У дисертаційному досліджені вирішується науково – технічна проблема просторово-часової орієнтації та супроводу судна (суден) для оптимізації прохідної спроможності ТЗ підвищенням ефективності організації безпечного руху при здійсненні маневрових операцій на усіх етапах рейсу «від причалу до причалу», застосовуючи фізичні, логістичні, евристичні методи, системний підхід та способи управління ситуаційного характеру при технічному забезпечені судна (суден) сучасними засобами навігації та активного управління для протидії електромагнетизму, гравітаційним, інерційним природним навантаженням та збуренням шляхом маневрування курсом та швидкістю на усталених та перехідних режимах роботи відповідно міжнародним, державним та галузевим стандартам, правилам і обов'язковим постановам порту або гідроспоруди з безпеки судноводіння.Мета дослідження полягала у: послабленні руйнівного впливу на судна й гідроспоруди стихійного лиха та екстремальних погодних явищ; ефективній та безпечній експлуатації модернових суден адаптованих до шляхових обмежень; безпеці сповільненого та прискореного руху судна на акваторії порту; створенні умов безперервного судноплавства на ділянках розгалуженого підхідного каналу до морських та річкових портів. Головними завданнями дослідження стали: підвищення ефективності управління складом суден, що штовхається по річках та лиманах України; створення технологій безпечного судноплавства на акваторіях морського торгівельного порту (МТП) при удосконаленні системи управління вантажопотоками згідно стратегії розвитку МТП України на прикладі МТП «Південний»; підвищення організації та управління рухом суден на стадії реконструкції багатоколінного каналу до морських та річкових портів.Наукова цінність дослідження визначена якістю вирішених головних наукових завдань. Здобувачем особисто та під його керівництвом отримані наукові результати, де в рамках вирішення науково-технічних проблем, здійснений аналіз існуючих і перспективних прогнозів розвитку міжконтинентальних, континентальних, прибережних та внутрішніх водних шляхів і вперше визначені невирішені до теперішнього часу актуальні завдання розвитку теорії і практики забезпечення ефективного та безпечного управління рухом сучасних транспортних засобів.Вперше встановлені: умови організації безперервного безпечного судноплавства на багатоколінних підхідних каналах до морських та річкових портів за принципом упередження, які містять необхідні умови навігаційної безпеки руху суден – 99,8 % статичну та динамічну вірогідність безпеки по відповідності профілей колін та поворотів підхідного каналу габаритним розмірам розрахункового судна, які виходять із потреб вантажообігу портів;достатні умови гарантії безпеки управління рухом судна на багатоколінному підхідному каналі за мінімум відхилення просторово-часових координат суден від серединних вісей колін та поворотів підхідного каналу; незалежно від форм власності гідроспоруд та суден, їх розмірів та районів плавання рішення про припинення маневрових операцій приймається методом диспетчеризації капітаном порту – по ТЗ, а на берегових об'єктах – диспетчером після багатократного попереджувального оповіщення (попередженнями) операторами ЦУРС про небезпеку для своєчасного реагування капітанів та екіпажом суден на стихійне лихо, що наближається (представників влади, та користувачів мереж).Методологічною особливістю дослідження є самостійність системного підходу до кожної з задачі з подальшим заключним об'єднанням результатів за просторово-часовими ознаками. У зв'язку з цим різноманіття природних явищ, транспортних мереж та їх об'єктів, процесів, споживачів інформації та транспортних засобів поєднані у теоретичні, чисельні та експериментальні методи досліджень. Теоретичні методи притаманні вирішенню нових проблем, які раніше не досліджувались, або досліджувались у далекому минулому, або, коли методи попередніх досліджень виявлялися застарілими, нераціональними і вимагають удосконалення розрахункових моделей, способів і алгоритмів, що їх реалізують. Імітаційні методи будуть використовуватися для аналізу формалізованих математичних моделей руху та маневрування суден особливо на тренажерній комп'ютерній техніці. Експериментальні методи використовуються для верифікації отриманих автором за допомогою імітаційних моделей результатів.Практична цінність та результативність роботи полягає у тому, що отримані в дисертації результати використані тільки приватними замовниками вже на протязі майже 10-ти років, а й іншими юридичними особами.Ключові слова: ефективність, навігація, судна, рух, якість, система управління, безпека, математичне моделювання, оптимальність.^UThe thesis research solves the scientific and technical problem of spatial and temporal orientation and support of the vessel to optimize the throughput of the vessel by increasing the efficiency of safe movement in the implementation of shunting operations at all stages of the flight "from berth to berth", using physical, logistical, heuristic methods , system approach and methods of situational control at technical provision of vessels with modern means of navigation and active control to counteract electromagnetism, gravitational, inertial natural loading and perturbation by maneuvering course and speed at steady and transient modes of operation according to international, state and industry standards, rules and mandatory regulations of the port or hydraulic structures on navigation safety.The purpose of the study was to: reduce the destructive impact on ships and hydraulic structures of natural disasters and extreme weather events; efficient and safe operation of modern vessels adapted to route restrictions; safety of slowed down and accelerated movement of the vessel in the port waters; creating conditions for continuous navigation in the areas of the branched approach channel to sea and river ports.The main objectives of the study was: increase of efficiency of management of the structure of vessels pushing on the rivers and estuaries of Ukraine; creation of technologies of safe navigation on the waters of the sea trade port (STP) while improving the cargo management system according to the STP development strategy of Ukraine; improving the organization and management of vessel traffic at the stage of reconstruction of the multi-knee canal to sea and river ports.The scientific value of the study is determined by the quality of the main scientific tasks. The applicant personally and under his leadership obtained scientific results, where in solving scientific and technical problems, an analysis of existing and future forecasts of intercontinental, continental, coastal and inland waterways and for the first time identified unresolved current issues of theory and practice of effective and safe traffic control of modern vehicles.The methodological feature of the study is the independence of a systematic approach to each of the problems with the subsequent final combination of results on area-temporal characteristics. In this regard, the diversity of natural phenomena, transport networks and their objects, processes, consumers of information and vesselsare combined into theoretical, numerical and experimental research methods.Theoretical methods are inherent in solving new problems that have not been studied before, or have been studied in the distant past, or when the methods of previous research were outdated, irrational and require improvement of computational models, methods and algorithms that implement them. Simulation methods will be used to analyze formalized mathematical models of movement and maneuvering of ships,especially on training computer equipment. Experimental methods are used to verify the results obtained by the author using simulation models.The practical value and effectiveness of the work lies in the fact that the results obtained in the dissertation have been used not only by customers for almost 10 years, but also by other legal entities.Key words: efficiency, navigation, vessels, movement, quality, control system, safety, mathematical modeling, optimality.

Дослідження в дисертаційній роботі спрямоване на розв'язання науково – прикладних задач по оперативному визначенню параметрів маневрування, під час його виконання, включаючи криволінійний рух, для оптимізації його виконання. Такий підхід дозволяє досягти оптимального співвідношення між габаритами шляху, головними розмірами суден, їх енергооснащеністю та ефективністю засобів забезпечення керованості. Тому навігаційні системи і пристрої управління повинні бути побудовані так, щоб інформація оброблялася автоматично і видавалася оператору у вигляді знань, достатніх для швидкого прийняття рішення.Головною потребою виконання досліджень є наявність запитів практики по визначенню параметрів маневрування при виконані морських операцій в каналах, фарватерах та в портових і припортових акваторіях: ширини маневреного зсуву по величині абсциси полюсу визначення повороту (ПП) на прямолінійних відрізках шляху та при виконані поворотів; оптимальне використання буксирів по значенню абсциси ПП іпотужності його головного двигуна.Головним завданням досліджень являється розробка способів оперативного визначення параметрів маневрування під час руху і їх використання для управління судном згідно з алгоритмом процесу виконання морської операції.В результаті проведеного аналізу головне завдання структурно представлено у вигляді трьох допоміжних завдань: розробка способів визначення абсциси розташування ПП і функціональної схеми навігаційного пристрою для його визначення і візуалізації; аналіз і розробка способіврозрахунку ширини маневрового зсуву і макету навігаційного приладу його розрахунку; удосконалення інверсного способу розробки технологічної карти маневрування при морських операціях. У результаті розв'язання головного завдання через виконання допоміжних отримано наукове положення: безпека процесу маневрування забезпечується використанням оперативних способів розрахунку параметрів руху і контролю управління судном по їх значенню по технологічній карті маневрування при морських операціях.Наукове положення обґрунтовано наступними науковими результатами:вперше розроблено спосіб визначення абсциси ПП по тангенціальним швидкостям кінцівок, який відрізняється від існуючих відсутністю необхідності вводити дані для розрахунків абсциси ПП, які поступають від існуючого навігаційного приладу – допплерівського лагу, та урахуванням параметрів течії, при цьому запропонована модель визначення абсциси ПП пройшла верифікацію методом прямого експерименту; - вперше розроблено спосіб визначення ширини маневрового зсуву окремо для прямолінійних відрізків шляху та для криволінійних, який відрізняється від існуючих використанням значення абсциси ПП для розрахунків, включаючи криволінійні відрізки, та автоматичним переключенням розрахунків для прямолінійних і криволінійних відрізків шляху по значенню кутової швидкості рискання;- отримала подальший розвиток методологія сценарного планування руху інверсним способом для навігаційних цілей при заході/виході із порту, яка відрізняється від існуючої використанням високоточного способу планування заданого шляху траєкторними точками у вигляді матриці їх координат і використанням існуючого методу шляхових точок та даних про повороткість для їх розрахунку;- удосконалено спосіб визначення абсциси ПП по рівнодіючій управляючих сил, який відрізняється від існуючих врахуванням тільки бічних сил. Для цього вводяться напрям і величина використовуваних управляючих сил, визначаються бічні складові та їх рівнодіюча, що дозволяє розрахувати абсцису ПП, значення якої використовується для управління маневруванням. Наукова новизна отриманих результатів полягає в розробці нового способу визначення положення ПП по значенням існуючих навігаційних приладів, що забезпечує постійний розрахунок і візуалізацію положення ПП і визначення ширини маневрового зсуву при русі по прямолінійним відрізкам шляху та при повороті.Практичне значення отриманих результатів полягає в тому, що алгоритми, розрахункові схеми і методики можуть бути використані для створення нових систем підтримки прийняття рішення, використовуючи існуючі навігаційні прилади, включаючи навігаційну систему для без вахтового управління судном. Практичні результати дисертаційного дослідження впроваджені в науково-дослідну роботу кафедри управління судном, НУ «ОМА»,в науково-дослідну роботу в Херсонській державній морській академії. Ключові слова: безпечне маневрування судна, абсциса полюса повороту, ширина маневрового зсуву, криволінійні відрізки, система підтримки прийняття рішення, інверсний спосіб сценарного планування швартувань.^UThe research in the dissertation work is aimed at solving scientific and applied problems on the operational determination of maneuvering parameters, during its execution, including curvilinear motion, to optimize its execution. This approach allows to achieve the optimal ratio between the dimensions of the voyage, the main size of the vessel, their energy and efficiency of means of control. Therefore, navigation systems and controls must be designed so that the information is processed automatically and issued to the operator in the form of knowledge sufficient for rapid decision-making.The main need for research is the presence of requests for practice in determining the parameters of maneuvering during maritime operations in canals, fairways and in port and port waters:- the width of the maneuvering offset along the magnitude of the abscissa of the pole of the determination of the pivot point (PP) on the straight sections of the path and when making turns;- optimal use of tugs on the value of the abscissa of PP andpower of its main engine.The main task of research is to develop methods for the rapid determination of maneuvering parameters during movement and their use to control the vessel in accordance with the algorithm of the process of performing a naval operation.As a result of the analysis, the main task is structurally presented in the form of three auxiliary tasks: development of methods for determining the abscissa of the location of the PP and the functional diagram of the navigation device for its definition and visualization; analysis and development of methodscalculation of the width of the shunting shift and the layout of the navigation device of its calculation; improvement of the inverse method of development of the technological map of maneuvering at sea operations.As a result of solving the main task through the implementation of auxiliary obtained scientific position: the safety of the maneuvering process is ensured by the use of operational methods for calculating the parameters of movement and control of the vessel by their value on the technological map of maneuvering in maritime operations.The scientific position is substantiated by the following scientific results:For the first time, a method was developed to determine the abscissa of the PP by tangential velocities of the limbs, which differs from the existing ones by the lack of data for calculating the abscissa of the PP coming from the existing navigation device - Doppler lag, and taking into account the flow parameters. experiment; - for the first time a method was developed to determine the width of the shunting offset separately for rectilinear segments of the path and for curvilinear, which differs from the existing ones by using the abscissa value for calculations, including curvilinear segments, and automatic switching of calculations for rectilinear and curvilinear segments of the path;- further developed the methodology of scenario planning of inverse traffic for navigation purposes at the entrance / exit of the port, which differs from the existing using a high-precision method of planning a given path by trajectory points in the form of a matrix of their coordinates and using the existing method of waypoints ;- improved the method of determining the abscissa of the PP on the equal control forces, which differs from the existing ones taking into account only the lateral forces. To do this, the direction and magnitude of the control forces used are entered, the lateral components and their equivalent are determined, which allows to calculate the abscissa of the PP, the value of which is used to control the maneuver.The scientific novelty of the obtained results is to develop a new way to determine the position of the PP on the values of existing navigation devices, which provides constant calculation and visualization of the position of the PP and determine the width of shunting displacement when moving on straight paths and when turning.The practical significance of the obtained results is that algorithms, calculation schemes and techniques can be used to create new decision support systems using existing navigation devices, including a navigation system for non-shift control of the vessel.The practical results of the dissertation research have been introduced into the research work of the Department of Ship Management, NU "OMA", into the research work at the Kherson State Maritime Academy.Keywords: safe maneuvering of the vessel, turn pole abscissa, shunting width, curvilinear segments, decision support system, inverse method of mooring scenario planning.