследовательского 

и производственного опыта. Она включает в себя цель разработки; какие 

решаются задачи для достижения цели; какие используются методы (научные, математические 

и др.), средства (технические, программные, информационные) для решения поставленных 

задач; какие необходимы исходные данные для решения поставленных задач с использованием 

применяемых методов и средств для каждой задачи; какие получены результаты 

при решении задач для достижения цели. «Отрицательный результат – тоже результат». 

На преддипломной практике студент проводит анализ существующих аналогов исследуемой 

области, изучение объекта проектирования (информатизации), формирует содержание, цель, 

задачи, методы и средства, входную и выходную информацию для разработки ДП. 

4 этап – «Дипломное проектирование 30%» - это состав 30% дипломного проектирования, 

которое должен выполнить студент-дипломник. Согласно технического задания определяется 

объем работы на 30% ДП. Общие сведения о разрабатываемой программе, базе данных, 

проекте. 

Обозначение и наименование программы, используемые языки программирования. 

Описание логической структуры программы (блок-схема алгоритма), организация информа- 

191

ционной базы данных, программная реализация, описание и характер входных и выходных 

данных. Подготовка демонстрации программного обеспечения и презентации для защиты 

30% перед комиссией преподавательского состава кафедры. 

5 этап – «Дипломное проектирование 80%». Практическая реализация дипломного проекта 

(программного обеспечения, информационной системы, веб-сайта, интерфейса, базы 

данных и др.). Демонстрация программного продукта. Подготовка демонстрации готового 

программного обеспечения и презентации для защиты перед комиссией преподавательского 

состава кафедры. 

6 этап – «Дипломное проектирование 100%. (Предзащита)». Расчеты экономической 

части и безопасности жизнедеятельности. Оформление пояснительной записки и графического 

материала. Отзыв руководителя. 

7 этап – «Защита дипломной работы». Государственная экзаменационная комиссия 

принимает защиту при наличии ПЗ дипломной работы, отзыва руководителя, рецензии рецензента, 

презентации и графического материала. Студент прилагает к дипломной работе 

программную документацию. 

8 этап – «ДП на конкурс». Предоставляются студентам положение и сопроводительные 

материалы для отправки дипломного проекта на Открытый всероссийский конкурс выпускных 

квалификационных работ МОРФ. 

Преддипломная практика 

Цель преддипломной практики - инженерно-техническая и организационноэкономическая 

подготовка студентов к выполнению дипломного проекта. В процессе прохождения 

практики студенты должны: 

- проверить, закрепить и повысить знания, полученные в процессе обучения, используя 

их решения для конкретных инженерно-технических задач, тематика и состав которых согласованы 

с заданием на дипломное проектирование; 

- собрать исходные материалы и начать аналитическую работу по теме дипломного 

проекта; 

- выбрать инструментальные программные средства разработки и проектирования, а 

также освоить основные приемы работы с этими средствами; 

- приобрести практические навыки и подготовить наработки для выполнения макетирования, 

предусмотренного заданием на дипломное проектирование; 

- получить представление о деятельности предприятия, организации производства и 

системе мероприятий по охране окружающей среды. 

Для студента предоставляется информация об основных положениях преддипломной 

практики. Системный подход учитывает научно-исследовательский подход к определению 

состава и содержания первого этапа исследования и принятия решений по теме дипломного 

проектирования.исследования и принятия решений по теме дипломного проектирования. 

На рис. 3 представлена схема состава преддипломной практики. На схеме определены 

содержание и состав этапов практики. 

Анализ аналогов исследуемой области. Анализ состояния исследований в области информационных 

технологий. Основные понятия и терминология. Опыт развития технологий 

за рубежом. Состояние исследований в России. Новые направления в исследуемой области. 

Актуальность, решаемая проблема и цель разработки. Рассматривается решаемая проблема. 

Цель разработки - основные показатели объекта информатизации. Наименования и 

требуемые значения технических, технологических и производственно-экономических или 

других показателей, которые должны быть достигнуты в результате проектирования. 

Изучение, структура, характеристика и состав исследуемого объекта. Структура, характеристика 

и состав, информационные и структурные связи, техническое, информационное, 

программное обеспечение объекта исследования (подготовить структурную схему объекта 

исследования). Место разработки в системе управления предприятием. 

Выбор методов, моделей, методологии научного исследования в разработке. Исследование 

и использование методов, моделей, математических и программных решений для раз- 

192

работки. Выбор видов обеспечения математических, информационных, лингвистических, 

программных, технических, организационных. 

Постановка задачи (структурная схема) разработки проекта. Должны быть указаны цель 

работы, какие решаются задачи для достижения цели, какие используются методы (научные, 

математические и др.), средства (технические, программные, информационные) для решения 

поставленных задач, какие необходимы исходные данные для решения поставленных задач с 

использованием применяемых методов и средств, какие получены результаты. 

Постановка задачи дипломного проектирования 

Постановка задачи (рисунок 4) включает в себя 5 этапов. Цель работы определяется темой 

ДП. Достижение результата формируется составом ряда задач, которые необходимо решить 

Перечень задач содержится в техническом задании на дипломное проектирование. Задачи 

учитывают состав выполняемых функций, входных и выходных данных их назначение 

и основные характеристики. Математическое, информационное, лингвистическое, программное, 

организационное, техническое и методическое обеспечение должно войти в перечень 

использованного обеспечения при решении задач. Математическое обеспечение включает 

в себя математические методы, модели, типовые алгоритмы и алгоритмы, подлежащие 

разработке. 

Структурная схема постановки задачи рассматривается для выполнения цели – реализация 

разработки по теме «Построение моделей цифровых интегральных схем». Для проектирования 

разработки определяется перечень задач, которые необходимо выполнить для 

достижения цели. 

Например, для задачи «Подготовка структурной модели», определяется средство, к которому 

относится программный комплекс (ПК) «СНИМОК». 

Исходными данными для решения этой задачи являются справочные сведения об интегральной 

схеме, которые формируются в формате ПК «СНИМОК». Результатом решения задачи 

«Подготовка структурной модели» является структурная модель, которая записывается 

в базу данных. 

Рейтинговые показатели дипломного проектирования 

В основу подготовки выпускной квалификационной работы закладываются принципы 

высокой практической значимости, использование методологии научного исследования, логичная 

и пропорциональная структура, хороший стиль изложения, внедрение результатов ДП 

(справка или акт о внедрении), новизна предложений, отражающая собственный вклад автора, 

оригинальность и нестандартность решений, наличие публикаций по теме ДП, использование 

компьютерной техники, современных программ, САПР, высокое качество оформления ДП. 

В процессе дипломного проектирования студент выполняет разработку с учетом рейтинговых 

показателей (Министерство образования и науки РФ) (таблица.1), по которым определяется 

качество разработки. 

Для принятия объективного решения по качеству разработки оценка формируется по 

аттестации трех значений баллов: разработчика, руководителя и Государственной экзаменационной 

комиссия. Количество баллов проставляют - студент (разработчик), руководитель 

ДП совместно с членами комиссии кафедры, которые осуществляют контроль над выполнением 

ДП по установленным стадиям разработки дипломного проектирования - преддипломная 

практика, 30%, 80%, предзащита дипломной работы (100%) и по результату ГЭК защиты 

дипломного проекта. 

«Рейтинговые показатели» дипломного проектирования являются основными аргументами 

для формирования оценки за дипломный проект и отправки на конкурс МОРФ, как 

лучшую дипломную/научную работу. 

193

ДИПЛОМНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ 

Продолжительность 

ДП (ДР) 

Руководство План ДП (ДР) Оформление 

ДП (ДР) 

Преддипломная 

практика– 

6 недель 

Руководитель 

ДП (ДР) 

составляет ТЗ 

Утверждение и 

выбор темы 

ДП (ДР) 

Соответствие с 

ЕСПД и ЕСКД 

Подготовка 

Дипломное 

проектирование 

- 12 недель 

Защита выпускной 

работы – 

2 недели 

Руководитель ДП 

составляет календарный 

график 

работы ДП: 

- 30%; 

- 80%; 

- 100% 

Руководитель составляет 

индивидуальный 

график 

работы студента 

Составление 

ТЗ 

Отчет по преддипломной 

практике. Презентация. 

Отчет по ДП 

30% Презентация 

презентации 

Актуальность 

и цель разработки 

Анализ аналогов 

исследуемой 

области 

Отчет по ДП 

80% Презентация 

Изучение, характеристика 

и состав 

объекта исследования 

Выбор методов 

и средств 

Отчет по ДП 100% 

Состав документов 

Графический 

материал 

Пояснительная 

записка 

Отзыв 

руководителя 

Защита ДП 

Рецензия 

рецензента 

Презентация 

Постановка 

задачи 

Отчет по 

преддипломной 

практике 

Рис. 2. Схема состава ДП (ДР) 

194

СОДЕРЖАНИЕ ОТ- 

ЧЕТА ПО ПРЕДДИ- 

ПЛОМНОЙ ПРАК- 

ТИКЕ 

1. Анализ аналогов 

исследуемой области 

Анализ состояния исследований в области 

информационных технологий. 

Основные понятия и терминология. 

Опыт развития технологий за рубежом. 

Состояние исследований в России. Новые 

направления в исследуемой области 

2.Актуальность, 

решаемая проблема 

и цель разработки, 

3. Изучение, структура, 

характеристика 

и состав исследуемого 

объекта 

4. Выбор методов, моделей, 

методологии 

научного исследования 

в разработке 

5. Постановка задачи 

(структурная схема) 

разработки проекта 

Решаемая проблема, Цель разработки - 

основные показатели объекта информатизации. 

Наименования и требуемые 

значения технических, технологических 

и производственно-экономических или 

других показателей, которые должны 

быть достигнуты в результате проектирования 

Структура, характеристика и состав, 

информационные и структурные связи, 

техническое, информационное, программное 

обеспечение объекта исследования 

(подготовить структурную схему 

объекта исследования). Место разработки 

в системе управления предприятием. 

Исследование и использование методов, 

моделей, математических и 

программных решений для разработки. 

Выбор видов обеспечения математических, 

информационных, лингвистических, 

программных, технических, 

организационных 

Должны быть указаны цель работы, какие 

решаются задачи для достижения 

цели, какие используются методы (научные, 

математические и др.), средства 

(технические, программные, информационные) 

для решения поставленных 

задач, какие необходимы исходные данные 

для решения поставленных задач с 

использованием применяемых методов 

и средств, какие получены результаты 

6. Подготовка отчета 

(пояснительная записка 

текст 30-40 стр) . 

Подготовка презентации 

в Power P 

Структура и оформление пояснительной 

записки устанавливаются в соответствии 

с требованиями предусмотренными 

стандартами ЕСКД и ЕСПД 

Рис. 3. Схема состава ПДП 

195

196

В основу подготовки выпускной квалификационной работы закладываются принципы 

высокой практической значимости, использование методологии научного исследования, логичная 

и пропорциональная структура, хороший стиль изложения, внедрение результатов ДП 

(справка или акт о внедрении), новизна предложений, отражающая собственный вклад автора, 

оригинальность и нестандартность решений, наличие публикаций по теме ДП, использование 

компьютерной техники, современных программ, САПР, высокое качество оформления ДП. 

В процессе дипломного проектирования студент выполняет разработку с учетом рейтинговых 

показателей (Министерство образования и науки РФ) (таблица.1), по которым определяется 

качество разработки. 

Для принятия объективного решения по качеству разработки оценка формируется по 

аттестации трех значений баллов: разработчика, руководителя и Государственной экзаменационной 

комиссия. Количество баллов проставляют - студент (разработчик), руководитель 

ДП совместно с членами комиссии кафедры, которые осуществляют контроль над выполнением 

ДП по установленным стадиям разработки дипломного проектирования - преддипломная 

практика, 30%, 80%, предзащита дипломной работы (100%) и по результату ГЭК защиты 

дипломного проекта. 

«Рейтинговые показатели» дипломного проектирования являются основными аргументами 

для формирования оценки за дипломный проект и отправки на конкурс МОРФ, как 

лучшую дипломную/научную работу. 

№ пп Наименование показателя 

Рейтинговые показатели ВКР 

Рейтинг, 

баллы 

min max 

1 Реальность проекта (заказ 4 8 

предприятия) 

2 Высокая практическая значимость 

4 6 

работы 

3 Новизна предложений, отражающая 

5 8 

собственный вклад 

автора, оригинальность и нестандартность 

решений 

4 Использование методологии 3 5 

научного исследования 

5 Логичная и пропорциональная 3 5 

структура, хороший стиль изложения 

6 Обширный список первоисточников 

3 5 

и ссылок на них (от 

30 до 50) 

7 Экономическое обоснование 3 6 

проекта 

8 Использование компьютерной 4 8 

техники, современных программ, 

САПР 

9 Правовое обеспечение проекта 3 5 

10 Выполнение комплексного 3 8 

ДП/НИРС 

11 ДП в форме НИРС 6 11 

Кол-во 

баллов 

(разработчик) 

Кол-во 

баллов 

(руководитель) 


Кол-во 

баллов 

(ГЭК ) 

197

№ пп Наименование показателя 

Рейтинг, 

баллы 

min max 

12 Наличие публикаций по теме 4 8 

ДП\НИРС, выступлений на 

конференциях 

13 Внедрение результатов ДП 3 6 

(справка или акт о внедрении) 

14 Высокое качество оформления 3 5 

ДП 

15 Разноплановость и разнообразие 

3 5 

иллюстраций, графиче- 

ских материалов 

16 Рекомендация к широкому 3 5 

внедрению 

ИТОГО 57 105 

Кол-во 

баллов 

(разработчик) 

Кол-во 

баллов 

(руководитель) 

Кол-во 

баллов 

(ГЭК ) 

Оценки: «отлично» 

«хорошо» 

«удовл.» 

95 и более баллов 

75-95 баллов 

менее 75 баллов 


1. Ожегов С.И. Словарь русского языка, 912 с. 

ЭВОЛЮЦИЯ ЦИФРОВОЙ ЗАПИСИ 

Сустов Олег Георгиевич 


Научный руководитель: к.и.н. Капран.И.К 

Sustoff@mail.ru 

С самого своего появления перед человеком стоит извечный вопрос о том, как передать 

накопленный опыт будущим поколениям, как сохранить все те знания и навыки, что достались 

ему с большим трудом? 

Известно, что для должного хранения какого-либо носителя нужны специальные условия 

как то: стабильные климатические условия, постоянная температура, отсутствие ультрафиолетового 

или какого-либо другого излучения и т.д. Например, видеокассета, которая в 

лучшем случае имеет максимальный срок хранения 25 лет, обязательно должна храниться в 

футляре в вертикальном положении. Более того, если она не используется длительное время, 

то ее необходимо периодически перематывать туда обратно во избежание слипания пленки. 

Кроме этого, магнитная запись очень чувствительна к разного рода воздействиям, таким как 

магнит, ультрафиолетовое излучение или высокая температура. Еще из недостатков видеопленки 

можно назвать такие как: возможность зажевывания видеомагнитофоном; пленка 

слишком тонкая и ее легко порвать или смять; перезаписываемость аналоговой информации 

представленной на видеопленке не бесконечная, например, после двухразовой перезаписи 

VHS кассеты, качество падает в 4-ре раза; как бы мы не хранили видеопленку, она обязательно 

размагничивается; со временем в магнитном слое появляются выпадения, отчего на 

видеозаписи появляется шум и полосы; пленка и считывающая видеоголовка - это трущиеся 

198

элементы, а где трение, там высокая температура и «вытирание» магнитного слоя, что отрицательно 

влияет на сам носитель и соответственно на данные [1]. 

Этот ряд можно продолжать бесконечно, но с появлением лазерных дисков и оптической 

записи эта проблема решилась сама собой. 

Компакт-диск был задуман как носитель звуковой информации, однако его предшественником 

с большим основанием все же следует считать лазерный видеодиск системы Laser 

Vision, а вовсе не виниловую грампластинку. Именно в процессе развития дисковой видеозаписи 

была отработана технология лазерной записи информации на оптический носитель, 

технология изготовления самого диска и способы конструирования сервосистем таких проигрывателей. 

Первые работы по оптической записи информации на дисковый носитель начались в 

1961 году в стенах Стэнфордского университета в США. Запись информации осуществлялась 

фотографическими методами в виде светлых точек и черточек на темном фоне. Воспроизведение 

такой записи производилось путем просвечивания видеодиска лучом ртутной 

лампы. [6]. 

В дальнейшем развитие видеодисков пошло по четырем основным направлениям. 

Первым был разработан механический способ видеозаписи в 1970 году. Способ, разработанный 

западногерманской фирмой TELEFUNKEN и английской фирмой DECKA, состоял 

в том, что видеосигнал записывался на хлорвиниловый диск диаметром 21 см и толщиной 

1,2 мм в виде мелких зубчиков на стенках V-образной канавки. Воспроизведение такой записи 

осуществлялось, как и в обычной грамзаписи, с помощью алмазной иглы. Запись механических 

дисков-оригиналов производилась так же, как и запись оригиналов для аналоговых 

грампластинок - путем вырезания канавки на диске с лаковым покрытием. 

Второй способ видеозаписи - емкостной - предложен в 1972 году американской фирмой 

RCA. Запись информации при этом способе аналогична записи механического видеодиска - с 

помощью резца, соединенного с пьезоэлементом. Осуществлялась она на алюминиевый 

диск, покрытый медью. Затем по первому оригиналу делали матрицу, а по ней из хлорвинила 

формировали видеодиски. Готовые видеодиски покрывались сначала тонкой металлической 

пленкой, а потом диэлектрическим защитным слоем. Воспроизведение такой записи заключалось 

в изменении электрической емкости между электродом, расположенным на кончике 

воспроизводящей иглы, и металлической пленкой видеодиска. 

Третий метод - оптический - разработан к 1972 году фирмой PHILIPS. Здесь записанный 

сигнал представлял собой ряд углублений на отражающей поверхности диска, покрытого 

алюминием. Диск изготовлялся из прозрачной пластмассы и считывание производилось 

сквозь всю его толщину (около 1 мм). Считывающий луч либо отражался от алюминиевого 

слоя, либо рассеивался на углублениях, модулируя таким образом отраженный пучок, который 

и использовался для формирования воспроизведенного сигнала. Аналогичная система в 

1972 году была предложена фирмой МСА. А в 1973 году французская фирма THOMSON 

разработала видеодиск, воспроизведение которого осуществлялось не в отраженном, а в проходящем 

свете. Здесь луч лазера, проходя сквозь диск и расположенную внутри него дорожку, 

освещал четырехплощадочный фотоприемник, регистрирующий информационный сигнал 

и сигнал автотрекинга. 

Четвертый способ записи видеосигнала на диск - магнитный - разработан западногерманской 

фирмой BOGEN в 1973 году. Здесь для записи и воспроизведения использовался тот же 

принцип, что и в магнитной записи на ленту, только вместо ленты роль носителя выполнял магнитный 

диск с рабочим слоем на основе двуокиси хрома толщиной 12 мкм. [6]. 

Первые цифровые звуковые диски, которые начали появляться с начала 1973 года, были 

очень похожи на предшествовавшие им видеодиски. Здесь было три направления в способах 

записи информации - механический, емкостный и оптический. Механический вариант 

предложила фирма TELEFUNKEN, емкостной - фирма NIPPON BIKUTA, а оптический - несколько 

фирм: PHILIPS, SONY, HITACHI, MITSUBISHI, SANYO и др. 

199

Среди оптических проигрывателей самым похожим на нынешний проигрыватель компакт-дисков 

был образец фирмы PHILIPS. Диаметр диска составлял 12 см (у всех других - 30 

см), время звучания - один час. 

В июне 1979 года между фирмами PHILIPS и SONY был заключен договор о проведении 

совместных работ по созданию системы оптической записи звука. 

На следующей выставке - в октябре 1981 года - оптические проигрыватели демонстрировали 

уже 16 фирм, и лишь две - емкостные. 

Наиболее совершенной из всех оказалась система с оптическим диском, разработанная 

совместными усилиями SONY и PHILIPS. Небольшие размеры диска и использование полупроводникового 

лазера позволяли в будущем создавать малогабаритные аппараты невысокой 

стоимости. Кроме того, лазерный проигрыватель - единственный из всех, где считывание 

производится бесконтактным методом. Значит и диск, и считывающий узел при этом не изнашиваются, 

следовательно, и пластинка будет очень долговечной. В результате к маю 1982 

года фирмами SONY и PHILIPS был подготовлен проект международного стандарта на систему 

оптической звукозаписи "Компакт-диск". 

К сентябрю того же года контракты на производство проигрывателей CD и самих компакт-дисков 

подписали уже 44 фирмы. В октябре 1982 года стандарт на систему "Компактдиск" 

был принят на конференции подкомитета 60А МЭК (Международной Электротехнической 

Комиссии) и компакт-диск начал свою экспансию по рынкам планеты. 

Работы по созданию системы цифровой лазерной звукозаписи проводились и в нашей 

стране. В 1975 году в структуре ВНИИРПА им. А. С. Попова с этой целью была сформирована 

научно-исследовательская лаборатория под руководством Э. И. Вологдина. 

Лазер был закреплен неподвижно, а диск располагался на подвижной каретке. Луч лазера 

направлялся к поверхности диска через сложную систему оптических элементов - линз, 

призм и зеркал. Ошибка слежения за дорожкой отрабатывалась путем перемещения каретки 

с диском. Такое техническое решение спустя 15 лет было заново "изобретено" и широко разрекламировано 

в своих новейших моделях проигрывателей фирмой SONY как "Fixed pick 

Up" механизм. 

В 1995 году за разработку следующего поколения компакт-дисков взялись десять лидеров 

компьютерной индустрии, среди которых: «Sony», «Panasonic», «Philips» и др. Результатом 

их совместных усилий стало появление диска DVD. Вначале эта аббревиатура расшифровывалась 

как Digital Video Disc (цифровой видеодиск), но прошло около года, когда разработчики 

осознали, что область применения их детища не ограничивается только лишь сферой 

видео и киноиндустрии, и привычная аббревиатура стала расшифровываться как Digital 

Versatile Disc (цифровой многофункциональный диск). [7]. 

Основным отличием его от CD при всех остальных сходствах является больший по 

сравнению с CD объем данных (в 7,2 раза), которые можно вместить на диск. В DVD – это 

4,7 гигабайта против 650 мегабайт в CD. Но это еще не все. DVD диски научились делать несколько 

видов: однослойные, двухслойные, однослойные двухсторонние и двухслойные двусторонние. 

Таким образом, доведя максимальный объем одного DVD диска до 17 гигабайт. 

Летом 2000 года компания SONY анонсировала выход новых форматов DDCD и 

MDLP. Формат MD Long Play (MDLP) является усовершенствованным форматом MD (Mini 

Disc - "мини-диск"). MDLP-формат позволяет записывать информации вдвое или даже вчетверо 

больше, чем на обычный "мини-диск". в результате продолжительность записи становится 

равной примерно 5 часам 20 минутам. 

Формат Double Density CD (DDCD) является новым форматом компакт-дисков повышенной 

плотности. Разработан совместно компаниями SONY и PHILIPS. По сравнению с 

обычным компакт-диском DDCD позволяет хранить вдвое больше информации. Широкому 

распространению DDCD способствует тот факт, что для перехода на новую технологию 

практически не требуется создания новых производственных мощностей. Потому как значительного 

увеличения емкости удалось достичь "косметическими" средствами, путем незначительных 

модификаций обычного CD-формата. 

200

Новый дисковый формат подразумевает узкую дорожку и меньшую длину пита по 

сравнению с CD-форматом для записи одинакового количества информации. За счет этого 

уменьшается площадь, занимаемая информацией. В результате компакт диск стандартных 

геометрических размеров позволяет хранить в два раза больше информации. [4]. 

Компания TDK предложила свой формат компакт-диска высокой плотности Multilevel 

Recording. Технология, разработанная для TDK фирмой CALIMETRICS, позволяет увеличить 

объем хранимой на компакт-диске информации в три раза. Это составляет более 2 Гб. 

Основа технологии Multilevel Recording заключается в многоуровневом принципе записи. 

Как известно, на обычном компакт диске данные кодируются питами. Длина пита характеризует 

количество единиц двоичного кода, длина интервала между питами - количество нулей 

двоичного кода. Разработчики CALIMETRICS предложили использовать для записи данных 

не только длину питов, но и их глубину. Отраженный луч считывающего лазера в зависимости 

от глубины пита создает свой особый сигнал. Распознает эти сигналы специальный чипсет, 

встроенный в проигрыватель компакт-дисков. В результате использования глубины удается 

записать больше информации на единицу площади. Это позволяет значительно увеличить 

скорость считывания/записи данных. И действительно, скорость записи на ML-диски 

составляет 36х, а считывания до 90х и более. Так же, как и в случае с DDCD переход на диски 

ML не требует создания дополнительной производственной инфраструктуры (вполне достаточно 

вставить небольшую схему в обычный CD-проигрыватель, чтобы он смог поддерживать 

ML-диски). Это означает относительную дешевизну и доступность технологии 

Multilevel Recording. 

Настоящим прорывом в технологии записи информации следует считать разработку 

американской фирмой C3D трехмерного флуоресцентного дискового носителя. При этом запись 

осуществляется не только по площади диска (двухмерная запись), но и по его глубине 

на нескольких слоях. Трехмерный диск фирмы C3D использует принципиально иную технологию 

записи информации, основанную на свойствах излучения флуоресцентных материалов 

и допускает наличие очень большого числа слоев. FM-диск является абсолютно прозрачным 

и не имеет отражающего слоя. В основе работы флуоресцентных дисков лежит явление 

фотохроматизма, которое заключается в изменении физических свойств (в частности появление 

флуоресцентного свечения) некоторых химических веществ под воздействием лазера. 

Сам FM-диск представляет собой слоеный пирог, каждый слой которого является прозрачным 

и имеет спиральные канавки, заполненные флуоресцентным материалом. При возбуждении 

такого материала лазерным лучом он начинает излучать как когерентный, так и некогерентный 

свет. Информация записывается только некогерентным светом. При считывании 

возбужденный фотохром излучает свет, сдвигая спектр падающего не него излучения в сторону 

красного цвета на определенную величину (в пределах 30...50 нм), что позволяет легко 

различить сигнал лазера и свет, излучаемый материалом диска. в результате удается избежать 

ухудшения характеристик сигнала из-за явлений, связанных с когерентностью, и его 

качество при увеличении числа слоев снижается незначительно. 

Несмотря на бурный прогресс в совершенствовании дисковых носителей записи, будущее 

всё же не за ними. Лавры победителя достанутся совсем другому носителю. Это твердотельный 

объемный носитель. Сейчас к этой категории носителей можно отнести устройства 

постоянной и оперативной памяти (ПЗУ и ОЗУ), хотя и не только их. 

Флеш-память (англ. Flash-Memory) - разновидность твердотельной полупроводниковой 

энергонезависимой перезаписываемой памяти. 

Она может быть прочитана сколько угодно раз, но писать в такую память можно лишь 

ограниченное число раз (максимально- около миллиона циклов). Распространена флешпамять, 

выдерживающая около 100 тысяч циклов перезаписи- намного больше, чем способна 

выдержать дискета или CD-RW. 

Благодаря своей компактности, дешевизне и низкому энергопотреблению флеш-память 

широко используется в портативных устройствах, работающих на батарейках и аккумуляторах 

- цифровых фотокамерах и видеокамерах, цифровых диктофонах, MP3-плеерах, КПК, 

201

мобильных телефонах, а также смартфонах и коммуникаторах. Кроме того, она используется 

для хранения встроенного программного обеспечения в различных устройствах (маршрутизаторах, 

мини-АТС, принтерах, сканерах, модемax), различных контроллерах. [2]. 

Флеш-память была изобретена Фудзи Масуока, когда он работал в Toshiba в 1984 году. 

К 2008 году, лидерами по производству флеш-памяти являются Samsung (31 % рынка). 

Скорость некоторых устройств с флеш-памятью может доходить до 100 МБ/с. В основном 

флеш-карты имеют большой разброс скоростей и обычно маркируются в скоростях стандартного 

CD-привода (150 КБ/с). Так, указанная скорость в 100x означает 100 × 150 КБ/с = 

15 000 КБ/с = 14.65 МБ/с. 

К 2007 году USB устройства и карты памяти имели объём от 512 МБ до 64 ГБ. Самый 

большой объём USB устройств составлял 4 ТБ. 

Достоинства твердотельных накопителей очевидны. Записывающие и воспроизводящие 

устройства для них не нуждаются ни в какой механике. Не нужно, чтобы что-то вращалось, 

перемещалось, за чем-то следило. Они также не боятся ни тряски, ни ударов, ни вибраций. 

И размеры их, в принципе, могут быть сколь угодно малыми. 


1. Организация конфиденциального делопроизводства и защита информации: учебное пособие 

/Г.А.Шевцова - М: Академический проект, 2007-с.76. 

2. Делопроизводство. Подготовка служебных документов. - СПб.: Питер, 2006 - с.53. 

3. Кузнецова. Т.В. Методы совершенствования документооборота // Секретарское дело - 2002 - №2. - с.16. 

4. Кузнецов И.Н. Делопроизводство: Учебно-справочное пособие: - 5-е изд., перераб. и доп.-М.-с.293. 

5. http://www.comresurs.ru/sites/www.ixbt.com/news/index.html. 

6. http://www.3dnews.ru/storage/fmd-rom. 

7. http://ru.wikipedia.org/wiki/ROM. 

202 

РАЗРАБОТКИ ГЕОИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ 

ПОД КОМБИНИРОВАННЫЙ ПРИЁМНИК GPS/GLONASS 

Сушков Алексей Викторович 


Научный руководитель: д.т.н., профессор Игнатюк В.А. 

www.sushkov2008@mail.ru 

В настоящее время навигационные системы получили широкое распространение [1-3]. 

Спутниковая система навигации - это комплексная система, состоящая из спутниковой 

группировки и наземных станций предназначенная для определения места нахождения, скорости 

и вектора направления. 

Для сбора, хранения, анализа и графической визуализации пространственных данных и 

связанной с ними информации используются Геоинформационные системы Для разработки 

Геоинформационной системы под комбинированный GPS/GLONASS приёмник ГАЛС разработки 

ФГУП НИИМА «Прогресс» был выбран язык C# .NET Framework 3.5 и Visual Studio 2008. 

Основные функции программы: 

1. Получение и обработка данных 

2. Отображение векторной карты в 3D режиме 

3. Запись трека 

4. Поиск объекта на карте 

5. Прокладка оптимального маршрута 

6. Прокладка собственного маршрута 

ГАЛС - одноплатный комбированный GPS/ГЛОНАСС приемник - предназначен для 

вычисления координат, вектора скорости, курса и времени по сигналам спутниковых навига-

ционных систем GPS (США) и ГЛОНАСС (РОССИЯ). Приемник имеет 2 асинхронных последовательных 

порта типа RS-232 для связи с внешним оборудованием. 

Приемник может работать как в автономном, так и в дифференциальном режимах. Для 

получения данных используется класс serialPort входящий в Framwork. 

В программе используется векторные карты в польском формате. В данных картах содержатся 

такие объекты как POI, POLYGON и POLYLINE Объекты типа POI хранятся координаты 

название и тип точки. Объекты типа POLYLINE содержится информацию о типе 

линии, скорости, возможности проезда различных видов транспорта, а также координаты точек 

линии, название улицы и класс дороги Объекты типа POLYGON хранят информацию о 

типе многоугольника и его координаты. Для каждого из объектов карты создается объект 

класса в зависимости от типа и сохраняется в динамических массивах. 

class POLYGON 

{ 

public string тип; 

public point3[] точки; 

public System.Collections.ArrayList точки = new System.Collections.ArrayList(); 

} 

class POLYLINE 

{ 

public point3[] точки; 

public string улица = ""; 

public string тип; 

public int скорость = 0; 

public bool односторонее = false; 

public bool грузовик = true; 

public System.Collections.ArrayList точки_дорог = new System.Collections.ArrayList(); 

} 

class POI 

{ 

public string тип = "Другое"; 

public point3 т = new point3(); 

public string дом = ""; 

public string улица = ""; 

byte[] картинка; 

} 

В нашей программе для увеличения скорости рисование карты мы отказались от 

использования библиотеки GDI+ в пользу Tao.OpenGL OpenGL-OpenGraphics Library 

открытая графическая библиотека представляющая собой интерфейс прграммирования 

трехмерной графики. Так как OpenGL не рисует не выпуклых полигонов используем стандартные 

функции тесселяции, то есть разбиение на выпуклые многоугольники. Дороги также 

представляем в виде набора соединёных четырехугольников преобразование отрезка в 

прямоугольник осуществляется по средствам использования функции 

public void расчет_полигона(double r,double x1, double x2, double y1, double 

y2,ТОЧКИ_ПОЛИГОНА тч) 

{ 

double a = Math.Atan((y2-y1)/(x2-x1));//находим угол наклона 

a = a + 90; 

double x0 = r * Math.Cos(a);//переводим из полярных координат 

double y0 = r * Math.Sin(a);//в прямоугольные 

тч.t1.координаты[0] = x1 + x0; 

тч.t1.координаты[1] = y1 + y0; 


203


a = a - 180; 

x0 = r * Math.Cos(a); 

y0 = r * Math.Sin(a); 





} 

Автороутинг - функция автопрокладки маршрута. Она заключается в том, что после установки 

конечной точки программа проводит маршрут до нее от текущего расположения. 

Для реализации функции автороутинга дорожная сеть представлена в виде ориентированного 

графа, в граф включены линии типов: 

"0x0","0x1","0x2","0x3","0x4","0x5","0x6","0x7”,"0x8","0x9","0x0a","0x0b","0x0c" 

Для каждой вершины графа создается объект класса class маршрут 

{ 

public point2 точка = new point2(); 

public метка мет = new метка(); 

public System.Collections.ArrayList смежные_точки = new System.Collections.ArrayList(); 

} 

class смежные_т 

{ 

public double t; 

public string key; 

public point2 a = new point2(); 

} 

class метка 

{ 

public string тип="временная"; 

public point2 точка=new point2(); 

public double S = 380; 

} 

В качестве веса ребра принято отношение расстояния между точками и скорости движения 

на дороги. Объекты класса хранятся в массиве типа DictionaryEntry , где ключом является 

строка Convert.ToString(маршрут.точка.X) + ";" + Convert. ToString (маршрут. точка Y) 

Создаётся два массива первый включает все дороги, а второй формируется с учетом возможности 

проезда грузового транспорта Расчет пути основан на алгоритме Дикстры. 


1. Тарасов И.А. Основы программирования OpenGL. - М.:Телеком, 2000. 188 с. 

2. Тихомиров Ю. программирование трехмерной графики. - СПб.: БХВ-Санкт=Петербург. 2000. 256с. 

3. Яценков В.С. Основы спутниковой навигации. - М.: Телеком 2005 272с. 

204

РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ РАСХОЖДЕНИЯ СУДОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ 

ИССКУСТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА 

Сясин Дмитрий Юрьевич 


Научный руководитель: д.т.н., профессор Глушков С.В. 

dims5@mail.ru 

Решение задачи расхождения — предупреждения столкновений — независимо от того, 

делается это вручную или автоматически, всегда включает получение и обработку навигационной 

информации для оценки опасности ситуации, определение ЭДЦ, прогнозирование 

(экстраполяцию) поведения (курсов, скоростей, траекторий) встречных судов, выработку маневра 

уклонения от опасности. Ручные методы решения, в частности обработки радиолокационной 

информации, не могут гарантировать безаварийного плавания судов, особенно в 

районах с интенсивным судоходством. Главная причина - острый дефицит времени и большая 

сложность вычислительных процедур. 

В современных системах предупреждения столкновений судов (СПС) основное внимание 

обращено на выработку и представление оператору полной и точной информации об окружающей 

обстановке, включая прогноз их будущего состояния. Выработка и реализация 

управляющих воздействий возлагаются на оператора. 

Однако системы такого типа не позволяют классифицировать цель и учесть особенности 

района плавания. Для устранения этих недостатков необходимо дополнительно к имеющейся 

на экране индикатора картине индицировать класс цели и ее ракурс (угол, под которым 

движется цель по отношению к наблюдателю), а вместо радиолокационного изображения 

береговой черты воспроизводить карту района плавания. 

В настоящее время на практике задача расхождения судов решается с помощью систем 

автоматической радиолокационной прокладки (САРП), возможности которых ограничиваются 

вычислением опасных для своего судна (СС) секторов движения. Такой уровень поддержки 

действий судоводителя, не соответствует современным требованиям к безопасности 

судоходства, и поэтому представляется более предпочтительным траекторный подход. Данный 

подход предполагает автоматический синтез для СС траектории расхождения (ТР) со 

встречными судами (ВС) с учётом навигационных опасностей (НО) на интервале прогноза. 

На основе этого подхода разрабатывается программный модуль интеллектуальной поддержки 

судоводителя, предназначенного для использования в комплексе с разработанной нейросетевой 

системой идентификации морских объектов. Программный модуль на основании 

информации от радиолокационной станции, а также оперативных данных об условиях плавания, 

вводимых судоводителем, осуществляет автоматический синтез набор альтернативных 

ТР. Среди этого набора судоводитель выбирает наилучшую с его точки зрения траекторию. 

ТР представляет собой линейную ломанную кривую, состоящую из нескольких из нескольких 

отрезков. Для упрощения выбора каждая из траекторий сопровождается оценкой 

безопасности. Для того, чтобы своевременно отслеживать изменения, происходящие в оперативной 

обстановке, предусмотрен текущий анализ складывающейся ситуации, осуществляемый 

с заданным периодом (например, один раз в минуту), и в случае необходимости пересчет 

ТР. Если все синтезированные ТР покажутся судоводителю неприемлемыми, он может 

предложить свою траекторию движения. При этом роль программного модуля будет ограничена 

проверкой безопасности этой ТР. 

В качестве меры безопасности принята вероятность отсутствия столкновения своего 

судна всеми ВС и НО. Оценка безопасности траектории рассматривалась во многих работах. 

Предлагаемый подход принципиально отличается от известных учётов возможных действий 

всех опасных ВС. Учёт осуществляется с использованием модели процесса расхождения, построенной 

на основе принципов мультиагентного подхода. В этой модели все ВС представ- 

205

лены в виде интеллектуальных агентов, действующих в соответствии с Международными 

правилами предупреждения столкновения судов(МППСС). 

Постановка задачи синтеза ТР сформулирована следующим образом. Необходимо найти 

ТР удовлетворяющую требованиям МППСС, которая является оптимальной в классе линейно 

ломаных траекторий в смысле минимума критерия: 

Где y(t) – боковое отклонение СС от исходной программной траектории, Т – интервал 

прогноза ТР. Этот критерий обеспечивает минимальное отклонение от исходной программной 

траектории и, как следствие, при возможности возврат СС на нее. 

Однако требования к ТР, сформулированные в виде ограничений, а также критерий 

оптимальности на самом деле являются нечеткими. Для учета этого факта в рассматриваемой 

реализации программного модуля используется чёткое описание критерия и ограничений, но 

параметры процесса расхождения (допустимая дистанция кратчайшего сближения, момент 

начала манёвра и т.п.) рассматриваются как нечёткие переменные. Для нечетких переменных 

при построении ТР осуществляется варьирование значений приводящее к нечеткости 

результата, которое выражается в представлении его в виде множества ТР. В простейшей 

версии алгоритма используется одна нечёткая переменная, отражающая допустимую дистанцию 

кратчайшего сближения. 

Оценка безопасности производится следующим образом: пусть число ВС, находящихся 

в зоне манёвра СС, равно L. Тогда вероятность отсутствия столкновения при движении 

по рассматриваемой ТР очевидным образом представляется через вероятности 

(i= 1,2…L) отсутствия столкновения с каждым из встречных судов: 

В свою очередь вероятность может быть представлена через множества ситуаций 

) возникающих при расхождении СС i-ым ВС. Эти ситуации образуют полную 

(1) 

(2) 

группу событий, а вероятность 

имеет вид: 

(3) 

Где - вероятность ситуации , - условная вероятность отсутствия 

столкновения при ситуации 

. 

Содержанием j-той ситуации является последовательность возможных действий i-го 

ВС. Эти действия могут, как соответствовать, так и не соответствовать МППСС. Вероятности 

ситуаций отражают доверие к различным действиям ВС. Причем в принятой концепции 

оценка доверия к одним и тем же действиям оказывается различной при различных дистанциях 

до ВС, а именно, при увеличении дистанции доверие уменьшается. В результате возможны 

случаи, когда, несмотря на то, что прогнозируется опасное сближения, ситуация признается 

неопасной из-за удаленности точки опасного сближения. Справедливость такого 

подхода к оценке ситуаций представляется достаточно очевидной, поскольку, чем дальше 

ВС, тем больше вероятность изменения оперативной обстановки (как из-за маневрирования 

наблюдаемых ВС, так и из-за появления в зоне наблюдения новых ВС) и, как следствие, 

больше вероятность коррекции ранее составленного прогноза. Механизм учёта этого фактора 

может быть различным. Например, можно воспользоваться представлением доверия к событию 

в виде интервала значений вероятности. В этом случае о степени доверия свидетель- 

206

ствуют не только положение интервала на оси значений вероятности, но и его ширина, что 

требует использования при сопоставлении оценок доверия правил, принятых для интервальных 

величин. В частности, может быть использован следующий подход: 

Предполагается, что при расхождении с некоторым ВС одним из прогнозируемых событий 

является маневр этого судна – М вс . Оценим вероятность p(М вс ) этого события. Пусть 

при формировании ТР наблюдается некоторая зона, ограниченная радиусом D с центром в 

точке текущего местоположения СС (обычно D=12-16 миль). При этом СС отдалёно от начала 

зоны маневрирования при расхождении с некоторым ВС дистанцией ∆D, которую оно 

пройдёт за время t. Вводятся следующие параметры модели расхождения: p- вероятность не 

появления за время t в зоне наблюдения новых ВС, α- вероятность выполнения манёвра рассматриваемым 

ВС при условии не появления в зоне наблюдения за время t новых ВС, β- вероятность 

выполнения манёвра рассматриваемым ВС при условии появления в зоне наблюдения 

за время t новых ВС. Тогда: 

p(М вс )= α p + β (1-p) (4) 

При этом для величины p может использовано соотношение: 

Значения α, размещенные в базе данных, зависят от ситуации и определяются на основании 

морской практики. 

Однако очевидно, что возможность оценивания величины β принципиально отсутствует. 

Принимая во внимание, что ее значение лежит в диапазоне [0,1], приходим к неравенству: 

(6) 

Отсюда следует, что если рассматриваемое ВС находится достаточно близко (∆D

“П.Васев” нарушило правило, не уступив дорогу, полагая, что опасность столкновения отсутствует. 

Кроме того, оба судна в зоне чрезмерного сближения использовали неэффективные 

манёвры последнего момента, что и привело к столкновению. В произведённом анализе 

судно “Адмирал Нахимов” было принято в качестве СС. 

Если бы предлагаемый модуль имелся на судах, то по значениям Р(ОС) на судне 

“П.Васев” было бы своевременно принято решение об опасности столкновения и выполнен 

маневр расхождения. В зоне кратчайшего сближения значения Р(ОС) и Р(С) свидетельствовали 

уже на дистанции в 3,5 мл о необходимости маневра последнего момента. 

МОДЕЛИРОВАНИЕ РЕКУРРЕНТНОЙ СЕТИ ЭЛМАНА 

В ПРОГРАММНОЙ СРЕДЕ MATLAB 

Хлевицкий Антон Васильевич 


Научный руководитель: Константинова Е.А 

Konstantinova@msan.ru 

Попытки смоделировать процессы, происходящие в нервных клетках живого организма, 

привели к появлению искусственных нейронных сетей. 

Искусственные нейросети являются электронными моделями нейронной структуры 

мозга, который, главным образом, учится на опыте. Это и есть основное свойство нейронной 

сети. Обучение ИНС заключается в нахождении коэффициентов связей между нейронами. В 

процессе обучения нейронная сеть способна выявлять зависимости между входными и выходными 

данными, а также выполнять обобщение. Это означает, что, в случае успешного 

обучения, сеть выдает верный результат на основании данных, которые отсутствовали в обучающей 

выборке [1]. 

На сегодняшний день описано и используется в различных предметных областях множество 

типов нейронных сетей, таких как персептрон Розенблатта, многослойный перцептрон, 

сеть Джордана, сеть Элмана, сеть Хэмминга, сеть Хопфилда, сеть Кохонена, сеть 

встречного распространения, сеть радиальных базисных функций и т.д. 

Классификация существующих видов в разных источниках производится по разным 

критериям. Краткий перечень, не претендующий на полноту, следующий: классификация по 

типу входной информации (аналоговые и двоичные), классификация по характеру обучения 

(с учителем, без учителя), классификация по характеру настройки синапсов (с фиксированными 

и динамическими связями), классификация по характеру связей (прямого распространения, 

рекуррентные) и т.д. 

Предметом рассмотрения данной статьи является моделирование рекуррентной сети. 

Многослойные рекуррентные сети представляют собой развитие однонаправленных сетей 

персептронного типа за счет добавления в них соответствующих обратных связей. 

Обратная связь может исходить либо из выходного, либо из скрытого слоя нейронов. В 

каждом контуре такой связи присутствует элемент единичной задержки, благодаря которому 

поток сигналов может считаться однонаправленным (выходной сигнал предыдущего временного 

цикла рассматривается как априори заданный, который просто увеличивает размерность 

входного вектора сети). Представленная подобным образом рекуррентная сеть, с учетом 

способа формирования выходного сигнала, функционирует как однонаправленная персептронная 

сеть. Алгоритм обучения такой сети, адаптирующий значения синаптических весов, 

является более сложным из-за зависимости сигналов в момент времени от их значений в 

предыдущие моменты и соответственно из-за более громоздкой формулы для расчета векто- 

208

ра градиента[2]. Реккурентные сети предоставляют большие возможности в обеспечении 

гибкости, но применение обратной связи может привести к неустойчивости системы. 

Данная статья представляет результаты моделирования рекуррентной сети на примере 

сети Элмана. 

Рекуррентная сеть Элмана – это сеть, состоящая из двух слоев, в которой скрытый слой 

охвачен динамической обратной связью, реализуемой с помощью единичных элементов запаздывания 

Z. Это позволяет учесть предысторию наблюдаемых процессов и накопить информацию 

для выработки правильной стратегии управления. 

Рис. 8. Структура сети Элмана 

Сеть Элмана, решает задачу прогнозирования амплитуды сигнала на основе текущего 

значения входного сигнала и запомненных значений из предыдущего временного цикла. 

Была поставлена задача обучения данной нейронной сети, при подаче определенной 

обучающей выборки с проверкой ее работоспособности при подаче на ее входы проверочной 

выборки. Для этого сеть Элмана была смоделирована в системе Matlab. 

На вход нейронной сети подается в качестве обучающей выборки некоторый набор синусоид 

P (рис. 2). 

209

Рис. 9. Обучающая выборка 

Требуется, чтобы на выходе нейронной сети была такая функция, которая удовлетворяла 

бы следующим условиям: 

1) До того как синусоида достигнет значения 1 значение функции должно равняться 0, после 

того, как синусоида достигнет значения 1 – значение функции должно равняться 1, после чего 

функция должна вести себя также как и синусоида до тех пор, пока не обратится в 0. 

2) Когда значение синусоиды меньше 0, функция становится равной 0 и не изменяется. 

Следующий график показывает поведение функции, которая должна получиться при 

подаче на входы сети обучающий выборки. 

210 

Рис. 10. Результирующая целевая функция 

Исходные условия при постановке задачи 

P=[P1 P2 P3 P1 P2 P3]; Вектор входных значений 

T=[T1 T2 T3 T1 T2 T3]; Вектор условий 

Pseq=con2seq(P); 

Tseq=con2seq(T);

Для моделирования сети были выбраны следующие параметры: 

• количество нейронов в скрытом слое = 30; 

• количество нейронов в выходном слое = 1; т.к. для решения задачи необходим 

только 1 параметр; 

• значение диапазона амплитуд синусоиды от -2 до 2; 

В качестве функции активации в сети Элмана использовались: 

• в скрытом слое – функция гиперболического тангенса tansig, 

• в линейном – функция purelin 

Сеть смоделирована со следующими параметрами: 

net = newelm([-2,2],[30,1],{'tansig','purelin'},'traingdx'); 

net.trainParam.epochs= 3000; 

net.trainParam.goal = 0.001; 

[net,tr]=train(net,Pseq,Tseq); 

Сеть при обучении добилась результата с погрешностью 0,01. 

На рис. 4 представлен результат моделирования сети Элмана при работе с обучающей 

выборкой. Как видно из графика, сеть справляется с поставленной задачей. 

Рис. 11. Результат работы сети Элмана на обучающей выборке 

Была проведена проверка этой обученной сети на другом наборе входных данных, чтобы 

проверить способность этой сети к обобщению. Проверка показала, что на этот раз сеть 

немного хуже справляется со своей работой. Сеть стремится приблизить значение амплитуды 

к функции, но делает это неточно. В процессе можно устранить эту неточность путем 

ввода другого, более расширенного набора значений. 

211

Рис. 12. Результат работы обученной сети Элмана 


1. http://ru.wikipedia.org/wiki/Нейросеть. 

2. Саймон Хайкин «Нейронные сети. Полный курс». – М.,2006. 

3. Горбань А., Д. Россиев. Нейронные сети на персональном компьютере. – Новосибирск, 1996. 

4. Медведев В.С., Потемкин В. Г. Нейронные сети. Matlab 6. 2002. 

5. http://neuroschool.narod.ru/articles.html. 

РАЗРАБОТКА ИНТЕРНЕТ-КАТАЛОГА ДЛЯ ТОРГОВОГО БИЗНЕСА 

Шеремета Денис Александрович, Стыцюра Людмила Федоровна 

Владивостокский государственный университет экономики и сервиса, Владивосток 

Интернет-каталог продукции или услуг представляет собой иерархически упорядоченный 

набор категорий и объектов, имеющих до трех уровней вложенности. Каждая категория 

товаров или услуг (кроме третьей вложенности) может иметь вложенные категории или список 

объектов (товаров или услуг) текущей категории, где каждый товар или услуга могут 

иметь название, изображение, краткие характеристики и ссылку на карточку выбранного товара 

или услуги. 

Основная цель разработки электронного каталога продукции – расширение бизнеса за 

счет организации продаж, систематизация информации, расширение целевой аудитории 

компании, презентация товаров/услуг и минимизация затрат на печать бумажных каталогов. 

В условиях кризиса, создание Интернет-каталога приобретает новую актуальность. 

Сайт-каталог – является современным торговым каналом, с помощью которого представляется 

возможность предлагать товары или услуги огромной аудитории, использующей доступ 

в Интернет. Созданный интернет-каталог поможет компании укрепить свои позиции на традиционных 

рынках и выходить на новые. Отсутствие значительных затрат по созданию интернет-каталога 

позволит укрепить финансовое положение компании, придаст ей дополнительный 

запас прочности. 

212

Интернет каталог необходим компании, занимающейся реализацией продукцией или 

услугами, спрос на которые возможен не только в масштабе города, но и в сети других городов, 

которых не удовлетворяют местные средства информации (газеты, TV, радио) и которые 

заинтересованы в расширении рынка сбыта своей продукции. Интернет-каталог имеет широкое 

применение в области интернет продаж. 

Сегодня Интернет-каталогов в сети большое множество — тематических и общих, 

официальных и нет, платных и бесплатных. Побродив по всемирной паутине, Вы сможете 

найти Интернет-каталог сайтов своего города или области и еще больше узнать из него о 

жизни своей малой родины. Качественное продвижение сайтов предусматривает его регистрацию 

в Интернет-каталогах и это действие направлено на повышение посещаемости сайта, 

его узнаваемость в сети, привлечение пользователей, что в конечном итоге дает толчок развитию 

не только сайта, но и компании, представляющей свои услуги, расширению бизнеса и 

продвижению фирмы на рынок. 

Интернет-каталог — это не только удобная поисковая система, но и прекрасная возможность 

для его владельцев повысить зароботок. Действительно, как только посещаемость 

каталога становится внушительной, все уважающие себя сайты стремятся в нем зарегистрироваться, 

или даже разместить рекламу на его страницах. 

Во многом интернет играет роль всемирной энциклопедии или информационного справочника. 

Не редко компаниям требуется выложить более подробную информацию о своих 

товарах и не менее часто количество товаров не возможно разместить на одной странице. 

Решение определяется созданием Интернет-каталога товаров. 

Интернет-каталог - это справочник товаров и услуг организации, в общем случае, из-за 

большого количество которых их невозможно комфортно рассматривать на одной странице. 

Этот тип сайта с уверенностью можно назвать переходным между корпоративным сайтом 

и полноценным интернет-магазином. Другими словами - это корпоративный сайт с уверенным 

каталогом товаров или интернет-магазин без возможности заказа и оплаты товара. 

Для того чтобы создать Итернет-католог нужно создать Доменное имя – это уникальное 

наименование Вашего сайта, служащее для адресации узлов сети Интернет и расположенных 

на них сетевых ресурсов (веб-сайтов, серверов электронной почты, сетевых сервисов) 

в удобной для человека форме. Пример доменного имени – pizza.ru. 

Для обеспечения уникальности и защиты прав владельцев большинство доменных имен 

можно использовать только после их регистрации, производимой уполномоченными регистраторами. 

Как правило, доменные имена оплачиваются ежегодно. Существует и бесплатный хостинг 

доменных имен, однако подобные сервисы часто весьма нестабильны, помимо этого в 

большинстве случае Вашим адресом будет нечто вроде pizza.yourdomain.ru, а может быть 

даже длиннее. Так же нужен Веб-хостинг. 

Никакой веб-ресурс не может существовать без хостинга (англ. hosting) – услуги по 

предоставлению дискового пространства для размещения файловой информации на сервере, 

имеющем программное обеспечение, необходимое для обработки запросов к этим файлам. 

Как правило, веб хостинг оплачивается ежемесячно, однако встречаются предложения 

по ежеквартальной или даже ежегодной оплате. 

Для создание Интерет-каталога или просто любого сайта нужно знать языки вэбпрограммирования. 

Пожалуй, самым распространенным сегодня таким языком создания вебстраниц 

является HTML. Также с недавних пор популярность получил язык PHP скриптов. 

Менее популярными, но не менее хорошими являются ASP, GGI, Perl, SSI, ASP. XML, 

XHTML и DHTML,который к языкам веб-программирования не относятся, но служат хорошими 

дополнениями к ним. Среди скриптов могу выделить лишь JavaScript и VBScript, этот 

язык скриптов был когда-то очень популярен, но сегодня он используется реже. Теперь постараюсь 

рассказать о каждом отдельно. 

Язык, HTML, также его называют языком гипертекстов, - это язык логической разметки 

документа первый (лучший) в мире. С этим языком очень удобно и легко работать, возмож- 

213

но, именно поэтому в основном предпочитают его. При использовании HTML каждый текст, 

картинка, эффект, скрипт, расположение элемента записывается в один документ, который 

не содержит ничего кроме текста. Браузер читает этот документ и формирует веб-страницу 

так, как и сказано в этом самом документе. Каждая деталь отделяется отдельным тегом и 

расположением на странице. HTML используется совместно с CSS (стили визуального 

оформления) и скриптами, типа JavaScript и VBScript. Программирование на этом языке отличается 

простотой и удобством. Если начать с самых низов можно добиться многого. По 

программированию на этом языке существует много книг, как электронных, так и изданных. 

Среди прочих скриптовых языков наибольшую популярность получил PHP. С помощью 

этого языка строятся наиболее сложные веб-ресурсы, которые отличаются от страниц 

на технологии HTML. Используя PHP можно создать страницы, которые формируют информацию 

о людях, посещающих сайт и их действиях, создавать гостевые книги, чаты, форумы, 

счетчики, системы и т.д., PHP работает со многими базами данных. PHP когда-то создавался 

с помощью GGI и Perl. 

Язык GGI позволяет создавать динамические и интерактивные интернет-приложения. 

GGI - это интерфейс, который позволяет веб-серверу по запросу браузера запускать и выполнять 

какие-либо программы, а результат их работы возвращать серверу или браузеру. Язык 

Perl - самый распространенный язык веб-программирования для приложений GGI. Он очень 

удобен для системного администрирования, сетевого программирования и других задач. 

XML, DHTML и XHTML являются чем-то вроде дополнительных компонентов к 

HTML. Они создают стандартную HTML страничку более динамической и интерактивной. 

Т.к. HTML очень ограничен в своих возможностях создания интерактивных элементов. 

Скрипты JavaScript и VBScript. Если прописать в поисковом запросе "JavaScript", то 

получите огромное количество сайтов с собранием таких скриптов. В основном JavaScript 

используется для создания визуальных эффектов на HTML странице. Скрипт VBScript является 

также дополнением к HTML, используется реже чем JavaScript, имеет широкое распространение. 

Примерами популярных веб-редакторов являются программы CoffeeCup и 

Dreamweaver. Так же в Интернете можно найти и бесплатные веб-редакторы, например, Nvu 

или Komposer, имеющие весьма ограниченные возможности, но помогающие получить желаемый 

результат. 

Некоторые хостинг-провайдеры предоставляют инструменты для создания веб-сайта, 

так что заказчику не нужно никакого дополнительного программного обеспечения. Важно, 

чтобы заказчик знал об этом прежде, чем заключить договор с хостинг-провайдером. 

Иметь собственный Инернет-каталог в интернете не только интересно, но и полезно. 

Для создание Интернет-магазина или Интернет-каталога необходимо использовать off-line 

CMS .Это принесет большую выгоду. Используя все выше сказанное, можно сделать управление 

интернет-магазином и сайтом станет удобным. 

Собственный веб-сайт-при поддержке требует времени, которое потребуется на обновление 

сайта, его изменение, общения со своими посетителями. 

214


ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ В ОБЛАСТИ 

ОСВОЕНИЯ РЕСУРСОВ МИРОВОГО ОКЕАНА 

ПРИМЕНЕНИЕ РАДИОГИДРОАКУСТИЧЕСКИХ БУЕВ 

В ОКЕАНОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ 

Бачинский Константин Викторович 

Тихоокеанский океанологический институт им.В.И.Ильичева ДВО РАН, г. Владивосток 

Научный руководитель: к.т.н., доцент Громашева.О.С. 

gromasheva@poi.dvo.ru 

Из гидроакустических средств обнаружения неоднородностей в океане наибольшее 

развитие получили (РГБ). Простота конструкций, малые вес и габариты сделали это средство 

обнаружения неоднородностей в океане одним из главных. Радиогидроакустический буй 

(РГБ) – это устройство, используемое для обнаружении морских объектов по первичному 

(пассивные РГБ) или по вторичному (активные РГБ) гидроакустическому полю. Специализированные 

РГБ могут также обнаруживать электрические поля и магнитные аномалии, проводить 

измерения параметров среды (температуру воды и воздуха, давление, высоту волн и 

т.д.). РГБ, как правило, выставляются с самолетов, оборудованных средствами приема, обработки, 

анализа и отображения информации, поступающей с буев. РГБ могут быть классифицированы 

по размерам (A, B, C, и т.д.) и принципу действия (активный, пассивный или специального 

назначения). 

В течение долгих лет приоритет в развитии оставался за пассивными РГБ, как удобными 

средствами исследований в глубоководных районах мирового океана. Смещение акцентов 

ведения противолодочной явилось поводом повышенного внимания к производству активных 

РГБ. При этом, как правило, на первом этапе исследования применяются пассивные 

РГБ, с их же помощью проводится локализация цели. Все РГБ имеют одинаковый принцип 

действия и последовательность операций приведения в рабочее положение на этапе развертывания: 

- используют парашют для спуска и приводнения, - имеют водоналивную батарею 

(как основной источник питания), активизирующуюся при контакте с морской водой и приводящую 

в действие механизм для надувания поплавковой камеры, - имеют механизм самоликвидации 

и жизненный цикл не более 8 часов после развертывания. Кроме того, все РГБ 

используют датчики для преобразования получаемой информации в электрические сигналы, 

их усиления и частотной модуляции для УКВ-передачи. Некоторые РГБ имеют высокие метрологические 

характеристики и калиброванные гидрофоны и используются дл измерения 

параметров первичного гидроакустического поля морских объектов. 

Особый интерес представляет история создания и применения РГБ в прикладных целях. 

Первая авиационная поисковая радиогидроакустическая аппаратура “Баку” была создана 

в 1953 г. Такой аппаратурой были оснащены самолеты Бе-6, вертолеты Ми-4, а в конце 

50-х годов – небольшое количество самолетов Ту-16. 

Система “Баку” состояла из сбрасываемых в районе предполагаемого нахождения неоднородностей 

в океане буев ненаправленного пассивного действия РГБ-Н (“Ива”) одноразового 

использования; самолетной бортовой аппаратуры, которая осуществляла прием, анализ 

и обработку информации поступающей от РГБ при попадании ПЛ в зону обнаружения. 

Один комплект состоял из 18 буев, каждый из которых имел определенную частоту передачи 

информации о подводной цели. Самолет Бе-6 брал на борт два комплекта буев (36 штук), а 

вертолет Ми-4 - один. Дальность обнаружения ПЛ в зависимости от гидрологических усло- 

215

вий, скорости и глубины погружения в северных морях - 2-4 км, а в южных - 1-2 км. Время 

действия буев в дежурном режиме составляло 24 ч. Дальность приема радиосигнала “буйсамолет” 

(вертолет) при высоте полета 1000 (400) м составляла 70 (50) км. 

Опыт применения РГБ-Н показал, что порядок расположения буев (на площади или в линии) 

через 4-5 часов после приводнения полностью нарушался из-за волнения моря, течения и 

воздействия ветра. Таким образом, выявилась ненужность очень большого времени живучести 

буя РГБ-Н. В связи с этим были разработаны и в 1961 г. приняты на вооружение новые малогабаритные 

радиогидроакустические буи типа РГБ-НМ (“Чинара”) со временем живучести 5 ч. В 

отличие от РГБ-Н буи РГБ-НМ были в 3,5 раза легче, имели гидрофон более высокой чувствительности, 

удлиненный кабель-трос до 100 м (вместо 20 м). Малый вес и габариты буев позволяли 

самолетам (вертолетам) брать их на борт в большем количестве и тем обеспечивать противолодочное 

обследование водной среды на значительно большей площади. Получила дальнейшее 

развитие и бортовая приемная аппаратура в части автоматизации обработки результатов наблюдения 

за радиогидроакустической обстановкой в районе. 

Параллельно с развитием авиационных РГБ шло создание вертолетной опускаемой 

гидроакустической станции, предназначенной для поиска ПЛ в подводном положении в режиме 

шумопеленгования. В последующем на ее основе были разработаны и приняты на вооружение 

новые станции, которые работали в двух режимах: шумопеленгования (ШП) и эхопеленгования 

(ЭХО). Кроме того, у этих ОГАС был существенно расширен спектр принимаемых 

звуковых частот, увеличены длина кабель-троса, дальность обнаружения ПЛ и надежность 

поиска. Дальность обнаружения ПЛ в зависимости от гидрологических условий 

моря достигла 3-4 км. Противолодочная авиация стала широко применять и магнитометрическую 

аппаратуру, которая позволяет обнаруживать подводные лодки, находящиеся в подводном 

положении и подо льдом, по аномалии магнитного поля Земли, вызванной присутствием 

ПЛ в данной точке. 

Рассмотрим пример одного из типичных сценариев выполнения задачи обнаружения 

объекта с помощью РГБ. 

При определении гидрологоакустических условий района выставляется батитермический 

РГБ с целью измерения температуры воды и обеспечения построения лучевой структуры 

пол в районе. Это необходимо для правильного выбора глубины установки приемника. 

Если средствами радиоразведки объект не обнаружен, поиск может быть продолжен радиолокационными 

средствами с целью освещения надводной обстановки и выявления других 

целей в районе поиска подводных объектов. После этого начинается систематический поиск 

в районе с использованием пассивных РГБ. В зависимости от гидрологоакустических условий 

района, уровней фоновых шумов и погодных условий принимается решение на использование 

типа поисковых пассивных РГБ. Если объект является малошумным, может возникнуть 

необходимость поиска с использованием активных РГБ. При этом тактика поиска будет 

также зависеть от структуры гидроакустического поля в районе. Поиск в мелководных районах 

является наиболее трудным по сравнению с глубоководными (более 1000 метров). Если 

объект находится в глубоководном районе применяется тактика с использованием активных 

и пассивных. 

Непосредственно после обнаружения цели пассивными РГБ начинается ее классификация 

и локализация. С этой целью проводится обработка и анализ гидроакустической информации, 

осуществляют дальнейший сбор различной информации. Для решения данной задачи 

может потребовать с большее количество РГБ, выставляемых в районе контакта. После классификации 

цели дальнейшая тактика определяется выполненным типом поиска (то есть использованными 

средствами - активными или пассивными). После уточнения курса и скорости 

цели, устанавливается 3 – 4 активных РГБ типа с различных сторон барьера. Если атака с 

использованием пассивных средств не успешна, применяется тактика с использованием активных 

РГБ. Активные РГБ обеспечивают оценку характера маневрирования цели относительно 

РГБ. Пассивные РГБ должны быть выставлены впереди по курсу цели. 

216

ТОМОГРАФИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ОКЕАНА 

АКУСТИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ С ПРИМЕНЕНИЕМ ПОЛЯ 

ДРЕЙФУЮЩИХ РГБ 

Бачинский Константин Викторович 

Тихоокеанский океанологический институт им.В.И.Ильичева ДВО РАН, г.Владивосток 

Научный руководитель: к.т.н., доцент Громашева.О.С. 

kosty_bach@poi.dvo.rua@poi.dvo.ru 

В последние годы особое внимание уделяется развитию методов акустической томографии 

и передачи информации по гидроакустическому каналу. Также широко исследуется 

проблема развертывания широкомасштабных систем наблюдения и освещения подводной 

обстановки и долговременного глобального мониторинга. 

При исследовании акустических трасс широко применяются измерительные системы 

с использованием сложных сигналов, сформированных на основе М-последовательностей. 

В 2000-2001 гг. проведение томографических исследований гидрофизических параметров 

акваторий акустическими методами на Морском гидрофизическом полигоне «М.Шульца» 

осуществлялось на стационарных трассах, т.е. гидрофоны и излучатели были фиксированы у 

дна.. Результаты экспериментальных и теоретических исследований показали, что полученные 

в измерениях характеристики акустических сигналов хорошо коррелируют с изменением 

гидрофизических параметров, определяющих свойства морской среды. Использование 

сложных фазоманипулированных сигналов позволило разделить модовую структуру, одновременно 

определить пространственные и частотно-временные характеристики морской среды 

(поверхностные и внутренние волны, течения, изменчивость скорости звука по трассе 

распространения сигнала). 

Стационарная установка излучателей и приёмников возможна лишь на малых глубинах, 

поэтому при глубоководных измерениях организовать стационарную трассу, когда пространственные 

изменения положений элементов измерительной системы за короткий промежуток 

времени являются незначительными, невозможно, поэтому исследования проводятся 

на квазистационарных трассах. 

Для проведения экспериментальных исследований гидрофизических параметров акваторий 

акустическими методами на Морском гидрофизическом полигоне «М.Шульца» была 

разработана сложная система, использующая поле дрейфующих радиогидроакустических 

буев (РГБ) и стационарно установленного или дрейфующего излучателя (излучателей). Одновременно 

решалась задача определения взаимного местоположения гидрофонов РГБ в каждый 

момент времени, так как от расположения гидрофонов буев зависят акустические характеристики 

принятых сигналов, которые в свою очередь, отражают изменчивость гидрофизических 

параметров среды. 

Разработанная система может работать параллельно в двух режимах – в режиме регистрации 

прямых зондирующих сигналов и режиме позиционирования. Рабочие режимы разнесены 

в частотном диапазоне, причем для позиционирования выбран значительно более высокий 

диапазон частот. 

Целью дипломной работы являлось изучение методов исследования акустических трасс 

с использованием томографических методов. 

С практической точки зрения, основной проблемой, рассмотренной в данной работе, 

являлась разработка алгоритмов моделирования томографических схем и звуковых полей 

при исследовании океанической среды, реализация этих алгоритмов в виде программных 

средств. 

Основные задачи акустической томографии океана, предложенной У. Манком и К. 

Вуншем, можно классифицировать: 

− по размерности; 

− по геометрии; 

217

− по признаку «активная или пассивная». 

В первых работах по томографии преобладали двумерные задачи, в силу их простоты и 

наглядности. Трехмерные же задачи решались в двумерном приближении – производился 

анализ объекта как набора двумерных слоев. 

Геометрия задач сводится к двум основным моделям: 

− параллельные лучи (или «стандартная» геометрия), когда ориентация диаграмм направленности 

неизменна в данном наборе измерений при разных положениях точки 

схождения лучей (фазового центра), а различие между наборами измерений приводит к 

изменению указанной ориентации, 

− расходящиеся лучи (или «веерная» геометрия), когда в данном наборе измерений 

ориентации диаграмм различны, а разные наборы соответствуют разным положениям 

фазового центра. 

Имеют место задачи третьего вида – активные задачи – в данном случае источник излучает 

энергию в данном направлении, а приемник измеряет затухание. Задачи четвертого вида 

– пассивные задачи. В этой ситуации приемник измеряет поле, пришедшее с данного направления. 

Рассмотрим пример томографической системы на относительно большой акватории 

океана – с длинами акустических трасс порядка 1 тыс. км и, следовательно, акваторией порядка 

1 млн. км. При этом необходимо установить достаточное число обратимых акустических 

излучателей (излучателей - приемников). Для этого предварительно пришлось бы решить 

ряд сложных технических задач: 

− Создать акустический широкополосный излучатель, способный излучать мощный 

низкочастотный сигнал достаточной сложности, а также систему приема и обработки этого 

сигнала на другом конце акустической трассы, способную фиксировать с большой точностью 

время прихода сигнала; 

− Создать автономный источник энергопитания долговременного действия для каждого 

такого преобразователя; 

− Решить проблему сохранения единого времени для всех точек системы как минимум 

в течение нескольких месяцев или полугода; 

− Контролировать непрерывно в течение этого же времени местоположение каждого 

из преобразователей с точностью 5 – 10 м; 

− Осуществить непрерывную передачу данных со всех преобразователей в единый 

центр через космический аппарат или непосредственно. 

Накапливание информации в каждой точке и обработка всех данных только через те же 

полгода имеет некоторую ценность для отдельного эксперимента, но не для службы непрерывного 

наблюдения. Преодолев эти трудности, можно создать систему, способную функционировать 

лишь относительно ограниченное время и на весьма малой, по сравнению с 

размерами любого из океанов, акватории. 

Несомненно, что идея акустической томографии сама по себе очень актуальна и полезна, 

она будет разрабатываться в ближайшем будущем в целом ряде направлений. В частности, 

разрабатываются варианты более оперативной, так называемой динамической, томографии, 

когда акустические преобразователи связаны с дрейфующими или идущими кораблями. 

Томография возможна также с помощью системы свободно дрейфующих буев, если положение 

каждого из них непрерывно определяется с большой точностью. В обычной томографической 

системе обработка сигнала ведется независимо на выходе каждого преобразователя. 

В принципе, эффективность системы можно существенно повысить, если производить когерентную 

обработку сигнала, с учетом его фазы, сразу в нескольких или во всех приемниках 

системы. Эта идея кажется применимой в случае жестко фиксированных прибрежных приемников, 

но она может быть распространена и на систему с заякоренными или дрейфующими 

буями. 

Важным и интересным полем деятельности в последнее время стала разработка математических 

методов решения томографических задач. Пользуясь методами решения некор- 

218

ректных задач, при весьма небольшой информации, даваемой томографическим экспериментом, 

можно получить важные сведения об океанологической среде. Учитывается определенным 

образом некоторая априорная информация о свойствах среды. Кроме такой информации, 

необходимо добавлять при решении томографических задач информацию о среде, получаемую 

одновременно с томографическим экспериментом другими методами, например с 

помощью космических средств. 

Экспериментальные работы методами акустической томографии проводились как зарубежными, 

так и российскими учеными, в том числе в ИПФ РАН (г.Н.-Новгород), Акустический 

институт им. акад.Андреева, ИО РАН, ТОИ ДВО РАН. Так, например, определение 

свойств морского дна как слоистой среды было проведено в Институте океанологии им. 

Ширшова РАН с помощью методики, являющейся разновидностью подводной акустической 

томографии. Приемник звука – составная часть автономной донной станции – воспринимал в 

широкой полосе частот шум исследовательского корабля, удаляющегося от автономной донной 

станции с постоянной скоростью. Воспринимаемый приемником сигнал состоит из двух 

частей – прямого шума корабля и шума, возвращенного к приемнику дном (различными его 

слоями). Соответствующей обработкой сигнала, зарегистрированного таким образом, за определенный 

интервал времени оказалось возможным определить слоистую структуру дна. 

Контрольный эксперимент был проведен в Атлантическом океане Данные, полученные акустическим 

методом, совпали с достаточной точностью с данными исследования образцов, 

непосредственно вынутых из скважины. 

Лабораторией акустической океанографии ТОИ им.В.И.Ильичева ДВО РАН с 2000 года 

по настоящее время также проводятся эксперименты, связанные с томографическими исследованиями 

в шельфовой зоне океана полем дрейфующих РГБ. Методика проводимых экспериментов 

также основывалась на применении сложных фазоманипулированных сигналов на 

основе псевдослучайных М-последовательностей. 

Эти эксперименты объединяет применяемая методика их проведения и обработки полученных 

данных: 

1. во всех экспериментах применялся тестовый (зондирующий) сигнал одного типа - 

это псевдослучайный сигнал на основе М-последовательности. 

2. применяемая обработка иллюстрирует практическое применение томографических 

схем. 

3. решение всех этих задач требует идентификации, то есть нахождения соответствия 

теоретической модели и экспериментальных данных. 

Применение сигналов на основе М-последовательности позволяет решать задачи не 

только измерения параметров исследуемой системы, но и задачи идентификации. Использование 

тестовых сигналов на основе М-последовательности практически не требует использования 

сложных методов обработки, т.к. обработка базируется на следующих математических 

методах: преобразовании Фурье, вычислении корреляционной функции и их свойствах. 

РАЗРАБОТКА МЕТАОПИСАНИЙ ДАННЫХ ИНФОРМАЦИОННОЙ 

СИСТЕМЫ ДЛЯ АКУСТИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ ОКЕАНА 

Лысенко Ульяна Анатольевна 

Тихоокеанский океанологический институт им. В.И.Ильичева ДВО РАН, г. Владивосток 

Научный руководитель: к.т.н., доцент Громашева О.С. 

gromasheva@poi.dvo.ru 

Крупные научно-исследовательские институты уже много лет имеют сайты, представляющие 

их на сетевых площадках. Сейчас стало возможным разработать аналогичный про- 

219

ект и для подразделений. Интернет-проект «OceanograF» [1], разработанный в лаборатории 

акустической океанографии Тихоокеанского океанологического института ДВО РАН, направлен 

на структуризацию и сохранение данных, полученных в ходе исследований, а также 

для удобного размещения в сети Интернет информации о лаборатории. 

При решении любых задач поиска, отбора информации из крупных информационных 

массивов, задач управления такими массивами возникает необходимость избежать сплошного 

просмотра и анализа, пусть даже в той или иной степени автоматизированного, всей 

имеющейся информации. Метаданными называют компактно записанные стандартизованные 

данные о представляющих интерес аспектах рассматриваемых информационных объектов. 

Тогда набор метаданных о том или ином информационном объекте будет представлять 

собой его метаописание. 

Требования к метаописаниям определяются также составом задач управления информационными 

массивами, для решения которых эти описания используются. Характер решаемых 

задач управления влияет, например, на наличие и степень отражения содержательных, 

организационных, технологических, правовых, экономических и других аспектов, связанных 

с описываемыми объектами. Задачи оптимизации поиска информации, в свою очередь, 

определяют необходимость наличия подробных адресных и идентификационных метаданных. 

В научном информационном пространстве, значительная часть которого формируется в 

Интернет, в основном в Web, генерируются многочисленные информационные ресурсы, различающиеся 

по самым различным параметрам. Это ресурсы различной структуры данных, 

различной тематики, посвященные объектам разной природы, использующие различный 

программный инструментарий. Эти ресурсы существенно разрознены, недостаточно структурированы 

и систематизированы. При создании их описаний недостаточное внимание уделяется 

вопросам интероперабельности, слабо применяются соглашения по стандартизации 

электронного представления информационных ресурсов, средства поддерживающие интеграцию 

информационных ресурсов, повышение качества поиска. В результате пользователь 

не может получить полную и достоверную информацию о ресурсах, представляющих для 

него интерес. 

Очевидно, что каждая область науки оперирует своими специфичными данными и имеет 

потребность в собственных форматах их представления, что обусловлено требованиями 

функциональности соответствующих систем обработки информации. Этим объясняется малая 

степень интеграции научных данных, по сравнению с образовательными, библиотечными, 

и другими типами ресурсов. 

Важной задачей является разработка интерфейсов к разнородным ресурсам на основе 

стандартов метаданных. 

Современные веб-технологии весьма удобны для организации различных электронных 

библиотек (порталов), содержащих разнородную информацию. Эта информация может быть 

внутренней, авторской, так и полученной из Интернета. Организация интерфейса к таким 

порталам естественно, предполагает использование некоторой системы метаданных. 

Структурирование всех документов для дифференцированного обслуживания различных 

категорий пользователе осуществляется при помощи технологии моделирования вебсайтов. 

Созданная система метаданных может включать различное количество атрибутов. 

Это могут быть, например, предметная область, категория ресурса (с нужным уровнем классификации 

назначения и вида ресурсов) и тип применения (документ, документ для дискуссий, 

ссылка, файлы для загрузки). Такая система позволяет: 

− организовать эффективное индексирование ресурсов, 

− осуществлять поиск, 

− визуализировать результаты поиска. 

Примером применения метаданных для организации интерфейса к разнородным данным 

является разрабатываемая в Тихоокеанском океанологическом институте им. В.И. Иль- 

220

ичева ДВО РАН корпоративная ГИС по дальневосточным морям и северо-западной части 

Тихого океана [2]. 

В этой системе представлены как открытые данные, полученные из источников, распространяемых 

на носителях или в Интернете, так и данные ограниченного доступа. организована 

достаточно развитая система метаданных, описывающих условия доступа различных 

пользователей к различным ресурсам. Она включает иерархическую классификацию типов 

ресурсов, режимы доступа и тип «политики доступа», связанной с категорией пользователей. 

При разработке информационной системы гидроакустических экспериментальных исследований 

комплекс метаданных, позволяющий описать все параметры экспериментальных 

наблюдений должен обеспечить единую терминологию и набор понятий при формировании 

электронных информационных материалов сопровождающих научные исследования. 

Науки о Земле и океанология, в частности, , относятся к широкому классу исследований, 

направлены на изучение различных свойств одного объекта имеют общую предметную 

область. Основными терминами и общими понятиями являются географические карты, пространственные 

разрезы, физические поля (магнитное, гравитационное, акустическое и т.д.). 

Методы сбора, обработки и хранения данных также являются общими для различных областей 

исследований, несмотря на различные пространственные и временные масштабы. Очевидна 

необходимость создания общей структуры и стандартизации наборов метаданных. Качественное 

представление о масштабах работы по стандартизации описания экспериментальных 

данных в науках о Земле можно получить на основе материалов ряда организаций, 

прежде всего, FGDC (Federal Geographic Data Committee США). Выработанные стандарты 

являются удобным базисом для создания и развития схем метаданных с целью оформления 

научной специализации. 


1. Лысенко У.А., Громашева О.С. Применение Internet-технологий в акустических исследованиях океана 

// VI всероссийский симпозиум «Физика геосфер». Владивосток, 7 - 11 сентября 2009 г. - С. 93-97. (Организатор 

- ТОИ ДВО РАН). 

2. Голик А.В. Фищенко В.К. Корпоративная географическая ГИС ДВО РАН: разработка и реализация политик 

доступак информационным и аналитическим ресурсам/ Научный сервис в сети Интернет: Труды 

Всероссийской научной конференции (20-25 сентября 2004 г. г. Новороссийск).- М.: Изд-во МГУ, 2004. 

- С. 122-124. 

ПРИГОТОВЛЕНИЕ МОРСКОГО ЛЬДА 

Машин Игорь Олегович 


Научные руководители: к.т.н., доцент Петрашёв С.В., Прытков И.Г. 

loveigor90@mail.ru 

Всякое речное или морское гидротехническое сооружение (ГТС), расположенное в 

районах, где возможно образование льда, должно противостоять воздействиям со стороны 

прилегающего ледового покрова. Поэтому прочность ГТС должна проверяться на действие 

ледовых нагрузок. 

В нашем случае были проведены испытания бетонных образцов на истираемость льдом, 

для строящейся нефтегазовой платформы, которая будет расположена в Охотском море. 

Исследование истирающего действия льда на бетон требует большого количества ледового 

материала. Для проведения систематических исследований, по крайней мере, желательно 

иметь оборудование способное подвергать длительному испытанию образец бетона. Для этого 

требуется разработать и изготовить экспериментальное оборудование, которое использует 

крупные ледяные заготовки, которые в свою очередь поддаются быстрому изготовлению. 

221

Специально для проведения исследований была разработана установка по приготовлению 

льда. 

Рис.1. Общий план ледовой лаборатории 

Установка по приготовлению льда включает в себя формы, баки предварительного охлаждения 

воды и систему трубопроводов. Формы установлены внутри основного контейнера, 

а баки – на крыше. Восемь форм установления в четыре яруса, соответственно их можно 

условно разделить на «левые» и «правые». Левые и правые формы имеют независимые друг 

от друга системы обеспечения не отличающиеся между собой. Схема подачи воды, на примере 

правых форм, представлена на рисунке 2. 

Из бака предварительного охлаждения (1) переохлажденная вода подается самотеком в 

распределительный бак (2), далее, по независимым трубопроводам, через входные патрубки 

(4), в каждую из форм. Через выходные патрубки (5) вода из форм собирается дренажным 

стояком (3) в дренажную емкость (6). В дренажной емкости установлен погружной насос (7), 

который, по мере наполнения емкости, откачивает воду обратно в бак предварительного охлаждения 

(1). 

Рис.2. Схема подачи воды в правые формы 

Уровень воды в формах задается с помощью вертикального перемещения входных и 

выходных патрубков на формах (4,5 на рис.2.). 

В каждом из баков установлена система охлаждения (рис.3.), представляющая собой 

пару радиаторов охлаждения (1) и насос антифриза (2), соединенных в замкнутую сеть. Один 

радиатор установлен в баке, другой закреплен под потолком в зоне заморозки льда основно- 

222

го контейнера. Для улучшения циркуляции воздуха через радиаторы в основном контейнере, 

установлен вентилятор (3). 

Рис.3. Схема охлаждения баков 

Для обеспечения постоянной циркуляции воздуха над формами, поверх выходных отверстий 

воздуховодов рефрижераторного контейнера установлен специальный короб, который 

направляет холодный воздух поверх каждой из форм. 

В рамках эксперимента необходимо создать условия максимально приближенные к натурным. 

Система обеспечивает поддержание циркуляции воды внутри форм, поддержание 

необходимой солености и температуры воды, циркуляцию воздуха над формами. 

Перед подачей воды в баки предварительного охлаждения морская вода распресняется 

до солености 20‰. Залитая в баки предварительного охлаждения вода охлаждается до температуры 

плюс (1-2)°С и подается в формы. По мере нарастания льда и, связанного с этим 

увеличения солености, вода в баках предварительного охлаждения распресняется водой из 

баков вспомогательного контейнера. Температура воды в баках предварительного охлаждения 

держится плюс (0,6-0,8)°С, чтобы исключить обмерзание радиаторов системы охлаждения. 

Контроль толщины льда в формах производится периодически. Степень промерзания 

форм также контролируется температурой воды внутри форм. Если температура воды опускается 

до минус (1,2-1,4)°С, значит толщина льда в форме является достаточной для использования 

ледового блока. Когда обойма блока промерзает полностью, оставшаяся вода из 

формы сливается и блок льда оставляется для охлаждения с цель набора его прочности и 

возможности безопасного извлечения. После охлаждения ледового блока в течение достаточного 

времени производится демонтаж крышки формы. Лед, намерзший между обоймой и 

формой, скалывается, и готовый блок доставляется в зону испытания основного контейнера 

для доведения температуры льда до температуры испытания. 

223


ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ НА МОРСКОМ ТРАНСПОРТЕ 

224 

ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ФОРМИРОВАНИЯ 

ОПЕРАТИВНЫХ БРИГАД «ТРУДОВОЙ КОМПАНИИ» 

Верютина Виктория Евгеньевна 


Научный руководитель: д.т.н., профессор Степанец А.В. 

Как указывалось в [1] бригадные формы организации труда докеров-механизаторов 

морских портов прошли достаточно сложный путь развития. В начале этого пути были оперативные 

бригады (ОБ), которые формировались из контингентов грузчиков и механизаторов 

для обслуживания одной технологической линии. Неэффективность использования трудовых 

ресурсов привела к отказу от деления рабочих на грузчиков и механизаторов, заменив 

их классами портовых рабочих, и объединения их в общие постоянные комплексные бригады 

(КБ). В дальнейшем выявилась неэффективность постоянного закрепления рабочих в 

комплексных бригадах, в результате чего появились сначала укрупненные комплексные бригады 

(УКБ), а затем сквозные укрупненные комплексные бригады (СУКБ). 

Опыт функционирования СУКБ с закрепленным контингентом докеров-механизаторов 

(Д-М) показал, что эффективное использование Д-М в СУКБ обеспечивается только в периоды 

роста или относительной стабильности загрузки порта объемами грузопереработки. В 

периоды нестабильных объемов работ использование постоянного контингента Д-М, закрепленных 

за СУКБ, оказалось недостаточно эффективным. Назрела необходимость роспуска 

СУКБ и объединение Д-М в рамках самостоятельной «Трудовой компании» (термин «Трудовая 

компания» применен по опыту зарубежных портов, фактически название компании, 

управляющей базой резерва Д-М, может быть любым). 

Пробные попытки организации «Трудовых компаний» в морских портах показали недостаточность 

методического обеспечения решения задач, как взаимодействия «Трудовых» и 

стивидорных компаний, так и организации формирования оперативных бригад для выполнения 

погрузочно-разгрузочных работ (ПРР). Далее возникает задача формирования оперативных 

комплексных бригад (ОКБ) для выполнения ПРР на конкретных объектах. Для этого 

нужно знать требуемое количество Д-М в бригаде и структуру бригады. Под структурой 

бригады следует понимать закрепление Д-М за отдельными звеньями технологической линии 

и требуемая квалификация Д-М в каждом конкретном звене. Не вдаваясь в детали установления 

класса Д-М можно отметить, что с момента установления класса достаточно сильно 

изменился состав подъемно-транспортного оборудования (ПТО) портов. Например, в одном 

порту может эксплуатироваться несколько типов автопогрузчиков (по грузоподъемности, 

принципу действия, характеру выполняемых операций и др.). Поэтому указания класса 

Д-М для управления автопогрузчиком часто будет недостаточно. 

Очевидно, что официальные классы Д-М следует дополнить подклассами, показывающими 

специализацию каждого Д-М на управление соответствующим видом ПТО. Эти подклассы 

должны быть указаны в характеристике каждого Д-М. 

Указанные классы и подклассы Д-М определяют структуру базы данных по составу Д- 

М «Трудовой компании». Это означает, что в базе данных Д-М должны быть сгруппированы 

сначала в классы, а внутри классов в подклассы. Здесь возможна следующая трудность: один 

и тот же Д-М может работать на нескольких подклассах ПТО. Считаем, что трудность можно 

преодолеть следующим образом. Необходимо указать признак (ФИО, табельный номер и 

др.) данного Д-М во всех подгруппах, где он может быть использован.

Другим требованием для назначения Д-М на работу является требование равного права 

каждого Д-М на участие в ПРР. Это означает, что все Д-М должны одинаково чередовать 

выходы на работу и простои. Реально такое требование можно выполнить путем ротации Д- 

М при назначении их в бригады для выполнения ПРР, т.е. при назначении Д-М на работы 

должна формироваться очередь из Д-М одинаковой квалификации. При этом после каждого 

выхода на работу конкретный Д-М на следующий выход становится в конец очереди. 

Представляется, что база данных по составу Д-М должна состоять из двух частей: 

– список Д-М с распределение их по сменам трудового коллектива и классам 

квалификации; 

– общий список Д-М с указанием классов и подклассов квалификации, возраста, специализации, 

стажа работы, среднего значения коэффициента трудового участия, количества 

персональных вызовов, последней даты участия в ПРР и других возможных сведений. 

Ротация Д-М будет фиксироваться в списках Д-М по сменам. Каждый раз, когда Д-М 

назначен на работы, его фамилия должна переноситься в конец соответствующего списка (в 

классе квалификации). 

При формировании бригады необходимо учесть, что бригадиры УКБ освобождены от 

работы в качестве исполнителей, а бригадиры КБ не освобождены от непосредственного 

участия в выполнении ПРР. Это означает, что бригадир УКБ не влияет на заполнение структуры 

бригады, а бригадир КБ будет занимать одну из позиций в расстановке Д-М. Поэтому 

после того, как выбран бригадир КБ необходимо определить, какую позицию он займет в 

бригаде. 

Исходя из изложенного, содержательная постановка задачи формирования бригад Д-М 

по заявкам ППК (или стивидорных компаний будет выглядеть следующим образом. 

ППК (или стивидорные компании) подают заявки на выделение бригад Д-М. В составе 

заявленных бригад могут быть заявлены КБ (для обеспечения работы одной технологической 

линии) или УКБ (для обеспечения выполнения всего объема работ на ППК (стивидорной 

компании) в текущую смену, с указанием количества технологических линий, включая обработку 

судна, обработку вагонов на складе и межскладские перемещения грузов. Заявка 

должна содержать структуру каждой технологической линии и класс квалификации Д-М для 

каждого звена технологической линии. В заявке могут быть указаны персональные запросы 

на бригадиров (звеньевых) или конкретных Д-М для обслуживания определенных перегрузочных 

машин. При формировании бригад следует учесть приоритетность выполнения высококвалифицированных 

работ, как для грузов, так и для Д-М, а также социальный аспект по 

участию рабочих в ПРР. Следует также учесть, что бригадиры УКБ являются освобожденными 

от непосредственного участия в ПРР, а бригадиры (звеньевые) КБ принимают непосредственное 

участие в ПРР, что находит выражение в корректировке структуры заявки. 

Приоритетность выполнения высококвалифицированных работ для грузов может быть 

учтена через показатель выполнения норм выработки (НВ т/чел-смену). Для этого заявки на 

технологические линии нужно упорядочить по убыванию НВ перерабатываемых грузов: 

НВ 1 > НВ 2 > НВ 3 > … > НВ m . 

Приоритетность выполнения высококвалифицированных работ для Д-М учитывается 

через установленные классы (подклассы) Д-М. Для этого нужно перебор Д-М производить, 

начиная с высшего класса квалификации до низшего класса квалификации. 

Социальный аспект по участию рабочих в ПРР следует учесть через ротацию участия 

Д-М в ПРР (после каждого выхода Д-М для участия в ПРР он перемещается в конец списка). 


1. Степанец А.В., Верютина В.Е. Повышение эффективности управления использованием докеровмеханизаторов 

морских портов // Материалы восьмой международной НПК «Проблемы транспорта 

Дальнего Востока» (30 сентября – 2 октября 2009 г.). – Владивосток: ДВО Российской академии 

транспорта, 2009. – С. 43, 44. 

225

ОСНОВНЫЕ ПРИЧИНЫ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ПРОБЛЕМ УПРАВЛЕНИЯ 

ПОРТАМИ ДАЛЬНЕВОСТОЧНОГО РЕГИОНА И ПУТИ ИХ РЕШЕНИЯ 

226 

Воропаева Елена Александровна 

Дальневосточный государственный технический рыбохозяйственный университет, 


Научный руководитель: доцент, к.т.н. Хамаза Е.В. 

Voropaeva.elena@list.ru 

Морской порт является связующим звеном между различными видами транспорта и 

дает возможность выхода на зарубежный рынок. Через него проходят грузы с морских судов 

на железнодорожный транспорт, автомобильный и водный транспорт и обратно. 

В начале 90х годов произошло акционирование морских портов, в результате чего порт 

разделился на Морскую администрацию порта и АО «Порт», что в настоящее время отразилась 

на системе управлении портами. С одной стороны это привело к положительным результатам 

(появление конкурентной среды, повышение качества оказываемых услуг, самостоятельность 

портов), но с другой стороны и привело к таким проблемам управления, как: 

1. разделение общепортового имущества на неподлежащее приватизации (подходные 

каналы, акватория и территория порта и др.), которые переданы в ведение Морской администрации 

порта и приватизируемые (грузовые склады, портовое перегрузочное оборудование 

и др.), переданные в ведение АО «Порт»; 

2. разделение общих источников дохода на доходы Морской администрации порта 

(портовые сборы, плата за переданное в аренду имущество) и доходы от основной производственной 

деятельности, поступающей в АО «Порт» на основании применяемых тарифов; 

3. разделение направлений деятельности. Вопросы безопасности мореплавания, охрана 

окружающей среды, ремонт имущества, неподлежащего приватизации сосредоточены в 

Морской администрации порта, процесс перевалки груза возложен на АО «Порт»; 

4. возникновение необходимости взаимодействия АО «Порт» на договорных условиях 

с грузовладельцами, судовладельцами, другими субъектами. 

Главными причинами возникновения проблем управления портами являются: 

1. отсутствие стратегического планирования. Как говорится, руководители «сначала 

делают, а потом думают». Летом 2008г в торговом порту г.Владивостока появилась новинка 

– автоматический парковочный комплекс, установленный компанией «Владивостокский автомобильный 

терминал». Его приобретение было вызвано необходимостью преодоления нехватки 

мест на складах временного хранения автотранспорта. Компания планировала окупить 

вложения в течение 2 лет, но резкое снижение грузооборота автомобилей из-за повышения 

пошлин и негативных тенденций экономического кризиса «поставило крест» на всех 

планах компании. 

2. часто меняющийся управленческий персонал и частая смена собственников, например, 

по данным 2006г. у Восточного порта генеральный директор менялся 3 раза за полгода. 

3. разрушение отработанного механизма оперативного управления работой порта, его 

структурных подразделений и необдуманная реорганизация портов, что, в свою очередь, 

привело к снижению эффективности использования трудовых ресурсов. Основная проблема 

организационных структур портов: большое количество управленческого персонала на отдельных 

структурных подразделениях и на всех уровнях управления, что приводит к огромным 

расходам на их содержание и к снижению ответственности за последствиями принимаемых 

ими управленческих решений, взаимозависимость структурных подразделений друг 

от друга. Например, проводимая Министерством транспорта объединение администрации 

«Владморрыбпорта» к администрации торгового порта произошло с большими трудностями. 

Возникла масса сложностей с кадрами. Администрации торгового порта пришлось принять 

всех сотрудников рыбного порта, для того чтобы выполнять все работы в надлежащем объеме. 

Объединение администраций отразилось на судовладельцах. В администрации торгового

порта их считают «чужими». Работники плохо понимают специфику работы, поэтому срываются 

сроки оформления документов. Для судовладельцев было бы удобнее, если бы остался 

филиал администрации рыбного порта. 

4. несогласованность действий со стороны законодательства и таможенных органов, 

препятствующих развитию портов. Вот примеры таких решений: 

А) Таможней принято решение о так называемом «трехчасовом декларировании» рыбопродукции. 

Сотрудники таможни считают, что 3 часа должно пройти с момента оформления 

грузовой таможенной декларации. Чтобы ее получить, компания должна предоставить 

кучу документов, на сбор которых может уйти довольно значительное время. Судно при перегрузе 

рыбопродукции имеет «закрытую» границу, при уплате таможенных сборов данная 

продукция признается импортом. Это также влечет за собой двойное оформление. Без учета 

пошлин таможенное оформление обходится в 2,5 руб за кг., цифра небольшая, но на экспорт 

минтая уходит около 400 тыс. тонн. Получается, что компании будут платить только за оформление 

не один миллион долларов. И после этого мы еще удивляемся высоким ценам на рыбу. 

Б) Принятие решения о том, что портам дальневосточного бассейна отказано в объявлении 

их свободными зонами. Это была их единственная возможность сохранить грузопоток 

и повысить конкурентоспособность. При организации системы «свободных портов», вывоз 

груза в порт означал бы момент экспорта, после которого экспортер мог бы получить возврат 

НДС. Такие процедуры являются общепринятыми во многих странах. Например, в портах 

Балтии и Украины (Одесса). 

4. отсутствие системы мотивации, контроля и оплаты труда. Для примера, рассмотрим 

ОАО «Владивостокский морской рыбный порт». В период с 1992 по 2004гг. работникам выдавались 

100% премии, дополнительные смены оплачивались вдвойне, проводились курсы 

повышения квалификации, нужным специалистам выдавались квартиры. Руководство детально 

разрабатывало стратегию и на собраниях доводило до сведения причины, по которым 

необходимы перемены. В период с 2004 по 2008гг. ситуация обстоит плачевная, организацию 

раздробили на несколько мелких компаний, чтоб уйти от налогов. С мнением коллективов 

не считаются, сейчас такой девиз у нового руководства «не нравится, увольняйся». Рабочая 

смена 8 ч, а на самом деле люди работают по 12ч, а докеры-механизаторы бывает, что 

сутками работают на разгрузке судов. Низкая зарплата, людей ничем не заинтересовывают, 

поэтому образовалась большая текучка кадров; нарушилась преемственность, молодежь не 

идет работать в такие условия. Из вышесказанного следует вывод, что используя мотивацию 

более эффективно, руководители могли бы добиться более высоких результатов работы. Заинтересовать 

человека можно не только высоким заработком, но и хорошим к нему отношением 

и заботой о его социальных нуждах. 

Решение проблем управления: 

1. пересмотреть организационную структуру портов (уменьшить количество управленческого 

персонала); 

2. использование систем мотивации, контроля и оплаты труда; 

3. составить стратегический план развития портов. 

227

228 

ПЛАНИРОВАНИЕ ЭКОНОМИЧНОЙ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ 

МОЩНОСТИ В ПОРТОВЫХ КОНТЕЙНЕРНЫХ ТЕРМИНАЛАХ 

Мухина Алла Геннадьевна 



Научный руководитель: к.э.н., профессор Суворова Л.П. 

alla.chsk@gmail.com 

Динамичное развитие транспортно-экономических связей, повышение требований к 

комплексности и сбалансированности развития транспорта на основе совершенствования 

структуры материально-технической базы водного транспорта обусловливают повышение 

роли планирования деятельности портов и в том числе портовых контейнерных терминалов. 

Порты морские и речные - это крупные предприятия водного транспорта, выполняющие 

погрузо-разгрузочные работы, накапливающие грузы, обеспечивающие их хранения, а 

также обслуживающие пассажиров. В портах обслуживаются транспортные средства, осуществляются 

транспортно-экспедиционные и складские операции с грузами, перевалка грузов. 

Крупные морские и речные порты располагают специализированными районами и терминалами 

по обработке однотипных по характеру грузов. Так, например, имеются автомобильные 

или контейнерные терминалы, районы для погрузки-выгрузки генеральных грузов, терминалы 

для операций с нефтегрузами, навалочными грузами и др. Они оснащены специализированной 

техникой, грузовыми кранами различной мощности, трейлерами для перевозки контейнеров, 

транспортными и подъемными средствами. 

Трудность планирования деятельности и развития портов заключается в высокой динамичности 

грузопотоков, их неустойчивости по направлениям и структуре. 

В настоящее время структура грузопотоков не может быть определена с высокой степенью 

точности в связи с постоянным изменением номенклатуры производства, экспорта и 

импорта. 

Комплексное управление производственным процессом в порту преследует цель увеличения 

объема проведения погрузочно-разгрузочных работ и ускорения обработки флота благодаря 

использованию качественных факторов развития портов. Выполнение этих целей и 

позволяет соблюдать ряд законов логистики (экономии движения, экономии времени в пути, 

укрупнения материальных потоков). Однако два важных закона – экономии складских запасов 

и непересекаемости материальных потоков, - остаются вне обеспечения в рамках деятельности 

инструментов управления портом. 

Обеспечение проектной эффективности портов базируется на четырех элементах хозяйственного 

механизма: это применение системы планирования; комплексная оценка деятельности; 

своевременное ресурсное обеспечение; государственная поддержка. Однако практика 

показывает, что принятые в проекте условия работы после ввода порта в эксплуатацию, как 

правило, изменяются, а показатели эффективности существенно отличаются от проектных. 

При изменении условий формирования реальных грузопотоков могут возникнуть либо резервы 

мощности порта (при уменьшении грузопотоков), либо ее дефицит (при росте грузопотоков 

и усложнении их структуры). Вследствие этой причины возрастают требования к 

достоверности и устойчивости экономической информации, как базы для планирования, 

ужесточается необходимость принятия альтернативных вариантов плана развития порта. 

Необходимо отметить, что до настоящего времени в портовых контейнерных терминалах 

не имеется обоснованной методики планирования объемов перевалки контейнерных грузов 

на предстоящую перспективу. 

Имеющиеся методики обоснования и планирования производственных мощностей в 

разных отраслях промышленного производства не применимы для портового контейнерного 

терминала, поскольку транспортный процесс – стохастический и характеризуется большой 

степенью неопределенности, что затрудняет оптимизацию расчетов резерва пропускной спо-

собности. В портовых контейнерных терминалах необходим учет специфики в системе логистического 

управления потоками контейнерных грузов. 

Разработанная автором статьи методика планирования экономичной производственной 

мощности портового контейнерного терминала в транспортно-логистической системе представляет 

собой плановый комплекс научно-технических, производственных, экономических 

и организационных мероприятий, объединенных одной генеральной (главной) целью, охватывающих 

ряд стадий процесса «исследование - проведение погрузочно-разгрузочных работ», 

взаимоувязанных по ресурсам, срокам и исполнителям и осуществляемых под единым 

менеджментом. 

Данная методика включает в себя последовательное выполнение десяти этапов. На первых 

двух этапах производится краткое описание терминала, выполняется анализ основных 

тенденций развития мирового судоходства и объемов перевалки контейнерных грузов в данном 

регионе. На третьем этапе, на основании состава и производительности погрузочноразгрузочного 

оборудования выполняется расчет месячной пропускной способности причалов. 

На следующих двух этапах выполняется расчет средних сроков хранения порожних и 

груженых контейнеров и одновременно рассчитывается пропускная способность склада по 

обороту груженых и порожних контейнеров. На шестом этапе с помощью метода аналитического 

выравнивания динамического ряда вычисляют обобщенную оценку тренда по изменению 

объемов перевалки груженых и порожних контейнеров с привязкой к судообороту. На 

седьмом этапе производится планирование судозаходов на следующий год на основе выбранной 

зависимости и учета специфических факторов, характерных для данного терминала 

(индекса сезонности, индекса влияния случайной составляющей и индекса роста (снижения) 

объемов потребления контейнеро-пригодных грузов). На следующих этапах на основании 

расчетного количества судозаходов рассчитывается объем обработки груженых и порожних 

контейнеров, выполняется анализ полученных данных и определяются предварительные доходы 

от проведения погрузочно-разгрузочных работ и сопутствующих услуг. 

Принятие и внедрение методики планирования экономичной производственной мощности 

в практику работы портовых контейнерных терминалов позволит планировать доходы 

и расходы на плановый период, более эффективно осуществлять мероприятия по инвестиционной 

политике, своевременно проводить мероприятия по текущему и капитальному ремонту 

погрузочно-погрузочной техники, причалов, сооружений водного транспорта и других 

объектов транспорта, а также позволит привлечь потенциальных партнеров и инвесторов. 

АЛГОРИТМ ПОСТРОЕНИЯ И АНАЛИЗ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ 

МОДЕЛИ ВЫБОРА УСЛОВИЙ ДОГОВОРА ПЕРЕВОЗКИ 

Хамаза Илья Олегович 

Дальневосточный государственный технический рыбохозяйственный университет, 


Научный руководитель: к.т.н., доцент Хамаза Е.В. 

280586@list.ru 

При формировании условий договора перевозки ряд статей договора оказывает значительное 

влияние на сумму чистого дохода и может существенно изменить действительную 

эффективность рейса. Высокая ставка фрахта еще не говорит о высокой эффективности рейса, 

т.к. целый ряд условий договора может значительно уменьшить сумму чистого дохода, а 

следовательно эффективность. Как правило, реальная ставка фрахта, полученная судовладельцем, 

на практике отличается от средней рыночной ставки, сложившейся в данный момент 

времени. Не случайно большинство чартеров содержат условие о том, что стороны обя- 

229

зуются сохранять в строгой тайне условия договора и соответствующую им ставку фрахта. 

Поэтому одной из задач создаваемой экспертной системы является решение вопроса соответствия 

коммерческих условий чартера рыночным ставкам фрахта. 

Влияние различных статей договора на чистый доход судна различны. Одни статьи 

возлагают на судовладельца определенные расходы, зависящие от суммы фрахта, количества 

перевезенного груза, обусловленного процента агентского вознаграждения. Другие приводят 

к увеличению или уменьшению продолжительности рейса и тем самым снижают сумму прибыли. 

Третьи подвергают судовладельца риску понести некоторые потери. Для уменьшения 

вероятности просчетов при заключении договора фрахтования необходимо решить задачу 

точного учета влияния различных статей договора на чистый доход судна или на финансовый 

результат рейса. Формирование условий договора при использовании экономикоматематической 

модели должен помочь получить оптимальное сочетание условий договора 

и ставки фрахта и обеспечить реальное увеличение чистого дохода судна, а следовательно, и 

повышение эффективности работы флота. 

При составлении договора должен быть осуществлен выбор из всех существующих вариантов 

условий договора таких, которые обеспечили бы максимальный чистый доход на 

судо-сутки в эксплуатации. Этот показатель рассматривается в качестве критерия оптимальности 

для перевозчика потому, что он дает возможность обеспечить наилучшее сочетание 

двух основных величин – чистой валютной выручки и времени рейса. 

Ограничения заключаются в необходимости включения в вариант всех рассматриваемых 

основных статей договора и только в одной формулировке. Таким образом, при решении 

задачи необходимы целочисленность и однозначность. Целевая функция (1) для этой задачи 

выглядит следующим образом: 

Z 

c 

= 

m 

n 

∑∑ 

i= 1 i= 

1 

ч 

Di, j 

xi, 

j 

→ max (1) 

где D ч i,j – чистый доход на судо-сутки в рейсе при использовании i-го условия j-й статьи договора; 

x i,j – вариант использования i-го условия j-й статьи договора. 

Вид целевой функции определяет использование для решения задачи одной из разновидностей 

метода минимакса, в которой участвуют 2 игрока (перевозчик и фрахтователь), 

причем каждый из них имеет конечное число стратегий. Этот метод основан на стратегии, 

при которой выигрыш противоположной стороны будет минимальным. 

Каждая из сторон высказывает свои пожелания (стратегии): 

- перевозчик (с) – i- пожелание по условиям чартера; 

- фрахтователь (ф) на это отвечает j- пожеланием. 

Пусть перевозчик выбрал стратегию С I , а фрахтователь – стратегию -Ф j. Если считать, 

что выбор игроками стратегий однозначно определяет исход игры – выигрыш перевозчика и 

выигрыш фрахтователя, то выигрыш одного из игроков равен выигрышу другого, взятого с 

противоположным знаком: 

С 

i, j 

− fi, 

j 

= (2) 

Поэтому при анализе такой игры можно рассматривать выигрыши только одного из игроков. 

Пусть это будут например выигрыши перевозчика. Запишем матрицу (3), в которой 

строки соответствуют стратегиям перевозчика, столбцы – стратегиям фрахтователя: 

с с с 

С 

с 

21 22 

2n 

= (3) 

с 

11 

... 

m1 

с 

с 

12 

... 

m2 

Полученная матрица называется матрицей игры или платежной матрицей. Матричные 

игры относятся к разряду антагонистических игр, т.е. в которых интересы игроков прямо 

противоположны. 

... 

... 

... 

... 

с 

с 

1n 

... 

mn 

230

При уторговывании условий чартера рассматривается конечное число предложений 

сторон. Поэтому конечный результат взаимодействия перевозчика и фрахтователя удобно 

задавать с помощью матриц потерь. 

Обмен пожеланиями происходит через обмен контрофертами. После высказывания каждого 

пожелания одна из сторон получает преимущество в виде соответствующего увеличения 

предполагаемой суммы фрахта Δ f 

i , j 

за счет своего партнера. Если Δ f 

i , j 


АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ЭКОЛОГИИ МОРЯ 

МОНИТОРИНГ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПРИБРЕЖНО-МОРСКОЙ ЗОНЫ 

ГОРОДА ВЛАДИВОСТОКА 

Беляева Таисия Романовна 


Научный руководитель: к.г.н., доцент Блиновская Я.Ю. 

Загрязнение прибрежно – морской зоны г.Владивостока является одной из серьезных и 

актуальных проблем. В прибрежные воды поступают сточные воды, содержащие многокомпонентные 

смеси загрязняющих веществ минерального и органического происхождения, отходы 

жизнедеятельности. 

В течение сезона 2008 года студентами Института защиты моря на акватории бухты 

Золотой Рог был проведен мониторинг поверхностного загрязнения, где основной акцент 

сделан на загрязнение мусором и нефтепродуктами. 

Для определения содержания нефтепродуктов, наблюдение осуществлялось по 44 

станциям, равномерно распределенным по акватории. 

Известно, что УГМС осуществляет периодический мониторинг. На сегодняшний день в 

бухте располагается 5 станций наблюдения, что не позволяет представить наиболее полную 

картину экологического состояния и выявить наиболее вероятные источники загрязнения. 

4 

3,5 

3 

2,5 

2 

1,5 

1 

0,5 

0 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839404142 

ПДК, мг/л 

Концентрация нефтепродуктов, мг/л 

232 

Рис. 1. Концентрация нефтепродуктах в пробах 

Для представления полной и достоверной информации об общем уровне и динамике 

изменений нефтепродуктов этого количества станций недостаточно. В соответствии с этим 

было впервые проведено наблюдение по 44 станциям, равномерно распределенным по акватории.

Пробы морской воды отбирали из поверхностного слоя в соответствии с указаниями, 

изложенными в ГОСТ Р 51592-2000. Анализ проводился специалистами УГМС с использованием 

метода инфракрасной спектрофотометрии. 

Результаты исследования показали, что содержание нефтепродуктов по всем станциям 

отбора проб превышает предельно допустимые концентрации. График на рисунке 1 показывает 

степень превышения предельно допустимых значений в каждой точке отбора проб. 

Среднее превышение предельно допустимых норм по бухте составляет 1.16 раз. 

В течение летне-осеннего сезона 2008 года были проведены исследования, касающиеся 

загрязненности акватории Золотой Рог плавающим мусором. Анализ гидрометеорологической 

обстановки позволил выявить районы предполагаемой концентрации морского мусора. 

В результате чего было обозначено 7 контрольных точек, где в период с 14 июля по 14 сентября 

проводились наблюдения с периодичностью 1 раз в 3 дня. Сбор данных осуществлялся 

в специально разработанные бланки, где фиксировались время, погодные условия (температура 

воздуха, направление и сила ветра), качественный и количественный состав мусора на 

акватории размером около 1 м 2 . 

В результате исследования было отмечено преобладание следующих элементов: 

• Древесный материал (доски, бревна); 

• Пластик (пластиковые бутылки, пакеты, полиэтилен); 

• Бытовые отходы. 

На рисунке 2 представлен структурный состав зафиксированного мусора в районе 36 

причала за период с 19 августа по 15 сентября. На рисунке 3 – ситуация в районе Токаревской 

кошки. 

Рис. 2. Структурный состав мусора в районе 36 причала 

Рис. 3. Структурный состав мусора в районе Токаревской кошки 

233

Помимо мониторинга поверхностного загрязнения в период с 2004 по 2008 годы проводился 

мониторинг пляжной зоны. В качественном составе в структуре мусора преобладают 

пластиковые изделия. Диаграмма на рисунке 4 показывает соотношение качественного 

состава исследованного мусора. 

15% 

9% 

11% 

65% 

пластик металл стекло другое 

Рис. 4. Качественный состав мусора 

Таким образом, результаты мониторинга прибрежно – морской зоны г. Владивостока, 

проводимый в течение сезона 2008 года свидетельствуют о превышение нефтеуглеводородов 

предельно допустимых концентраций и значительном увеличении отходов бытового характера 

(в сравнении с периодом 2004 – 2008 г.). Для нормализации состояния прибрежноморской 

зоны г. Владивостока необходимы очистные сооружения и жесткий контроль за источниками 

загрязнения. 

234 

РАДИОАКТИВНОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ ВОДНОЙ СРЕДЫ 

Бердниченко Петр Александрович 

Филиал Морского государственного университета им. адм. Г.И. Невельского, г. Находка 

Научный руководитель: Брюхнова Г.В. 

nfmgu@mail.ru 

«Море - продолжение нашего мира, часть нашей Вселенной, 

владения, которые мы обязаны охранять, если хотим выжить». 

Жак Ив Кусто 

Радиоактивность – совсем не новое явление, как до сих пор считают некоторые, связывая 

ее со строительством АЭС и появлением ядерных боеприпасов. И радиоактивность, и сопутствующие 

ей ионизирующие излучения существовали на Земле задолго до рождения на 

ней жизни. 

Однако радиацию, как явление, человечество открыло всего, чуть более ста лет назад. 

Ученые устремили свои усилия на разгадку одной из самых волнующих загадок всех 

времен, стремясь проникнуть в тайны материи. К великому сожалению, последующие их ра-

боты привели к созданию в США атомной бомбы (1945г.) и только потом в СССР – атомной 

электростанции (1954г.). Через три года со стапелей сошло первое в мире судно с атомной 

энергетической установкой – ледокол «Ленин». На сегодня в мире действует большое количество 

объектов с ядерными установками, вырабатывающими электрическую и тепловую 

энергию, приводящие в движение надводные и подводные корабли и лодки. 

Сегодня, основными источниками радиоактивного загрязнения водной среды стали: 

- загрязнения от испытаний ядерного оружия (в атмосфере); 

- загрязнения радиоактивными отходами, которые непосредственно сбрасываются в море; 

- крупномасштабные аварии (ЧАОС, аварии судов с атомными реакторами); 

- захоронение радиоактивных отходов на дне и др. 

Во время испытания ядерного оружия, особенно до 1963 г., когда проводились массовые 

ядерные взрывы, в атмосферу было выброшено огромное количество радионуклидов. 

Так, только на арктическом архипелаге Новая Земля было проведено более 130 ядерных 

взрывов (только в 1958 г. - 46 взрывов), из них 87- в атмосфере. 

Отходы от английских и французских атомных заводов загрязнили радиоактивными 

элементами практически всю Северную Атлантику, особенно Северное, Норвежское, Гренландское, 

Баренцево и Белое моря. В загрязнение радионуклидами акватории Северного Ледовитого 

океана некоторый вклад сделан и нашей страной. Работа трех подземных атомных 

реакторов и радиохимического завода (производство плутония), а также остальных производств 

в Красноярске-26 привела к загрязнению одной из самых крупных рек мира - Енисея 

(на протяжении 1500 км). Очевидно, что эти, радиоактивные продукты уже попали в Северный 

Ледовитый океан. 

Воды Мирового океана загрязнены наиболее опасными радионуклидами цезия-137, 

стронция-90, церия-144, иттрия-91, ниобия-95, которые, обладая высокой биоаккумулирующей 

способностью, переходят по пищевым цепям, и концентрируются в морских организмах 

высших трофических уровней, создавая опасность, как для гидробионтов, так и для человека. 

Различными источниками поступления радионуклидов загрязнены акватории арктических 

морей, так в 1982 г. максимальные загрязнения цезием-137 фиксировались в западной 

части Баренцева моря, которые в 6 раз превышали глобальное загрязнение вод Северной Атлантики. 

За 29-летний период наблюдений (1963-1992 гг.) концентрация стронция-90 в Белом 

и Баренцевом морях уменьшилась лишь в 3-5 раз. 

Значительную опасность вызывают, затопленные в Карском море (около архипелага 

Новая Земля) 11 тыс. контейнеров с радиоактивными отходами, а также 15 аварийных реакторов 

с атомных подводных лодок. Работами 3-й советско-американской экспедиции 1988 г. 

установлено, что в водах Берингова и Чукотского моря, концентрация цезия-137 близка к 

фоновой для районов океана и обусловлена глобальным поступлением данного радионуклида 

из атмосферы за длительный промежуток времени. Однако эти концентрации (0,1,Ки/л) 

были в 10-50 раз ниже, чем в Черном, Баренцевом, Балтийским и Гренландском, морях, подверженных 

воздействию локальных источников радиоактивного загрязнения. 


Объем затопленных в территориальных морях России радиоактивных отходов 

за период 1959—1993 гг. 

Регион 

объем, м 3 

ЖРО 

активность на момент 

затопления, 

ТБк 

объем, м 3 

ТРО 

активность на момент 

затопления, 

ТБк 

Северный 196160 838 30210 1851 

Дальневосточный 146135 456 22053 930 

Примечание. На момент затопления активность отходов соответствовала «типовой» смеси радионуклидов: 

50% Co-60, 25%Sr-90, 25% Cs-137. 

235

С 1946 г. Западные страны (США, Великобритания, Франция, Германия, Италия и др.) 

начали активно использовать океанские глубины для того, чтобы избавляться от РАО. 

В 1959 году ВМС США затопили в 120 милях от Атлантического побережья США неудачный 

ядерный реактор от атомной подводной лодки. По данным «Гринпис», наша страна 

с 1955 года сбросила в море около 17 тыс. бетонных контейнеров с РАО, а также более 30 

корабельных атомных реакторов. 


Затопленные российские атомные подводные лодки и элементы их конструкций 

(на конец 2000 г.) 

Регион вид РАО количество 

прогнозируемая суммарная 

активность * , ТБк 

Атомные подводные 

лодки (без «Курска») 1 

Северный Реакторные отсеки 5 

2665 

Реакторы 4 

Экранная сборка 1 

Дальневосточный Реакторы 6 1400 

* Суммарная активность по радионуклидам: Pu-239, Pu-240, Pu-241, Am-241, Sr-90, Cs-134, Cs –137, Fe-55, Co- 

60, Ni-59, Eu-152, Eu-154, Bi-207, Bi-210m. 

Наиболее тяжелая обстановка сложилась в Баренцевом и Карском морях вокруг ядерного 

полигона на Новой Земле. Там помимо бесчисленного количества контейнеров затоплено 

17 реакторов, в том числе с ядерным топливом, несколько аварийных атомных подводных 

лодок, а также центральный отсек атомохода «Ленин» с тремя аварийными реакторами. Тихоокеанский 

флот СССР хоронил ядерные отходы (в том числе 18 реакторов) в Японском и 

Охотском морях, в 10 местах недалеко от берегов Сахалина и Владивостока. США и Япония 

сбрасывали отходы деятельности АЭС в Японское, Охотское море и Северный Ледовитый 

океан. Жидкие радиоактивные отходы СССР сливал в дальневосточных морях с 1966 года по 

1991 год (в основном вблизи юго-восточной части Камчатки и в Японском море). Северный 

флот ежегодно сбрасывал в воду 10 тыс. куб. м ЖРО. (данные из отчета Правительственной 

комиссии под председательством А.В. Яблокова, М., 1993.) 

Рассмотрим радиоэкологическую обстановку в территориальных морях России, на 

примерах Северного и Дальневосточного регионов. 

По данным таблиц видно, что Северные моря бывшего СССР загрязнены в большей 

степени, чем моря Тихоокеанского региона. Но, все же, загрязнение достаточное чтобы говорить 

о радиационной опасности в этом регионе. 

Для обеспечения безопасного длительного хранения подводных лодок из реактора выгружается 

активная зона, вырезается реакторный отсек, формируется многоотсечный блок 

(для обеспечения плавучести) и в таком виде реакторный отсек переводится на длительное 

хранение на плаву. Данные о выведенных из эксплуатации атомных подводных лодках и ледоколах 

с невыгруженной активной зоной по Северному и Дальневосточному регионам 

представлены в табл. 3. 

По данным МАГАТЭ с 1946 по 1992 гг. в Мировом океане было затоплено ТРО общей 

активностью (без учета СССР) 1,24 МКи (45,9 ПБк). 

Члены Лондонской Конвенции, 13 февраля 1983 года, приняли резолюцию о прекращении 

на два года сбросов РАО в моря. Хотя резолюция и не имела юридической силы, начиная 

с 1983 г. сбросы РАО были приостановлены многими странами. СССР присоединился к 

Лондонской Конвенции 29 января 1976 года. В России затопления были прекращены в Северном 

регионе в 1991 г. — ТРО и 1992 г. — ЖРО, в Дальневосточном регионе в 1992 г. — 

твердых радиоактивных отходов (ТРО) и в 1993 г. — жидких радиоактивных отходов (ЖРО). 

236

В настоящее время рассматривается возможность хранения реакторных отсеков и других 

РАО на суше на специально оборудованных площадках. Рассматривается!!! 

Атомные подводные лодки (АПЛ) и атомные ледоколы (АЛ), 

выведенные из эксплуатации (на конец 2000 г.) 


регион 

тип корабля, 

судна 

количество АПЛ, АЛ 

об 

щее 

с невыгруженной 

активной 

зоной 

суммарная 

активность * 

ПБк 

Дальневосточный АПЛ 75 46 491 

место дислокации 

б.Б.Камень, 

б.Крашенинникова, 

б.Павловского, 

б.Постовая, 

б.Разбойник, 

б.Сельдевая 

* Суммарная активность по радионуклидам: Pu-239, Pu-240, Pu-241, Am-241, Sr-90, Cs-134, Cs-137, Fe-55, Co- 

60, Ni-59, Eu- 152, Eu-154, Bi-207, Bi-210m. 

** б. — бухта, гб. — губа, з. — залив. 

Но, за последние 10—12 лет, в связи с реализацией программы утилизации выводимых 

из эксплуатации атомных подводных лодок (АПЛ), объемы ТРО увеличились в 2—2,5 раза. 

В Приморском крае имеется производственный объект по выводу из эксплуатации 

АПЛ, который остается в качестве постоянной угрозы экологии края и его акватории радиационным 

загрязнением. 

«… В бухте Павловского, все еще остаются три корпуса излучающих радиацию аварийных 

субмарин, в том числе, взорвавшаяся 10 августа 1985-го, в Чажме К-431 проекта 

675К. Она из этой “фонящей” троицы наименее опасна - взрыв 20-летней давности вместе с 

крышкой реактора ушел в атмосферу, заразив радиоактивными элементами не столько корпус 

лодки, сколько соседние корабли, почву и акваторию района. Две другие АПЛ, на которых 

значительно повреждены оболочки тепловыделяющих элементов внутри ядерных реакторов 

(одна из них - К-42 “Ростовский комсомолец” проекта 627А, стоявшая в день чажминской 

трагедии рядом с взорвавшейся лодкой), неслабо “чадят” до сих пор, продолжая насыщать 

радиацией воды и берега бухты. 

Все три субмарины, увы, опасны для экологии залива Петра Великого, потому что реакторы 

из них до сих пор не выгружены. Значит, нет возможности не только разделывать и резать 

их на иголки, но и элементарно держать в отстое дальше без риска для здоровья служащих 

на развалинах соединения офицеров и матросов, жителей Фокино и всего Приморья. 

Там, где ядерная начинка из субмарин выгружена, дело обстоит не лучше. Эти отходы 

не вывозятся, и остаются во временных хранилищах Приморья, потому что участок железной 

дороги Смоляниново - Большой Камень, по которому должна идти транспортировка 

ядерных отходов, находится в аварийном состоянии…». (Военно-технический альманах 

"Тайфун", № 16 (1999 - 04)). 

«Химическая служба Тихоокеанского флота обнаружила 15 очагов повышенного радиоактивного 

излучения в окрестностях поселка Дунай Приморского края. Положение усугубляется 

еще и тем, что радиоактивная свалка здесь находится уже более 20 лет. Загажена 

атомными отходами и бухта Чажма. По данным штаба ТОФ, здесь наиболее загрязнены донные 

отложения в ближней и береговой черте, в зоне радиусом 1,5-2 км от места аварии». 

(Эти сведения взяты из реферата, утвержденного в 1992 году вице-адмиралом А.Г. Олейником, 

и рассекреченного 6 июля 2006 года приказом Командующего ТОФ № 636). 

Исходя, из выше изложенного, можно сделать вывод, что радиационная обстановка в 

Мировом океане и Приморье оставляет желать лучшего. Для предотвращения этого загряз- 

237

нения принимаются как международные меры: В 1982 году 3-я Конференция ООН по морскому 

праву приняла конвенцию по мирному использованию Мирового океана в интересах 

всех стран и народов, которая содержит около тысячи международно-правовых норм, регламентирующих 

все основные вопросы использования ресурсов океана. 

В 1983 году вошла в силу международная Конвенция по предотвращению загрязнения 

морской среды.; В 1984 году государства Балтийского бассейна подписали в Хельсинки Конвенцию 

по защите морской среды Балтийского моря.; В 1992 году министрами 12 государств 

и представителем Европейского Сообщества была подписана новая Конвенция по охране 

среды бассейна Балтийского моря.; В 1993 году, Конференцией ООН был запрещен сброс 

ЖРО в море.; так и в России: 09. 01. 1996 г. принят ФЗ «О радиационной безопасности населения» 

(№ 3-Ф3).; 04. 09. 2000 г. В Токио был подписан "Меморандум о развитии сотрудничества 

между правительством российской федерации и правительством Японии в области 

содействия разоружению, нераспространению и утилизации ядерных вооружений, подлежащих 

сокращению в Российской Федерации"; В 2003 г. в России была принята Национальная 

программа по решению проблем водной среды. А так же систематически ведется мониторинг 

за радиационным фоном. 


1. Военно-технический альманах "Тайфун", № 16 (1999 - 04). 

2. Хотунцев Ю.Л. «Человек, технологии, окружающая среда». - М: Устойчивый мир, 2001 г. 

3. Реферат, утвержденный в 1992 году вице-адмиралом А.Г. Олейником, и рассекреченного 6 июля 2006 

года приказом Командующего ТОФ № 636. 

4. ФЗ «О радиационной безопасности населения» (№ 3-Ф3). 

238 

ИНДЕКСНАЯ ОЦЕНКА РИСКА РАЗЛИВОВ НЕФТИ 

У СЕВЕРО-ЗАПАДНОГО ПОБЕРЕЖЬЯ ЯПОНСКОГО МОРЯ 

Деева Ольга Юрьевна 

Морской государственный университет имени адм. Г. И. Невельского, г. Владивосток 

Научный руководитель: д.т.н., профессор Лентарёв А. А. 

В 1992 г. в Лондоне на Ассамблее ИМО была принята Международная Конвенция по обеспечению 

готовности на случай загрязнения нефтью, борьбе с ним и сотрудничеству (Конвенция 

OPRC), вступившая в силу в 1995 г. В соответствии с этой Конвенцией на "компетентную национальную 

власть", которой в нашей стране является Министерство транспорта РФ, возлагается 

обязанность разработки и реализации программы, устанавливающей дополнительные требования 

в части: 

1. минимального количества подготовленного оборудования для ликвидации разливов 

нефти (РН); 

2. программы учений для организаций, занятых в операциях по ликвидации разливов 

нефти (ЛРН); 

3. программы подготовки специалистов соответствующего профиля; 

4. механизма координации операций по ЛРН; 

5. механизма мобилизации необходимых ресурсов. 

Иными словами, эти требования сводятся к необходимости создания национальной системы 

ЛРН. Основным документом, определяющим функционирование системы ЛРН на уровне 

Российской Федерации, региона или объекта, является план ЛРН соответствующего уровня. 

В основе разработки планов ЛРН лежит достаточно исчерпывающая нормативная база, однако 

некоторые основополагающие вопросы разработки таких планов не имеют необходимого методического 

обеспечения. В частности, таким вопросом является расчет рисков от РН, который,

главным образом, определяет организационную структуру системы ЛРН того или иного 

уровня и её ресурсное обеспечение. 

В данной статье представлен пример выполнения индексной оценки рисков от РН для северо-западного 

побережья Японского моря (побережья Приморского и Хабаровского краёв) и 

прилегающих к нему акваторий. 

При этом проработаны следующие этапы, являющиеся обязательными в соответствии с 

общей процедурой оценки рисков, представленной на схеме: 

- определение зоны ответственности конкретной системы ЛРН; 

- выявление потенциально опасных объектов и их характеристик; 

- расчет вероятности РН и возможного ущерба от РН; 

-определение риска от РН. 

Отметим, что термин «риск» имеет много толкований, однако в данном случае имеется в 

виду классическое определение риска, принятое в теории управления рисками: 

Риск (последствие/время) = Вероятность (событие/время) • Ущерб (последствие/событие) 

Риск обычно оценивается в денежном или натуральном выражении, а также в матричной 

(индексной) системе. Применительно к планам ЛРН на море более удобна матричная система 

оценки риска. Для построения матрицы риска вводятся примерные уровни (интервальные оценки) 

вероятности события (РН) и ущерба от него. Самый простой вариант - низкий, средний и высокий 

уровни. 

Определение зоны ответственности 

Определение потенциальных 

источников РН 

Расчет вероятности РН 

Определение возможного 

ущерба от РН 

Определение риска от РН 

Выбор приемлемого уровня риска 

Разработка мер по снижению 

уровня риска 

(если необходимо) 

Оценка результатов принятия мер по 

снижению уровня рисков 

Рис. 1. Процедура прогнозирования разливов нефти 

на море и их последствий 

239

Первые два этапа представленной на рис. 1 процедуры оценки риска особых проблем не 

вызывают. В рассматриваемом случае в качестве зоны ответственности выбраны территориальные 

воды Российской Федерации, прилегающие к российскому участку северо - западного побережья 

Японского моря. В этом районе ни добычи, ни разведки месторождений нефти не ведется, 

поэтому потенциально опасными с точки зрения РН объектами являются только торговые и 

рыбопромысловые суда, а также корабли военно-морского флота. 

Третий этап - определение вероятности РН и ущерба от них - является наиболее сложным 

во всей процедуре Оценки риска, поскольку полностью отсутствует какая-либо методическая 

база для выполнения таких расчетов. В настоящее время для этого используются, как правило, 

различные статистические методы, основанные на анализе данных о происшедших ранее РН. При 

этом определяющим моментом является установление источника РН. Принимая во внимание определение 

источника чрезвычайной ситуации (одной из разновидностью которой является РН), 

представленное в государственных стандартах [1, 2], в рассматриваемом случае источником РН 

могут быть только аварийные случаи с судами, являющимися потенциально опасными объектами, 

поскольку на всех судах имеются нефтепродукты (судовое топливо и различные масла), а на 

танкерах нефтепродукты и сырая нефть могут перевозиться в качестве груза. Следовательно, 

оценка риска от РН должна базироваться на анализе аварийных случаев с судами. 

В соответствии с нормативными документами аварийный случай определяется как "событие 

с судном, приведшее его к бедствию в результате воздействия непреодолимых стихийных 

явлений природы или экстремально тяжелых гидрометеорологических условий плавания, различные 

повреждения судна (корпуса, устройств, судовых технических средств), смещение перевозимого 

груза и/или изменение его физико-химических свойств в процессе морской перевозки, 

посадка судна на грунт, касание грунта, намотка троса и/или сетей на гребной винт или руль и 

другие случаи, повлекшие утрату мореходных качеств и препятствующие нормальной эксплуатации 

(плаванию) судна; повреждение судно другого судна (судов), средств навигационного 

оборудования (СНО), берегового сооружения, подводного кабеля, подводного трубопровода, 

потеря судном буксируемого объекта" [3]. Как видно из этого обширного определения, практически 

все перечисленные случаи могут привести к РН на море (в открытом море, в прибрежной 

зоне, портовых водах и т. п.). 

Аварийные случаи в зависимости от тяжести последствий классифицируются как кораблекрушения, 

аварии, аварийные происшествия и эксплуатационные повреждения. Кроме того, в 

зависимости от типа первопричины аварийные случаи подразделяются на навигационные, технические, 

взрывы, пожары, повреждения судна [3]. 

Вероятность (или статистическая частота) аварийных случаев в том или ином районе Мирового 

океана зависит от многих факторов, однако, как отмечается многими исследователями 

(например, [4-7]), основным фактором, влияющим на уровень аварийности, является интенсивность 

(или плотность) движения судов. Его влияние на аварийность, по меньшей мере, на порядок 

выше, чем любого другого. 

Для оценки уровня интенсивности движения судов можно воспользоваться хорошо зарекомендовавшим 

себя способом, когда интенсивность через переводные коэффициенты соотносится 

с грузооборотом портов, находящихся в рассматриваемой зоне [8]. Однако в данном случае 

использована информация из статистической базы данных, которая ведется в MERRAC (Региональный 

центр обеспечения готовности и реагирования на инциденты, несущие угрозу 

морской среде) в рамках NOWPAP (План действий в северо-западном районе Тихого океана) [9]. 

Однако не всякая навигационная или техническая авария сопровождается разливом нефти. 

В соотношении: 

"вероятность РН" = "коэффициент" х "вероятность аварии" 

значение коэффициента в зависимости от типа и размера судна, а также величины РН колеблется 

примерно от 0,02 до 0,15. Точное значение этого коэффициента для того или иного 

района можно установить только на основе репрезентативных статистических данных. Однако 

в нашем случае, для анализа вероятности РН в относительных единицах (интервальные оценки), 

знание точных значений этого коэффициента не обязательно. 

240

Районы с наибольшим уровнем вероятности РН сосредоточены вокруг крупнейших портов 

побережья, на подходах и в портовых водах которых наблюдается наибольшая интенсивность 

движения, и где выполняется наибольший объем грузовых операций с нефтью и нефтепродуктами. 

Отдельно выделяется район с высоким уровнем вероятности РН к юго-востоку от порта 

Ольга. Этот факт можно объяснить тем, что здесь пересекаются потоки судов, идущих из Владивостока 

и Находки на пролив Лаперуза, а также судопотоки из Ванино, Совгавани и других 

более мелких портов и портпунктов, направляющихся в южном и юго-западном направлениях. 

Вторую составляющую риска от РН — ущерб принято оценивать на основе чувствительности 

побережья или акватории к нефтяному загрязнению. В Институте защиты моря при разработке 

объектовых планов ЛРН для различных организаций и компаний, а также в инициативном 

порядке было выполнено ранжирование рассматриваемого побережья по степени чувствительности 

к нефтяному загрязнению на основе десятибалльной индексной системы [10]. Чем 

больше индекс чувствительности какой-либо зоны, тем больший ущерб ожидается в результате 

РН в данной зоне. На основе такой системы оценки чувствительности была выбрана трехуровневая 

система оценки возможного ущерба от РН: низкий уровень (индексы 1-3); средний уровень 

(индексы 4-7); высокий уровень (индексы 9-10). С использованием этой схемы было составлено 

распределение возможного ущерба от РН вдоль побережья, при этом наибольший 

ущерб от РН стоит ожидать в южной части побережья Приморья. 

Для индексной оценки риск от РН уровни вероятности РН и ущерба от РН можно представить 

в относительных единицах - баллах - следующим образом: низкий уровень - 1 балл; средний 

уровень - 2 балла; высокий уровень - 3 балла. Тогда уровень риска в районе, соответствующем 

каждому квадрату, будет определяться произведением баллов, характеризующих уровень 

вероятности РН и ущерба от РН. На этой основе составлена индексная матрица рисков от РН. 

Рис. 2. Индексная схема распределения риска разливов нефти 

вдоль северо-западного побережья Японского моря 

Использую эту матрицу, любому квадрату можно придать соответствующее значение 

уровня риска от РН (индекс). В этом случае вся северо-западная часть Японского моря структурируется 

по уровню рисков от РН по десятибалльной шкале от 0 до 9. Нулевой уровень рисков 

от РН на схеме отсутствует, однако он может существовать. 

241

Итоговый вариант схемы распределения рисков от РН вдоль северо-западного побережья 

российской части Японского моря представлен рисунке 2. Полученная таким путем схема распределения 

рисков от РН может послужить основой для разработки регионального плана ЛРН 

для Приморского края. 


1. ГОСТ Р 22.0.09.-95. Государственный стандарт Российской Федерации. Безопасность в чрезвычайных 

ситуациях. Чрезвычайные ситуации на акваториях. Дата введения 1995-25-05. 

2. ГОСТ Р 22.0.05.-94. Государственный стандарт Российской Федерации. Безопасность в чрезвычайных 

ситуациях. Техногенные чрезвычайные ситуации. Дата введения 1994-26-12 

3. Положения о порядке расследования и учета аварийных случаев с судами. – М.: Минтранс РФ. – 1994.- 

21 с. 

4. Kwik K. H. Collision Rate as a Danger Criterion for Marine Traffic // Journal of Navigation. - 1986. - V. 3 - № 

2. - P. 203 - 212 

5. Хара К. О методе определения вероятности столкновения судов в произвольно взятых районах // Нихон 

кокай гаккайси. - 1971. - № 96. - С. 32 - 37. 

6. Хара К., Иноуэ К. Вероятность столкновения в имитационной системе предупреждения столкновения 

судов // Нихон кокай гаккайси. - 1974. - № 96. - С. 496 - 509. 

7. Brolsma J. U. Netherlands Maritime Institute Analysis of recent Ship Accidents // Safety at Sea. - 1979. - 

№ 3. 

8. Погосов С. Г., Борисов Е. В., Королева В. П. Обеспечение безопасности движения судов в портовых 

водах // ЦБНТИ ММФ. Обзорная информация "Судовождение и связь". - М.: Транспорт, 1974. - 42 с. 

9. http://www.nowpap.org. 

БЕЗОПАСНОСТЬ ТУРИСТОВ НА ЮЖНОМ ПОБЕРЕЖЬЕ 

ПРИМОРСКОГО КРАЯ 

Дулатова Виктория Эльвировна 


Научный руководитель: д.б.н., профессор Бочарников В.Н. 

В последние десятилетия туризм и рекреация стали одной из ведущих отраслей мирового 

хозяйства, сделавшись важной частью национальной экономики, источником благосостояния 

разных стран мира. 

Потребность в рекреационном досуге и разнообразии его форм все более возрастает, а 

между тем туристско-рекреационная сфера Приморского края находится в состоянии далеком 

от оптимального, что связано с рядом причин, некоторыми из которых являются: поздняя 

освоенность Приморского края, проведение рекреационных исследований только с недавнего 

времени. 

Рекреация – с польского переводится как – отдых, с латинского – восстановление. 

Рекреационный туризм - вид туризма, целями которого являются отдых, лечение или 

спорт. 

Географическое положение Приморского края с его относительно мягким климатом, 

теплое море, особая эстетическая ценность разнообразных приморских и таежных ландшафтов, 

наличие многих реликтовых видов животных и растений, экзотических объектов, многочисленных 

памятников истории и древней культуры делают этот край привлекательным 

для русских и зарубежных туристов. 

Условно рекреационные ресурсы разделяют на 4 группы: 

• лечебная (климатолечение, бальнеолечение и грязелечения); 

• оздоровительная (солнечные и воздушные ванны, спортивно-оздоровительные занятия, 

пассивные виды отдыха); 

• промыслово-потребительская (любительское рыболовство, охота, собирательство); 

242

• познавательная (посещение культурно-исторических мест, музеев, памятников природы 

и истории) [3]. 

Опрос, проведенный среди жителей Дальнего Востока (Преловский, Анисимова 

1990), показал, что среди дальневосточников наиболее популярен пляжно-купальный отдых 

у моря (60%), прогулочно-промысловый предпочтителен для 25% опрошенных и лишь 15% 

из них высказываются в пользу познавательных экскурсий и прогулок [1]. 

Наиболее пригодными для организации пляжно-купального отдыха является южное 

побережье Приморского края. Морские пляжи здесь имеют высокую рекреационную ценность. 

Они характеризуются высокой эстетической привлекательностью. На юге побережья 

Приморья сосредоточены месторождения лечебных грязей и источники минеральных вод, 

это обусловлено геолого-структурным и тектоническим положением края. Но существует 

проблема, связанная с организацией безопасности туристов. 

Согласно Федеральному закону №132-Ф3 от 24.11.96 г. "Об основах туристской деятельности 

в Российской Федерации" под безопасностью туризма понимается личная безопасность 

туристов, сохранность их имущества и ненасенение ущерба окружающей природной 

среде при совершении путешествий [2]. 

Вредные факторы (факторы риска) в туризме могут быть классифицированы следующим 


• травмоопасность; 

• воздействие окружающей среды; 

• пожароопасность; 

• биологические воздействия; 

• психофизиологические нагрузки; 

• опасность излучений; 

• химические воздействия; 

• повышенная запыленность и загазованность; 

• прочие факторы; 

• специфические факторы риска. 

Травмоопасность 

• может возникнуть в результате перемещения механизмов, предметов и тел; 

• вследствие сложного рельефа местности; 

• также в связи с нарушением техники безопасности туристами, находящимися на отдыхе. 

Воздействие окружающей среды 

• обусловлено повышенными или пониженными температурами окружающей среды; 

• влажностью и подвижностью воздуха в зоне обслуживания туристов; 

• резкими перепадами барометрического давления; 

• и прочими метеоусловиями. 

Биологические факторы 

В Приморье распространены кровососущие насекомые, а также переносчики ряда 

опасных природно-очаговых заболеваний. В заливах и бухтах Японского моря в период купального 

сезона часто появляется в большом количестве ядовитая медуза (крестовик). Также 

очень важный аспект касающийся здоровья туристов – это клещевой энцефалит, переносимый 

клещами [4]. 

Специфические факторы риска в туризме обусловлены: 

• возможностью возникновения природных и техногенных катастроф в зоне размещения 

туристского предприятия или маршрута, а также других чрезвычайных ситуаций; 

• техническим состоянием используемых объектов (туристских гостиниц, баз, кемпингов, 

канатных дорог и подъемников, туристских трасс, и т.д.); 

• сложным рельефом местности (речными порогами, горными склонами, моренными, 

скальными, ледовыми участками туристских трасс и т. п.); 

243

• отсутствием информационного обеспечения (гидрометеорологические прогнозы; 

маркировка трасс туристских маршрутов; очаги возникающих стихийных бедствий и т.д.); 

• труднодоступность мест рекреации (плохое состояние дорог, отсутствие транспорта, 

доставляющего туристов до мест отдыха и т.д.). 

К сожалению, природоохранное законодательство в России и Приморье несовершенно, 

поэтому только силами общественности можно изменить ситуацию в лучшую сторону и 

сделать край более привлекательным для туристов. 


1. Преловский В.И. Рекреация и туризм в Приморском крае. Учебное пособие. - Владивосток: ЭМПАЙР- 

Принт, 1998. – 156 с. 

2. Материалы международной научно-практической конференции (том 2). Морская экология. - Владивосток: 

2008. 231 с. 

3. Христофорова Н.К.Экологические проблемы региона. Дальний Восток – Приморье. - Хабаровск, 2005. 

302 с. 

4. www.revolution.allbest.ru/sport/00012712 2. html. 

АНТРОПОГЕННОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ НА МОРСКИЕ АКВАТОРИИ 

КАНАЛИЗАЦИОННЫМИ СБРОСАМИ СТОЧНЫХ ВОД 

Крусь Яна Петровна, Гриванова Светлана Михайловна, Гриванов Игорь Юрьевич 


Научный руководитель: к.т.н., профессор Гриванова С.М. 

Владивосток столица Приморского края и по численности населения 580,8 тыс. человек 

самый большой город в крае. 

В городе ежедневно образуется примерно 400тым м 3 сточных вод. При этом Владивосток 

на сегодняшний день, практически, не имеет необходимых по мощности очистных сооружений 

сточных вод. Подвергается очистки около 18700 м 3 сточных вод из указанного 

объема. Все остальные стоки сбрасываются без очистки в Амурский залив и бухту Золотой 

Рог. Центральный район города располагает достаточно развитой сетью коллекторов, которые 

заканчиваются выпусками в акваторию залива или впадающие в него речки. Канализационные 

стоки сбрасываются без очистки. 

Центральный район включает в себя следующие коллекторы: 

1. Золоторожская система, заканчивается выпуском в бухту Золотой Рог в районе площади 

«Борцов за власть Советов». 

2. Первореченская система с двумя коллекторами заканчивается глубоководным выпуском 

в районе м. Чумак. В районе ул. Комсомольской сточные воды сбрасываются в 

Амурский залив по трубопроводу. 

3. Второреченская система объединяет сети Морского городка, Второй Речки до 11 км, 

и сбрасывает их по выпуску в район устья Второй Речки, практически у берега, так как глубоководный 

выпуск вышел из строя. В 1994 г. построен глубоководный выпуск очищенных 

сточных вод Второреченских очистных сооружений d=1600 мм и длиной 1,3 км. 

4. Эгершельдская система имеет: коллектор №15 с насосной станцией №10, принимающей 

стоки от застройки, обращенной к бухте Федорова и перекачивающей их в Эгершельдский 

коллектор. Канализационные стоки Эгершельдского коллектора сбрасываются в 

бухту Золотой Рог в районе железнодорожного вокзала. На полуострове Шкота, ввиду сложного 

рельефа, имеется множество выпусков, как от групповой застройки, так и отдельных 

промпредприятий и зданий. 

244

В сточных водах содержатся примеси минерального и органического происхождения. 

Минеральные соединения представлены хлоридами, гидрокарбонатами и другими соединениями. 

Органические вещества бытовых сточных вод можно разделить на две группы: безазотистые 

и азотосодержащие вещества. Основная часть безазотистых органических веществ 

представлена углеводами и жирами. Азотосодержащие органические соединения представлены 

белками и продуктами их гидролиза. Особую форму примеси бытовых сточных вод 

представляют микроорганизмы, которые представлены бактериями в основном выделенными 

из кишечника человека, яйцами гельминтов, дрожжевыми и плесневыми грибками, вирусами. 

Микробиологическое загрязнение воды происходит в большинстве случаев за счет фекальных 

сточных вод, при определенных условиях они тоже способны вызывать у человека 

заболевания. К числу этих микроорганизмов относятся фекальные стрептококки (род шаровидных 

неподвижных бактерий), колиформные бактерии и сульфитредуцирующие клостридии 

(род палочковидных бактерий, образующих споры). Все эти микроорганизмы относительно 

легко выделяются и идентифицируются , поэтому могут служить надежным индикатором 

фекального загрязнения воды. 

Эти три группы бактерий способны выживать в воде на протяжении разных периодов 

времени. Фекальные стрептококки (род шаровидных неподвижных бактерий) способны выживать 

в воде непродолжительное время, поэтому их присутствие в воде свидетельствует о 

недавнем загрязнении. Колиформные бактерии способны выживать в воде в течение нескольких 

недель и их наиболее легко идентифицировать, что обусловило их повсеместное 

применение в качестве основного индикаторного организма. 

Однако существует целый ряд микроорганизмов, более устойчивых к дезинфекции 

(хлорированию, облучению ультрафиолетовым светом и т.п.). При обоснованном подозрении 

на их наличии в воде, отсутствие фекальных стрептококков и колиформных бактерий не 

является гарантией бактериологической безопасности воды. В подавляющем большинстве 

сточных вод обитают различные микроорганизмы - бактерии, вирусы, простейшие, а также 

микроскопические водоросли и грибки. Среди них встречаются как безвредные для здоровья 

человека, так и способные вызывать заболевания (подчас смертельно опасные). Последних 

принято называть болезнетворными или патогенными. 

Инфекционные болезни, вызываемые патогенными бактериями, вирусами и простейшими 

или паразитарными агентами, представляют собой наиболее типичный и широко распространенный 

фактор риска для здоровья. К сожалению, ни один из современных методов 

обработки воды не обеспечивает 100-процентной очистки воды от микроорганизмов. 

Срок, в течение которого микроорганизм способность сохранять жизнеспособность вне 

тела хозяина в воде (при температуре 20 о С) короткий - до 1 недели, средний - от 1 недели до 

1 месяца, длительный - свыше 1 месяца. 

Относительная инфицирующая доза - это та доза (количество) патогенных микроорганизмов 

этого типа, необходимая, чтобы вызвать инфекцию у 50% взрослых здоровых людей, 

в связи, с чем эти стоки представляют эпидемиологическую опасность для людей, а также 

животного и растительного миров. 

Сточные воды, сбрасываемые в водоемы культурного, рыбохозяйственного назначения 

загрязняют их и становятся опасными для использования в целях купания, водного туризма, 

рыболовства. Для снижения антропогенной нагрузки на водные объекты в городах развитых 

стран сточные воды подвергаются очистке. 

Поступающие в водные объекты загрязняющие вещества вносят значительные изменения 

в установившийся режим и нарушают равновесное состояние водных экологических систем. 

Выпуск в водоёмы неочищенных сточных вод в России запрещен Законом об охране 

природы и водным законодательством. В России необходимая степень очистки сточных вод 

и условия спуска сточных вод в водоёмы регламентированы "Правилами охраны поверхностных 

вод от загрязнения сточными водами". Установлены также предельно допустимые 

концентрации веществ в воде водоёмов. Они являются исходными при определении условий 

сброса сточных вод в водоёмы. 

245

Сточные воды, сбрасываемые в водоемы культурного, рыбохозяйственного назначения 

загрязняют их и становятся опасными для использования в целях купания, водного туризма, 

рыболовства. Для снижения антропогенной нагрузки на водные объекты в городах развитых 

стран сточные воды подвергаются очистке. 

Поступающие в водные объекты загрязняющие вещества вносят значительные изменения 

в установившийся режим и нарушают равновесное состояние водных экологических систем. 

В городе функционирует 3 канализационных станции очистных сооружения биологической 

очистки сточных вод открытого типа. 

1. Канализационные очистные сооружения биологической очистки сточных вод поселка 

плодово-ягодной станции (КОС «ПЯОС»). 

КОС «ПЯОС» расположены по ул. Гассе,5 на берегу реки Песчанка в районе поселка 

плодово-ягодной опытной станции. 

Производительность очистных сооружений составляет 200 м 3 /сут. 

На КОС «ПЯОС» поступают хозяйственно – бытовые сточные воды п. Трудовое -2. 

Сточные воды подаются самотеком по коллектору на канализационную насосную станцию. 

Сброс очищенных сточных вод осуществляется в р. Песчанка. 

2. Канализационные очистные сооружения биологической очистки сточных вод «Фанзавод» 

(КОС «Фанзавод»). 

КОС «Фанзавод» расположены по ул. 50 лет Октября на берегу реки Богатая в районе 

станции Океанская. 

Производительность очистных сооружений составляет 1500 м 3 /сут. 

На станцию поступают хозяйственно-бытовые сточные воды от пос. Восток, пос. Сахарный 

ключ, пос. Фанзавод. Очищенные сточные воды сбрасываются в р. Богатая. 

3. Канализационные очистные сооружения биологической очистки «Де – Фриз» (КОС 

«Де-Фриз»). 

Городские канализационные очистные сооружения биологической очистки «Де – 

Фриз» расположены в вершине Амурского залива, между устьем реки Шмидтовка и заливом 

Угловым, на полуострове Де – Фриз. 

Производительность КОС «Де – Фриз» - 17000 м 3 /сут. 

На очистные сооружения биологической очистки «Де – Фриз» поступают смешенные 

сточные воды пригородного района города Владивостока, начиная с улицы Кирова и в районе 

станции Чайка до курортной зоны Садгород, промзоны 28 км, пос. Трудовое. 

Сточные воды на очистные сооружения транспортируются через сеть коллекторов и 

перекачивающих насосных станций. 

Через Угловский залив проложен дюкер, по которому стоки перекачиваются с КНС №5 

(Садгород) на КНС №8 (Де - Фриз). КНС №3 качает стоки на КНС №4, с КНС №4 перекачиваются 

стоки на КНС №5 (Садгород). КНС №5 перекачивает стоки через дюкер на КНС №8 

(Де-Фриз). С КНС №8 стоки идут на очистные сооружения Де-Фриз. Дюкер состоит из двух 

ниток стальных труб d=630 мм. Длина дюкера составляет 1500 м. 

Очищенные сточные воды отводятся по глубоководному выпуску в Амурский залив. 

Суммарная производительность всех существующих очистных сооружений сточных 

вод (во Владивостоке и пригородной зоне) равна 18700 м 3 /сут. 

Технология очистки канализационных станций сточных вод на существующих сооружениях 

одинаковая. Отличие существующих очистных сооружений сточных вод в производительности 

очистных сооружений, а это определяет количество соответствующих блоков. 

Очищенные сточные воды, сбрасываемые в реки Песчанка и Богатая и в Амурский залив 

подвергаются строгому контролю в лабораториях станций очистных сооружений. 

Обезвоженный ил, поступающий на иловые площадки также подвергается анализу и 

сдается в лабораторию ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиология в Приморском крае» на 

гельминтологический анализ. После положительного заключения анализа сухой ил используется 

в качестве удобрения для цветников на территории канализационных очистных со- 

246

оружений. В перспективе сухой ил может являться удобрением для сельскохозяйственных 

угодий. 

Блоки существующих канализационных очистных сооружений 


КОС «ПЯОС» КОС «Фанзавод» КОС «Де-Фриз» 

Канализационная насосная Канализационная насосная 

Канализационная насосная 

станция – 1 шт. 

станция - 1 шт. станция - 1 шт. 

Камера гашения напора – 1 Напорный коллектор – 2 Напорный коллектор - 1 шт. 

шт. 

шт. 

Песколовка - 1 шт. Камера гашения напора - 

1 шт. 

Камера гашения напора (приемная 

камера) - 1 шт. 

Водоизмерительный (металлический) 

лоток - 1 шт. 

Песколовка – 2 шт. Водоизмерительный лоток - 1 

шт. 

Первичный двухъярусный Песковая площадка - 1 Песколовка - 2 шт. 

отстойник - 1 шт. 

шт. 

Биофильтр – 2 шт. Первичный двухъярусный 

Распределительная камера - 1 

отстойник – 2 шт. шт. 

Вторичный двухъярусный Иловая площадка – 2 шт. Илоперегниватель полностью 

отстойник - 1 шт. 

закрытый – 3 шт. 

Контактный отстойник - 1 Аэротенк – 6 шт. Первичный отстойник вертикального 

шт. 

типа - 3 шт. 

Иловая площадка - 1 шт. Вторичный двухъярусный 

Аэротенк - 3 шт. 

отстойник – 2 шт. 

Иловая площадка сухого Контактный резервуар - Вторичный отстойник– вертикального 

осадка - 1 шт. 

1 шт. 

типа - 3 шт. 

Контактный резервуар №1 - 3 

шт. 

Контактный резервуар № 2 - 3 

шт. 

Иловая площадка – 24 шт. 

Песковой бункер металлический 

полностью закрытый – 2 

шт. 

Очистные сооружения, обеспечивая очистку сточных вод, гарантируют экологическую 

безопасность водного бассейна. Но работающие очистные сооружения в г. Владивостоке не в 

состоянии решить проблему защиты водных объектов от опасных загрязняющих веществ. 

Указанные очистные сооружения обеспечивают очистку только 5 % канализационных сточных 

вод, а 95 % процентов сбрасываются без очистки и наносят существенных ущерб экологии 

Амурского залива. 

247

248 

ЗАГРЯЗНЕНИЕ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ СТОЧНЫМИ ВОДАМИ 

МАЛЫХ ОЧИСТНЫХ КАНАЛИЗАЦИОННЫХ СООРУЖЕНИЙ 

Крусь Яна Петровна, Гриванова Светлана Михайловна, Гриванова Ольга Владимировна 


Научный руководитель: к.т.н., профессор Гриванова С.М. 

На сегодняшний день перед человечеством остро стоит вопрос очистки сточных вод. 

До недавнего времени утилизация бытовых стоков в местах поселениях людей, где нет центральной 

системы канализации, решалась довольно просто, но небезопасно в экологическом 

отношении - при помощи выгребных ям. Теперь эту проблему можно решить наиболее цивилизованными 

методами: при помощи индивидуальных очистных сооружений. Ими являются 

малые очистные сооружения, которые предназначены для очистки бытовых и схожих 

по своему составу промышленных сточных вод, при отсутствии централизованной системы 

канализации. 

Локальное очистное сооружение - это многосекционная ёмкость или комплекс ёмкостей 

(септики, биореакторы, аэротенки), связанных между собой системой переливов для 

очистки сточных вод. Подавляющая часть всех очистных сооружений основана на использовании 

бактерий, развивающихся на органических соединениях, присутствующих в сточных 

водах. Очистные сооружения, эксплуатирующие аэробные бактерии, называются аэрационными 

или аэротенками. Необходимая концентрация кислорода в очистном сооружении поддерживается 

путем подачи от компрессора (через аэраторы) сжатого воздуха. Такие установки 

характеризуются большой окислительной мощностью и позволяют очистить стоки до 

требований рыбоохранных органов с последующим спуском в водоем. Поэтому такие очистные 

сооружения называются установками глубокой биологической очистки. К наиболее распространенным 

локальным очистным сооружениям с глубокой биологической очисткой относятся 

«BIOTAL», «ЮБАС», «Топаз» и др. (УФК, Капля, Тверь, Водолей). 

В г. Владивостоке на сегодняшний день активно применяются локальные очистные сооружения. 

В том числе и в проектируемом в городе центре травматологии, ортопедии и эндопротезирования 

запроектирована система локальных очистных сооружений «ЮБАС». 

Проектируемый центре травматологии, ортопедии и эндопротезирования расположен в 

Первомайском районе г. Владивостока по ул. Можайского, в лесном массиве выше существующей 

жилой застройки по ул. Новожилова. 

Проектируемое учреждение предназначено для оказания высококвалифицированной 

травматологический и ортопедической медицинской помощи. 

Здание центра оборудуется системами хозяйственно-бытовой и производственной канализации, 

системой водостоков. Беспокоясь об экологической безопасности водного бассейна, 

необходимо помнить, что с поверхности каждого блока очистных сооружений в атмосферный 

воздух поступают специфические вредные вещества: сероводород, аммиак, этилмеркаптан 

(этантиол), метилмеркаптан, углерода оксид, азота диоксид, метан от каждого 

блока очистных сооружений. Особенностью выбрасываемых вредных веществ является то, 

что они обладают эффектом комбинированного вредного действия. 

Сточные воды от здания центра отводятся в проектируемую сеть внутриплощадочной 

канализации диаметром 200 мм. 

Расчетный расход стоков - 105.60 м 3 /сутки, в том числе: от технологического медицинского 

оборудования – 20.35 м 3 /сутки. 

Здание центра оборудуется системами хозяйственно-бытовой и производственной канализации, 

системой водостоков. 

Производственные сточные воды от блока пищеприготовления перед сбросом в наружную 

сеть канализации поступают на жироуловитель. 

Перед сбросом стоков в сеть городской канализации устанавливаются локальные очистные 

сооружения «ЮБАС» производительностью 100.0 м 3 /сутки.

По техническим данным изготовителей сооружений «ЮБАС» типоразмер очистных 

сооружений нового поколения имеет запас по производительности до 10 процентов в связи с 

наличием в составе сооружений усреднительных емкостей. В соответствии с этим принимаются 

очистные сооружения производительностью 100 м 3 /сутки. 

Система очистки сточных вод «ЮБАС» производительностью 100 м 3 /сутки представляет 

собой скомпонованные на одной площадке модули биологической очистки, выполненные 

из листового вспененного полипропилена, поступающие комплектно от производителя. 

Подача воздуха осуществляется роторными воздуходувками в уличном исполнении, 

расположенными на площадке очистных сооружений. 

Блоки управления очистными сооружениями расположены в здании воздуходувок. 

Режим работы очистных сооружений – круглосуточный в автоматическом режиме. 

Перед сбросом стоков на локальные очистные сооружения производственная канализация 

от пищеблока центра направляется в жироуловитель. 

На территории ортопедического центра установлены следующие блоки очистных сооружений 

«ЮБАС»: 

1. Приемный резервуар – площадью 8 м 2 . 

2. Три емкости аэротенка I ступени, площадь каждой емкости аэротенка I ступени 8 м 2 . 

(общая площадь – 24 м 2 ). 

3. Три емкости аэротенка II ступени, площадь каждой емкости аэротенка II ступени 8 

м 2 (общая площадь – 24 м 2 ). 

4. Два блока вторичного отстойника каждый площадью по 6 м 2 . 

5. Стабилизатор ила – площадью 8 м 2 . 

Песок – 2.4 м 3 – 1 раз в год вывозится на свалку твердых бытовых отходов. В колодце 

предусматривается устройство для отбора проб после очистки стоков. 

В основе работы станции «ЮБАС» лежит метод аэробной биологической очистки 

сточных вод, заключающийся в способности микроорганизмов (активного ила) усваивать в 

качестве источников питания большинство органических соединений, присутствующих в 

хозяйственно-бытовых стоках. Развивающийся активный ил, образует колонии в виде хлопьев, 

которые легко могут осаждаться от очищенной воды, после завершения процессов изъятия 

содержавшихся в ней загрязнений. Для высокой эффективности окисления загрязнений 

активным илом, все станции очистки сточных вод модельного ряда «ЮБАС» снабжены системой 

прерывистой мелкопузырчатой аэрации. Это позволяет насыщать сточные воды кислородом 

воздуха и препятствует появлению анаэробных (безкислородных) условий, способствующих 

размножению бактерий, выделяющих газы с неприятным запахом (сероводород, 

метан, аммиак). Для извлечения из сточных вод продуктов распада мочевины (нитратов) 

необходим процесс денитрификации, который протекает только в условиях с пониженным 

содержанием кислорода. Потому, для создания в системе аноксидных (с минимальным количеством 

растворенного кислорода) условий, благоприятных для процесса денитрификации, в 

работе системы предусмотрены паузы аэрации, во время смены работы фаз. Для предотвращения 

разрушения хлопьев активного ила все перекачивающие насосы в системе представляют 

собой эрлифты (англ. airlift, от air-воздух и lift-поднимать), т.е. устройства для подъёма 

жидкости за счёт энергии пузырьков смешиваемого с ней сжатого воздуха). 

При проектировании центра травматологии, ортопедии и эндопротезирования были 

выдержан ряд санитарно-гигиенических требований. 

Установка очистки сточных вод оборудована пароводонепроницаемой крышкой, и ее 

можно устанавливать вблизи жилых зданий. Во внутреннее пространство установки подается 

воздух из окружающей среды и предусматривается ее вентиляция через подводящий канализационный 

трубопровод. В случае отсутствия вентиляции канализационного трубопровода, 

ее предусматривают через отводящий трубопровод или через прямой контакт с окружающей 

средой. Установка очистки сточных вод в ходе правильной работы не выделяет неприятного 

запаха, так как в ходе работы преобладают аэробные процессы. 

249

Следовательно, применяемые очистные сооружения не являются источником загрязнения 

атмосферного воздуха, т.к. источниками загрязнения атмосферного воздуха являются 

вещества приземная концентрация которых превышает 0.1 ПДК. 

Станция очистки сточных вод изготовлена из полипропилена с длительным сроком 

службы (не менее 50 лет). Срок службы аэрационного элемента 10 лет, срок службы компрессора 

5-10 лет (мембраны 2 года). Срок службы воздуходувок (для установок «ЮБАС» - 

100 и более) не менее 10 лет (при регулярном сервисном обслуживании). Срок службы электромагнитного 

клапана около 1 миллиона включений (из расчета 5-7 включений в день). С 

целью профилактики износа рекомендуется раз в 2 года заменять мембрану компрессора. 

Перед сбросом стоков в сеть городской канализации устанавливаются локальные очистные 

сооружения «ЮБАС» производительностью 100.0 м 3 /сутки. 

По техническим данным изготовителей сооружений «ЮБАС» типоразмер очистных 

сооружений нового поколения имеет запас по производительности до 10 процентов в связи с 

наличием в составе сооружений усреднительных емкостей. В соответствии с этим принимаются 

очистные сооружения производительностью 100 м 3 /сутки. 

Очищенная вода после отстаивания направляется в выходную магистраль установки. 

Выход очищенной воды происходит самотеком. 

Качественная характеристика сточных вод, поступающих на установки, приведена в 

таблице 1. 

Биохимическое удаление фосфатов происходит в процессе прироста активного ила. Далее 

очищенная сточная жидкость подается на выпуск со следующими показателями: 

Взвешенные вещества – 3,0 мг/л; 

N-NH 4 – 0,3 мг/л; 

N-NO 2 – 0,02 мг/л; 

N-NO 3 – менее 6,0 мг/л; 

PO 4 (P) – 0,2 мг/л. 

Качественная характеристика сточных вод, поступающих на установки 

Наименование показателей Ед. изм. Количество 

Расход сточных вод м 3 /сут 105.6 

Взвешенные вещества мг/л 100-250 

БПКпол мг/л 100-220 

Азот аммонийных солей мг/л 10,0-24,0 

Фосфаты мг/л 2,0-3,0 


Внедрение малых очистных сооружений с высокой степенью очистки позволит сократить 

нагрузку на городские очистные сооружения и при самостоятельном выпуске в водные 

акватории и не будет наносить ущерба экологии водных акваторий. 

250

ПОЛИМОДАЛЬНОСТЬ ГОДОВОГО СТОКА РЕК КАК ПРОЯВЛЕНИЕ 

НЕЛИНЕЙНОСТИ ГЕОСФЕР 

Монинец Дарья Сергеевна 

Дальневосточный государственный университет, г. Владивосток 

Научный руководитель: к.т.н., доцент Лобанов С.А. 

Нелинейной системой считается система или объект, описываемый уравнением или 

системой уравнений (алгебраических или дифференциальных), содержащими члены, в которых 

искомые переменные, определяющие состояние системы, или их производные, представлены 

в виде нелинейных функций [3]. 

Часто нелинейную систему определяют как систему, свойства которой зависят от происходящих 

в ней процессов. 

Это означает, что для нелинейной системы не действует принцип суперпозиции. Появляется 

так называемый эффект эмерджентности – появление у системы свойств, не присущих 

ни одному из слагающих её объектов. Коротко это можно сформулировать так: нелинейность 

всегда порождает нечто новое. 

Практически любые системы в природе являются нелинейными. Если для их изучения 

используются линейные функции, то они являются лишь первым, часто достаточно грубым 

приближением. И если во многих физических теориях оно вполне эффективно, то совсем 

иное положение, например, в биологии. 

Наиболее ясным выражением этого является физиологический «закон Вебера- 

Фехнера», устанавливающий логарифмическую зависимость реакции от воздействия. «Эволюционный 

смысл столь мощной нелинейности вполне понятен: надо услышать шорох подползающей 

змеи и не ослепнуть при близкой вспышке молнии. Те биологические системы, 

которые не смогли охватить громадный диапазон жизненно значимых воздействий среды, 

попросту вымерли, не выдержав борьбы за существование. На их могилах можно было бы 

написать: «Они были слишком линейны для этого мира» [3]. 

Нелинейность порождает огромное количество эффектов, которые повсеместно встречаются 

в геосредах: гидро-, лито- и атмосфере. Нами проводится исследование полимодальности 

законов распределения годового стока рек как одного из проявлений нелинейности 

геосфер [1]. 

Полимодальность – это явление, характеризующееся наличием нескольких мод в законе 

распределения случайной величины, в роли которой в данном случае выступает расход 

воды. 

Мода – это значение случайной величины, имеющее наибольшую вероятность появления 

(рис. 1). 

Рис. 1. Эмпирическая и аппроксимирующая её аналитическая кривые обеспеченности 

251

Эффект полимодальности является следствием сразу нескольких проявлений нелинейности 

в геосредах: 

1. Мультистабильность – наличие нескольких положений равновесия системы (аттаркторов), 

переход между которыми определяется внешними воздействиями (шумами). В 

случае двух аттракторов модель называют бистабильной, но чаще встречаются триггерные. 

Например, Найденовым Вячеславом Иосифовичем показано наличие трех устойчивых состояний 

положения уровня Каспийского моря: высокого, низкого и среднего. При этом стационарным 

колебаниям осадков соответствуют резкие и нестационарные колебания уровня 

моря, причина которых является нелинейная зависимость испарения от увлажненности [2]. 

2. Бифуркация. Вообще это слово обозначает «раздвоение», однако употребляется в 

более широком смысле, обозначая качественную перестройку объектов при изменении некоторых 

параметров. Причем изменения эти могут быть незначительными до такой степени, 

что не фиксируются современными измерительными средствами. В данном случае такими 

параметрами, вызывающими перестройку, являются стокообразующие факторы, такие как 

осадки, коэффициент стока, испарение, неравномерность притока солнечного тепла, его 

трансформация подстилающей поверхностью. Все эти, а также другие гидрометеорологические 

показатели в свою очередь связаны между собой нелинейно. Существует много работ, 

посвященных нелинейности в атмосферных стокообразующих процессах, что также обуславливает 

полимодальность годового стока рек. 

3. Дискретность. Нелинейность порождает своего рода квантовый эффект: дискретность 

путей эволюции нелинейных систем (сред), т.е. в данной нелинейной среде возможен 

не любой путь эволюции, а только определенный спектр этих путей [3]. Ранее считалось, что 

речной сток является непрерывной случайной величиной, и разрывы, наблюдаемые между 

модами, образующие «ступеньки», обусловлены недостаточной изученностью и будут «распадаться» 

с увеличением длин выборок. Однако исследования последних лет показывают, 

что с ростом периода наблюдения «ступеньки» не только не распадаются, но становятся еще 

более выраженными. Нами в предыдущих исследованиях показана прямая зависимость степени 

полимодальности и количества мод от длин выборок [1]. 

В гидравлике хорошо известен эффект перехода от ламинарного режима движения 

жидкости к турбулентному в результате превышения некоторого критического значения 

средней скорости потока. Это одни из немногих эффектов нелинейности в географических 

системах, которых на самом деле множество, и их исследованием в последнее время занимается 

большое количество ученых в разных областях знаний. 

Нами было проведено исследование, в результате которого было показано повсеместное 

распространение полимодальности годового стока рек Сибири и Дальнего Востока, её 

зависимость от физико-географических факторов и статистических параметров стока. 

Также был проведен ряд численных экспериментов по оценке эффективности критериев 

согласия для выявления полимодальности и их сравнения с критерием, созданным специально 

для решения этой задачи. 

Для этой цели была разработана программа в среде программирования Borland Delphi 

7, которая позволяла моделировать ряд случайных величин с заданным полимодальным законом 

распределения. 

Сравнительный анализ действия критериев показывает, что при всех длинах выборок 

наиболее эффективным критерием по выявлению степени полимодальности является критерий 

Лобанова. Критерий Пирсона также надежно указывает на полимодальность выборочного 

закона распределения, но с меньшей надежностью. 

Таким образом, в результате данного исследования показана эффективность критериев 

согласия для оценки степени полимодальности и отработана методика моделирования рядов 

случайных величин с заданным законом распределения. 

Целями дальнейших исследований являются: 

• Изучение структуры полимодальности законов распределения; 

252

• Изучение зависимости степени полимодальности от стокообразующих факторов; 

• Оценка степени квантованности модальных значений и максимального значения количества 

мод; 

• Предложения по совершенствованию нормативной базы СП. 


1. Лобанов С.А., Монинец Д.С. Особенности территориального распространения полимодальности законов 

распределения годового стока рек Арктического бассейна Сибири и Дальнего Востока// Материалы 

XIII научного совещания географов Сибири и Дальнего Востока. - Иркутск: изд-во Института 

географии СО РАН, 2007. Том 1. - С. 160-161. 

2. Найденов В.И. Нелинейная динамика поверхностных вод суши,. - М.: Наука, 2004. - 316с. 

3. Чупрынин В.И. Нелинейные явления в геосистемах. - М.: Наука, 2008. - 195с. 

ПРОБЛЕМА ТОКСИЧНОСТИ МОРСКИХ АЭРОЗОЛЕЙ 

Стрига Анна Александровна 

Морской государственный университет имени адмирала Г.И.Невельского, г. Владивосток 

Научный руководитель: д.б.н., профессор Бочарников В.Н. 

В природе, технике, в различных процессах вещества очень часто находятся в виде 

дисперсных систем, состоящих из множества мелких частиц (дисперсной фазы), находящихся 

в однородной среде (дисперсионной среде). Аэрозоль - частный случай дисперсной системы 

с газообразной дисперсионной средой (воздухом) и взвешенной в ней твёрдой или жидкой 

дисперсной фазой.. Морские аэрозоли образуются при разрушении пузырьков на границе 

раздела фаз «вода-воздух» из поверхностного микрослоя (ПМС) [1, 2]. 

Функцию распределения атмосферных аэрозольных частиц по размерам можно представить 

в виде кривой, имеющей три характерных максимума. По размерам различают три 

класса аэрозольных частиц: мелкодисперсные (r ≤ 0,1 мкм), среднедисперсные (0,1 мкм < r < 

1 мкм) и грубодисперсные ( r ≥ 1 мкм) (рис. 1). 

Рис. 1. Распределение атмосферных аэрозольных частиц по размерам 

Мелкодисперсные (тонкодисперсные) (r ≤ 0,1 мкм), частицы, образуются в атмосфере 

при конденсации паров различных веществ и в ходе фотохимических реакций. Второй, самый 

заметный максимум приходится на частицы среднедисперсные (0,1 мкм < r < 1 мкм) 

субмикронного диапазона размеров. Из-за броуновского движения скорость седиментации 

253

этих частиц чрезвычайно мала - они присутствуют в воздухе всегда. В природе генерация 

частиц субмикронного размера постоянно происходит при распылении капель воды (брызги 

над поверхностью морей и океанов) и их дальнейшем высыхании. Кроме того, эта размерная 

фракция постоянно пополняется за счёт коагуляции и постепенного укрупнения тонкодисперсных 

частиц. Крупнодисперсные аэрозоли возникают в ходе механического разрушения 

материалов, эрозии почвы, дробления и пр. К этой же области относится и большинство 

микроорганизмов [3]. 

Большой вклад в изучение морских аэрозолей внесли такие институты, как Государственный 

океанографический институт (ГОИН), Научно-исследовательский физикохимический 

институт (НИФХИ) им. Карпова. Сотрудниками этих институтов было изучено 

содержание тяжелых металлов, алюминия и нефтяных углеводородов в морских аэрозолях 

восточной части Финского залива. А также ими была поставлена проблема токсичности морских 

аэрозолей для контингента приморских курортных зон как легкоусвояемой при дыхании 

многокомпонентной смеси ЗВ [4]. 

Загрязняющие вещества в морях России, их источники и воздействие 


Нефтяные углеводороды 

и нефтепродукты 

Хлорорганические, 

фосфорсодержащие 

соединения (пестициды 

от лат. Pestis – 

зараза, caedo – убиваю), 

гербициды, 

(фунгициды и др.) 

Дисперсные красители 

Тяжелые металлы 

Pb, Cu, Zn, Cr, Ni, 

Cd, Co, Sb, Sn, Bi, 

Hg 

Радионуклиды 

Взвешенные вещества 

в больших концентрациях 

Сточные воды, судоходство, обыча 

углеводородов в акваториях, 

морские нефтепроводы, буровые 

платформы, аварийные разливы, 

линзы углеводородов, толще 

грунта, нефтеперерабатывающие 

предприятия, дампинг. 

Сточные воды, водный транспорт, 

атмосферный и трансграничный 

перенос, субмаринная 

разгрузка (благо-даря высокой 

устойчивости хлорорганических 

соединений (ХОС) к деградации), 

дампинг. 

Сточные воды, дампинг. 

Сточные воды, металлургическое 

производство, металообработка, 

переработка нефти, автомобильный, 

морской и воздушный 

транспорт, дампинг. 

Глобальное распространение долгоживущих 

радиоизотопов – продуктов 

испытания ядерного оружия, 

трансграничный перенос. 

Предприятия по добыче и переработке 

урановых и ториевых 

руд, атомные электростанции, 

дампинг. 

Производственная деятельность в 

акваториях и на берегу – смыв, 

сброс, прокладка трубопроводов, 

кабелей, дампинг, взрывы на дне. 

Образование нефтяной пленки, 

уменьшение влаго- и газообмена 

(0.5–1 мкм – 50-90%). 

Провоцирование накопления металлов 

и токсичных органических 

соединений, увеличение вторичного 

загрязнения. ПДК 50 мкг/л в 

морской воде. 

Канцерогенный, токсический эффекты, 

генетические нарушения, 

онкологические болезни. 

Близкое к персистентным пестицидам 

(ДДТ и др.). 

Интоксикация, канцерогенные и 

тератогенные эффекты, нарушения 

функций пищеварительной, 

нервной, сердечно-сосудистой 

системы, болезни Минамата, 

Итай-Итай. 

Лучевая болезнь, онкологические 

заболевания 

Эффекты вторичного загрязнения, 

увеличение мутности, снижение 

фотоактивной радиации (ФАР), 

биопродуктивности, изменение 

структуры популяций, гибель бентоса. 

254

Также проблемой изучения состава атмосферных аэрозолей занимается Лаборатория 

оптических аэрозольных приборов, Институт информационных технологий РНЦ «Курчатовский 

институт». Они ведут разработку средств очистки воздуха, поступающего в производственные 

помещения, от аэрозолей, в целях защиты производства. 

Формирование морского аэрозоля из поверхностного микрослоя (ПМС) предполагает 

его обогащение липофильными и амфифильными соединениями, в частности, нефтяными 

углеводородами (НУ) и поверхностно-активными веществами (ПАВ). Более того в ПМС и, 

соответственно, аэрозолях возможно концентрирование тяжелых металлов. Таким образом, в 

морских аэрозолях происходит концентрирование значительного числа токсикантов, что 

особенно актуально для эпиконтинентальных морей с развитой промышленностью в прибрежных 

городах и слабым водообменом с Мировым океаном [4]. 

По имеющимся данным, в Дальневосточном регионе, в частности в городе Владивостоке, 

проблема токсичности морских аэрозолей изучена недостаточно. Но в лаборатории «Лазерной 

оптики и спектроскопии» Тихоокеанского океанологического института им. В.И. 

Ильичева ДВО РАН занимаются изучением состава аэрозолей посредством внедрения новых 

оптических методов. 

Согласно докладу Отделения наук о Земле [4], анализ накопленных данных по ЗВ показал, 

что моря России по уровню химического загрязнения можно расположить в следующий 

ряд от грязных к более чистым и мало загрязненным: Азовское –Северный и Средний Каспий 

– Японское – Балтийское – Баренцево – Печорское – Черное – Охотское- Карское – море 

Лаптевых – Восточно-Сибирское – Чукотское. Японское море в тройке лидеров по уровню 

химического загрязнения. 

Геохимический состав морей оказывает влияние на здоровье и жизнь людей не только 

через пищу, выловленную в море, но и через воздух и аэрозоли, обогащенные загрязняющими 

веществами, которые концентрируются в поверхностном слое воды и переносятся ветром 

вместе с брызгами в прибрежные районы. Загрязненные морские аэрозоли при ветре с моря 

вызывают у людей болезни дыхательных путей, легочную пневмонию и аллергию. Надо отметить, 

что морская составляющая аэрозолей в ряде случаев содержит значительно больше 

загрязняющих веществ, чем терригенная. 

Тем не менее, конкретного изучения состава морских аэрозолей и их влияния на здоровье 

человека во Владивостоке не проводится, хотя для этого есть все основания. Ежегодники 

качества морских вод, ежегодно констатируют превышение ПДК по многим показателям ЗВ. 

Наиболее опасными загрязнителями для здоровья людей являются пестициды, тяжелые металлы 

и радионуклиды. 

Следствием изменения химического состава морской среды явилось распространение 

новых заболеваний («урбанитов») – генетических, токсикологических, аллергических, эндокринных 

(таблица 1). 

В целях экологической безопасности необходимо проанализировать качественное и количественное 

содержание морских аэрозолей в прибрежной зоне г.Владивосток; изучить образование 

и распространение морских аэрозолей в местах повышенной антропогенной нагрузки 

на морские акватории. В случае необходимости разработать систему по предотвращению 

и сокращению содержания токсичных примесей в составе морских аэрозолей. 


1. Dean G.B. & Stokes M.D. (2002) Nature, 418 (6900), 839-844. 

2. O’Dowd C.D., Jimenez J.L., Bahreini R., Flagan R.C., Seinfeld J.H., Hameri K., Pirjola L., Kulmala M., 

Jennings S.G., Hoffmann T. 2002. Nature, 417 (6889), 597-598. 

3. Ивлев Л.С., Довгалюк Ю.А. Физика атмосферных аэрозольных систем. – СПб.: НИИХ СПбГУ, 1999. 

– 194с. 

4. Романкевич Е.А., Айбулатов Н.А. Геохимическое состояние морей России и здоровье человека. – 

ОНЗ РАН, 2004. 

255

СОДЕРЖАНИЕ 

ТОМ 1 

ПЛЕНАРНЫЕ ДОКЛАДЫ 

Морской транспорт Дальнего востока во второй половине XX и на рубеже 

ХХI веков 

Зеленцов В. В. ..................................................................................................... 3 

Социально-культурная деятельность на морском транспорте 

Домбраускене Г. Н. ............................................................................................ 11 


БЕЗОПАСНОСТЬ МОРЕПЛАВАНИЯ 

256 

Особенности перевозки автомобилей на современных 

специализированных судах 

Андреев А. И. ..................................................................................................... 14 

Анализ управляемости системы оператор-судно 

Аношкин О. В. ................................................................................................... 16 

Установка и администрирование судовых компьютерных сетей 

Ветков М. А. ...................................................................................................... 20 

Особенности погрузки у ВТП (выносного точечного причала) 

в ледовых условиях 

Евсеев С. С. ........................................................................................................ 21 

Ситуационный метод оценки навигационной безопасности плавания 

Некрасов С. Н., Прохоренков А. А. .................................................................... 25 

Влияние гигантских волн на безопасность морской добычи 

и транспортировки углеводородов 

Попов Р. В., Латышев А. С.. ................................................................................ 32 

Обледенение морских судов и безопасность мореплавания 

Приходько В. В. ................................................................................................. 34 

Ситуационный метод оценки безопасности при плавании по рекам 

Прохоренков А. А. .............................................................................................. 36 

Анализ работы СУДС в заливе Петра Великого за 2005-2009 г.г. 

Сандул Д. А. ....................................................................................................... 39 

Совершенствование способов передачи информации 

с судна на берег 

Скворцов А.В. ..................................................................................................... 41 

Перспектива применения автоматизированных идентификационных систем 

в районе порта Дуала республики Камерун 

Тедонзонг Тадо Эрик ......................................................................................... 43 

Система контроля маневрирования судна с учетом 

динамических параметров движения 

Хоменко Д. Б., Акмайкин Д. А. .......................................................................... 49 

Анализ крепления палубных лесных грузов 

Хоцкий М. И. ..................................................................................................... 53

Плюсы и минусы обнаружения соседних судов с помощью РЛС и АИС 

Ярощук В. В., Хоменко Д. Б. .............................................................................. 58 


СУДОВЫЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ УСТАНОВКИ И СИСТЕМЫ 

Опреснение морской воды методом вымораживания 

Акимов С. С. ...................................................................................................... 63 

Разработка и оценка моторной эффективности саморегенерирующегося 

фильтра для систем топливо и маслоочистки судов 

Галстян Г. Г., Варфоломеев А. О. ....................................................................... 64 

Эффективность методов снижения угара моторного масла в судовых 

тронковых дизелях 

Гаук Г. А. ........................................................................................................... 69 

Термодинамическая особенность утилизации теплоты двигателей 

внутреннего сгорания на опреснительных установках 

Дрозд М. С. ........................................................................................................ 74 

Технологическое обеспечение долговечности судовых дизелей нанесением 

минеральных покрытий на детали трибоузлов 

Зуева Е. А. .......................................................................................................... 80 

Ветродвижение 

Киютин И. О. ..................................................................................................... 82 

Разработка технологии восстановления и изготовления вкладышей 

подшипников судовых среднеоборотных дизелей с использованием 

плазменного напыления 

Крайнова М. Г. .................................................................................................. 86 

Технологическое обеспечение долговечности прецизионных деталей 

топливной аппаратуры судовых дизелей 

Леонтьев А. Л. .................................................................................................... 88 

Восстановление и упрочнение деталей машин, механизмов 

и оборудования с использованием гальванических композитных покрытий 

Пщебильский А. С. ............................................................................................ 91 

Моделирование изнашивания ДВС при его функционировании в составе 

комплекса «дизель - топливо - масло - очистка» 

Пышный М. Г., Завадский С. А. ........................................................................ 93 

Новые научно-технические решения по повышению эффективности 

маслоиспользования в судовых тронковых дизелях 

Пышный М. Г., Кулик Р. А. ............................................................................... 96 

Восстановление коленчатых валов: проблемы и перспективы 

Токликишвили А. Г. .......................................................................................... 98 

К вопросу о механизмах образования высокотоксичных оксидов азота 

при горении топлива 

Щербаков А. Г., Катин В. Д.. ............................................................................ 100 

257


ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ СУДОВ 

Судовые турбокомпаундные системы: анализ технических, 

экономических и экологических аспектов 

Данилович А. П. ............................................................................................... 103 

Исследование процесса деградации систем судовых электрических средств 

автоматизации (СЭСА) 

Папшева С. Ю., Горева Т. И. ........................................................................... 107 

Из истории развития электродвижения 

Харисов К. Е. ................................................................................................... 111 


ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И МОДЕЛИРОВАНИЕ 

258 

Интеллектуальный датчик температуры с сетевым интерфейсом «MODBUS» 

Артамонов И. В., Королев А. Н. ....................................................................... 114 

Использование GIMP для создания изображений химических процессов 

и реакций 

Богданова Н. В., Жаронкина М. В., Канавина Н. Ю., Носкова В. Ю., 

Ткаченко А. С., Фурсина М. А. ........................................................................ 118 

Перспективы применения адаптивных систем управления движения 

морского судна 

Воробьева С. А., Глазунов В. В. ........................................................................ 120 

Факторы неопределенности в математических моделях морских судов 

Воробьева С. А., Глазунов В. В. ........................................................................ 121 

Задача построения системы управления движением судна по траекториям 

Воробьева С. А., Гавриленко П. Ю., Глазунов В. В. ......................................... 122 

IP телефония средствами ASTERISK 

Дударев С. С. .................................................................................................... 123 

Идентификация неисправностей в СДВС 

Жеретинцев И. А., Мишенькин О. К. ............................................................... 126 

Программное обеспечение для работы с файлами прошивок 

сотовых телефонов 

Залатов А. О. ..................................................................................................... 130 

Создание универсальной конфигурации сервера на базе ARCHLINUX 

Заславский Г. А. ............................................................................................... 134 

Обзор современных игровых консолей 

Ким С. Г. .......................................................................................................... 136 

Оптическое распознавание текста с помощью сплайнов Безье 

и нейронных сетей 

Клюев Д. В. ...................................................................................................... 142 

Структурированная кабельная сеть здания 

Коваленко А. В., Степченко Р. О. ..................................................................... 146 

Использование информационных технологий для обучения студентов 

технологических специальностей 

Костенко А. А., Цой Л. В. ................................................................................. 150

WEB-сайт как средство профессиональной подготовки студентов 

Лёвкин Н. С., Хавшаков М. А. ......................................................................... 152 

Система безопасности для российских школ 

Литвиненко П. С. ............................................................................................. 154 

Обзор операционных систем семейства UNIX 

Медведев С. С. ................................................................................................. 155 

Этапы экономико-математического моделирования 

Новиков Л. А. .................................................................................................. 159 

Метод построчной идентификации параметров волоконно-оптических 

измерительных сетей по экспериментальным данным 

Ноткин Б. С., Седов В. А. ................................................................................. 161 

Оценка достоверности алгебраической реконструкции физических 

воздействий на волоконно-оптические измерительные сети 

Ноткин Б. С., Седов В. А. ................................................................................. 165 

Особенности создания игр в MACROMEDIA FLASH 8 

(на примере игры «3D тетрис») 

Савелов М. А. .................................................................................................. 167 

Исследование ошибки обучения нейронной сети 

от погодных условий эксплуатации 

Седова Н. А. ..................................................................................................... 171 

Классификация кривых движения судов нейронной сетью РБФ 

Седова Н. А. ..................................................................................................... 173 

Настройка авторулевого на нечёткой логике по нейросетевой модели 

кривой движения судна 

Седова Н. А. ..................................................................................................... 174 

Определение количества циклов обучения нейронных сетей 

при моделировании движения судов 

Седова Н. А. ..................................................................................................... 176 

Проверка работоспособности САУ судном по курсу для модели 

судна типа траулер 

Седова Н. А. ..................................................................................................... 179 

Исследование системы двустороннего действия 

для подводного манипулятора 

Старков Е. А., Писаренко А. В. ........................................................................ 181 

Системообразующие компоненты и метод информационно-структурного 

моделирования этапов дипломного проектирования 

Стыцюра Л. Ф., Стыцюра Д. В., Савина И. В. .................................................. 185 

Эволюция цифровой записи 

Сустов О. Г. ..................................................................................................... 197 

Разработки геоинформационной системы под комбинированный приёмник 

GPS/GLONASS 

Сушков А. В. .................................................................................................... 201 

Решение задачи расхождения судов с использованием 

искусственного интеллекта 

Сясин Д. Ю. ..................................................................................................... 204 

Моделирование рекуррентной сети Элмана в программной среде MATLAB 

Хлевицкий А. В. ............................................................................................... 207 

259

Разработка интернет-каталога для торгового бизнеса 

Шеремета Д. А., Стыцюра Л. Ф. ....................................................................... 211 


ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ В ОБЛАСТИ ОСВОЕНИЯ 

РЕСУРСОВ МИРОВОГО ОКЕАНА 

Применение радиогидроакустических буев 

в океанологических исследованиях 

Бачинский К. В. ............................................................................................... 214 

Томографические исследования океана акустическими методами 

с применением поля дрейфующих РГБ 

Бачинский К. В. ............................................................................................... 216 

Разработка метаописаний данных информационной системы 

для акустических исследований океана 

Лысенко У. А. .................................................................................................. 218 

Приготовление морского льда 

Машин И. О. .................................................................................................... 220 


ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ НА МОРСКОМ ТРАНСПОРТЕ 

Основные принципы формирования оперативных бригад 

«трудовой компании» 

Верютина В. Е. ................................................................................................. 223 

Основные причины возникновения проблем управления портами 

Дальневосточного региона и пути их решения 

Воропаева Е. А. ................................................................................................ 225 

Планирование экономичной производственной мощности 

в портовых контейнерных терминалах 

Мухина А. Г. .................................................................................................... 227 

Алгоритм построения и анализ математической модели выбора условий 

договора перевозки 

Хамаза И. О. ..................................................................................................... 228 


АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ЭКОЛОГИИ МОРЯ 

Мониторинг загрязнения прибрежно-морской зоны города Владивостока 

Беляева Т. Р. .................................................................................................... 231 

Радиоактивное загрязнение водной среды 

Бердниченко П. А. ........................................................................................... 233 

Индексная оценка риска разливов нефти у северо-западного побережья 

Японского моря 

Деева О. Ю. ...................................................................................................... 237 

260

Безопасность туристов на южном побережье Приморского края 

Дулатова В. Э. .................................................................................................. 241 

Антропогенное воздействие на морские акватории канализационными 

сбросами сточных вод 

Крусь Я. П., Гриванова С. М., Гриванов И. Ю. ................................................ 243 

Загрязнение водных объектов сточными водами малых очистных 

канализационных сооружений 

Крусь Я. П., Гриванова С. М., Гриванова О. В. ................................................ 247 

Полимодальность годового стока рек как проявление нелинейности 

геосфер 

Монинец Д. С. .................................................................................................. 250 

Проблема токсичности морских аэрозолей 

Стрига А. А. ..................................................................................................... 252 

261

Сборник докладов 57-й международной молодёжной 

научно-технической конференции 

«МОЛОДЕЖЬ – НАУКА – ИННОВАЦИИ», 

посвященной 200-летию транспортного образования в России 

25–26 ноября 2009 г. 

Том 1 

Компьютерная верстка В.А. Савкиной 

Материалы печатаются в авторской редакции 

20,4 уч.-изд.л Формат 60×84 1 / 16 

Тираж 000 экз. Заказ № 

Отпечатано в типографии РПК МГУ им. адм. Г.И. Невельского 

690059, Владивосток, ул. Верхнепортовая, 50а 

262

tom1 (6.06 mb) - ÐÐ¾ÑÑÐºÐ¾Ð¹ Ð³Ð¾ÑÑÐ´Ð°ÑÑÑÐ²ÐµÐ½Ð½ÑÐ¹ ÑÐ½Ð¸Ð²ÐµÑÑÐ¸ÑÐµÑ Ð¸Ð¼ÐµÐ½Ð¸ ...

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?

tom1 (6.06 mb) - ÐÐ¾ÑÑÐºÐ¾Ð¹ Ð³Ð¾ÑÑÐ´Ð°ÑÑÑÐ²ÐµÐ½Ð½ÑÐ¹ ÑÐ½Ð¸Ð²ÐµÑÑÐ¸ÑÐµÑ Ð¸Ð¼ÐµÐ½Ð¸ ...