Использование искусственного интеллекта в управлении судами является одним из важнейших инновационных направлений в современной морской науке и технике. Эта технология коренным образом трансформирует системы навигации судов, полуавтономного и полностью автономного управления, а также процессы технического обслуживания. Основная задача систем искусственного интеллекта — анализ больших объемов информации в режиме реального времени и обеспечение безопасного и экономичного движения судна. Для этого данные, полученные с помощью радаров, лидаров, оптических камер и датчиков на судне, обрабатываются алгоритмами искусственного интеллекта. Это позволяет быстро выявлять мелкие детали, которые человеческий глаз не может увидеть или пропустить, например, небольшие объекты или ледяные глыбы на расстоянии. Искусственный интеллект также очень эффективен в определении оптимального маршрута судна. Он рассчитывает не только кратчайший маршрут, но и наиболее оптимальную траекторию, минимизирующую расход топлива, с учетом направления морских течений, высоты волн и скорости ветра. Это вносит существенный вклад в сокращение вредных выбросов в глобальном масштабе. Еще одним важным аспектом применения искусственного интеллекта в управлении судами является «прогнозируемое техническое обслуживание». Датчики, установленные на главном двигателе судна, грузовом трюме, системе целостности двойного дна и насосной системе, непрерывно передают информацию. На основе этой информации искусственный интеллект заранее предупреждает о возможном отказе какой-либо механической детали. Это помогает предотвратить непредвиденные аварии и сократить время простоя судна. Прогнозируемое техническое обслуживание в управлении судами является одной из наиболее эффективных областей применения искусственного интеллекта. В то время как традиционное техническое обслуживание проводится по графику (например, каждые 1000 часов) или после поломки, с помощью искусственного интеллекта эта операция выполняется на основе фактического состояния оборудования.

Принцип работы этой системы:

-                Мониторинг датчиков: Тысячи датчиков установлены на главном двигателе судна, генераторах и даже специальном оборудовании в грузовых трюмах. Эти датчики регистрируют даже малейшие изменения вибрации, температуры и давления.

-                Обнаружение аномалий: Алгоритмы искусственного интеллекта «изучают» нормальные рабочие параметры судна. При возникновении аномалии в какой-либо части система немедленно ее обнаруживает. Например, если изменяется звук насосов в секциях двойного дна, система предупреждает о начале неисправности.

-                Прогнозирование времени отказа: система не только сообщает о неисправности, но и оценивает, сколько часов или дней деталь может продолжать работать без проблем. Это позволяет судовым менеджерам заказывать необходимые запасные части до прибытия судна в порт.

Основные преимущества:

-                     Экономия: предотвращаются неожиданные поломки, что минимизирует время простоя судна в порту.

-                     Безопасность: снижается риск отказа двигателя или навигационной системы в открытом море.

-                     Срок службы оборудования: увеличивается срок службы оборудования, поскольку мелкие неисправности устраняются до того, как они станут серьезными.

Эта технология еще более эффективна в сочетании с цифровыми двойниками. В виртуальной копии судна анализируются все возможные сценарии, и управленческие решения принимаются с высочайшей точностью. В сфере морской безопасности одним из важнейших столпов современного управления судами являются системы предотвращения столкновений (COLREGs), принимающие автономные решения в строгом соответствии с Международными правилами предотвращения столкновений в море. Эти системы, оснащенные искусственным интеллектом, в режиме реального времени анализируют данные радара, AIS (автоматической идентификационной системы) и электрооптических камер и рассчитывают скорость, курс и точку наибольшего сближения (CPA) с другими судами в непосредственной близости. Эта технология не только оповещает капитана судна, но и автоматически определяет наиболее подходящий курс избегания столкновения при возникновении риска, учитывая маневренность судна и морские условия. Таким образом, минимизируются ошибки, которые могут возникнуть из-за человеческого фактора, такого как усталость, отвлечение внимания или субъективная оценка. Поскольку решения системы полностью соответствуют международным правовым нормам, таким как «уступить дорогу» и «занять позицию», безопасность судоходства поддерживается на высочайшем уровне даже в условиях интенсивного движения и туманной погоды. Этот инновационный подход защищает не только само судно, но и ценный груз в его трюмах, а также чувствительную к внешним воздействиям морскую среду от крупных катастроф. В будущем, с дальнейшим развитием этих систем, планируется достичь стратегии «нулевой аварийности» в морском транспорте и создать полностью единую и безопасную экосистему посредством цифрового обмена информацией между судами. Операции приближения и постановки на якорь являются наиболее сложными и ответственными этапами судоходства, поскольку здесь судну приходится двигаться в узких водах, на низких скоростях и в присутствии других судов. Искусственный интеллект на этом этапе максимально повышает безопасность навигации с помощью систем «умной швартовки» и «автоматической постановки на якорь». По мере приближения судна к причалу искусственный интеллект с миллиметровой точностью рассчитывает расстояние между судном и берегом, используя лазерные дальномеры (LiDAR) и ультразвуковые датчики. Он анализирует не только расстояние, но и порывы ветра, воздействие течения на корпус судна и инерцию, и автоматически корректирует боковой дрейф судна. Это предотвращает столкновение судна с причалом и повреждение портовых сооружений. При постановке на якорь искусственный интеллект точно определяет, где и на каком расстоянии следует опустить якорь, учитывая топографию морского дна и вес судна. В режиме якорной стоянки система Anchor Watch использует искусственный интеллект для непрерывного мониторинга направления и положения судна; если якорь начинает дрейфовать или судно покидает обозначенную безопасную зону, система выдает аварийное предупреждение и, при необходимости, автоматически запускает двигатели для поддержания остойчивости судна. Внедрение этих систем облегчает работу экипажа, особенно ночью или в туманную погоду с ограниченной видимостью, и оптимизирует временную и экономическую эффективность портовых операций для судовладельцев. В будущем полностью автономные суда, управляемые искусственным интеллектом, станут стандартом в морском транспорте и потребуют новых цифровых подходов к работе специалистов в этой области.

А.Н.Атагурбанова

Морской средней профессиональный школы города Туркменбаши, преподаватель