Разработчик: Данилов Д.С. группа 1457 Руководитель: Клюева С.Ф. Изм Лист докум Подп.Дата ДП Плакат 1 Морской государственный университет имени адмирала Г.И. Невельского Институт автоматики и информационных технологий Кафедра автоматических и информационных систем ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ Тема: «Моделирование зоны пропуска опасных глубин»

Изм Лист докум Подп.Дата ДП Плакат 2 Целью дипломного проекта является создание программного комплекса «Моделирование зон пропуска опасных глубин» при движении судна для заданного района плавания, на основе данных батиметрической системы навигации. Задачи: Анализ методов создания цифровых моделей рельефа дна; Изучение международных стандартов и требований в формирования электронных навигационных карт и баз глубин; Анализ методов компьютерного моделирования карт поля глубин морского дна; Разработка алгоритмов и реализация алгоритмов определения пропуска опасных глубин, при построении цифровых моделей рельефа морского дна, с наглядным отображением всей графической и цифровой информации. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТА

МЕТОД ОЦЕНКИ ВЕРОЯТНОСТИ ПРОПУСКА ОПАСНЫХ ГЛУБИН Изм Лист докум Подп.Дата ДП Плакат 3 Рис.1. Соотношение параметров сферического сегмента Рис.2. Области попадания точки измерения глубины во внутреннюю часть круга диаметром S. при (1) (2) (3) (4) (5)

Изм Лист докум Подп.Дата ДП Плакат 4 МЕТОД ОЦЕНКИ ВЕРОЯТНОСТИ ПРОПУСКА ОПАСНЫХ ГЛУБИН Рис. 3. ФРАГМЕНТ ИСХОДНОГО ПРОМЕРНОГО ПЛАНШЕТА (6) где, - координаты западной и южной рамок планшета; y,x - координаты точек внутренней области планшета; средняя глубина района составляет 68,8 м, глубины уменьшаются на 10,7 м в восточном направлении и возрастают на 9,7 м в северном.

МЕТОД ОЦЕНКИ ВЕРОЯТНОСТИ ПРОПУСКА ОПАСНЫХ ГЛУБИН Рис.6 Фрагмент промерного планшета после повторной съемки Рис.4 Результаты моделирования рельефа Изм Лист докум Подп.Дата ДП Плакат 5 (7) где z i - глубина, измеренная в точке с координатами.

Изм Лист докум Подп.Дата ДП Плакат 6 РЕГУЛЯРНАЯ СЕТКА ПОЛЯ ГЛУБИН Рис 7 Фрагмент исходной базы данных глубин (8)(9) (10) Рис.8. Регулярная сеть глубин

Изм Лист докум Подп.Дата Плакат 7 АЛГОРИТМ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАДИУСА КОРРЕЛЯЦИИ ГЛУБИН 1.Выбрать направление по параллели относительно счислимой точки(задать координаты счислимой точки 1.1 Задать число опорных точек. Шаг - равен шагу регулярной сетки по параллели. 1.2 Определить величины мат.ожидания, дисперсии, ковариации, и коэффициента корреляции глубин, для заданного направления. 1.3 Задать величину сдвига по выбранному направлению, шаг -равен шагу сетки. Определить коэффициент корреляции для полученного массива точек 1.4 Продолжить процесс вычислений для всех сдвигов по заданному направлению, определяя для каждого шага коэффициент корреляции ( и далее радиус корреляции).

АЛГОРИТМ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАДИУСА КОРРЕЛЯЦИИ ГЛУБИН Изм Лист докум Подп.Дата ДП Плакат Затем определяется массивы, элементами которого являются координаты точек, расположенные вдоль заданного направления, и значения глубин Здесь разность между значения долгот не превосходит по абсолютной величине некоторого заданного значения, и в то же время меньше нуля ( так как выбранные точки расположены левее счислимой точки). 3. Задается направление обратное, по параллели, от счислимой точки (зеркальное). Здесь разность между значениями долгот не превосходит по абсолютной величине некоторого заданного значения, и в то же время больше нуля. 2.Нюансы расчетов 2.1 Выбираются все точки, разность широт которых с заданной точкой меньше либо равно определенного значения

АЛГОРИТМ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАДИУСА КОРРЕЛЯЦИИ ГЛУБИН Изм Лист докум Подп.Дата ДП Плакат 9 5. Задать направление на юг по меридиану. Повторить все шаги , 2. и 6. Создать файл для записи полученных результатов. В файл записываются координаты счислимой точки ; далее координаты всех точек, для которых производились вычисления и значения коэффициента корреляции. В качестве радиуса корреляции глубин принимается значение дальности по оси, или (метры).Коэффициент корреляции 7. Данные файла, преобразуются в графический вид, идет построение планшета изолиний коэффициента корреляции (MathСad). Повторить шаги , 2. для всех заданных сдвигов. 4. Задается направление по меридиану. Повторить все шаги , 2, но с учетом того, что условие (*) заменяется на условие и

Изм Лист докум Подп.Дата ДП Плакат 10 РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТОВ КОРРЕЛЯЦИИ ГЛУБИН Рис.10. Результат расчетов Рис.9 Поле глубин

ПОЛЕ ГЛУБИН, ГЛУБОКОВОДНЫЙ РАЙОН Изм Лист докум Подп.Дата ДП Плакат 11 Рис. 11 Исходная база глубин Рис. 12 Изобаты глубин Рис. 13 Поверхность морского дна

РЕЗУЛЬТАТЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ Изм Лист докум Подп.Дата ДП Плакат 12 Рис. 14 Коэффициент корреляции профиля глубин Рис. 15 Радиус корреляции глубин

Изм Лист докум Подп.Дата ДП Плакат 13 РЕЗУЛЬТАТЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ Рис. 16 Коэффициент корреляции глубин мелководного района Рис. 17 Радиус корреляции глубин

ЗОНА ЗНАЧИМЫХ ГЛУБИН Изм Лист докум Подп.Дата ДП Плакат 14 Рис. 17. Оценка пропуска опасных глубин

Изм Лист докум Подп.Дата ДП Плакат 15 ЗАКЛЮЧЕНИЕ Реализована программно визуализация поля глубин на основе данных цифровой модели рельефа, относительно местоположения судна с учетом реальной географической сетки(Borland Delphi 7); Разработана программа определения радиуса корреляции поля глубин относительно выбранного направления на основе данных поля глубин (ЦМР). Информация графически представлена на планшете изолиний коэффициентов корреляций. При создании программного продукта были рассчитаны затраты на организацию разработки и внедрения данного продукта. Разработана программа оценки вероятности Зоны пропуска опасных глубин