Функціональні модулі та алгоритми синтезу цифрового зорового образу динамічної морської ситуації в прецизійній гео- інформаційній системі реального часу
У статті представлено розроблені алгоритми та функціональні модулі синтезу цифрового зорового образу морської ситуації, які покращують ефективність прийнятих рішень з боку кожного користувача системи в зоні своєї відповідальності. Такий ефект досягається внаслідок підвищення точності та швидкості об...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Проблеми керування та інформатики |
|---|---|
| Datum: | 2025 |
| 1. Verfasser: | |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainisch |
| Veröffentlicht: |
Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України
2025
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/211375 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Функціональні модулі та алгоритми синтезу цифрового зорового образу динамічної морської ситуації в прецизійній геоінформаційній системі реального часу / А.М. Касім // Проблемы управления и информатики. — 2025. — № 2. — С. 75-90. — Бібліогр.: 20 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859811430234062848 |
|---|---|
| author | Касім, А.М. |
| author_facet | Касім, А.М. |
| citation_txt | Функціональні модулі та алгоритми синтезу цифрового зорового образу динамічної морської ситуації в прецизійній геоінформаційній системі реального часу / А.М. Касім // Проблемы управления и информатики. — 2025. — № 2. — С. 75-90. — Бібліогр.: 20 назв. — укр. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Проблеми керування та інформатики |
| description | У статті представлено розроблені алгоритми та функціональні модулі синтезу цифрового зорового образу морської ситуації, які покращують ефективність прийнятих рішень з боку кожного користувача системи в зоні своєї відповідальності. Такий ефект досягається внаслідок підвищення точності та швидкості обробки вхідних даних з подальшим наданням високоточного кінцевого результату як об’єктивної інформації, закладеної в цілісному візуальному образі поточної ситуації.
The purpose of the work is to develop algorithms and functional modules for the synthesis of a digital visual image of the marine situation, which ensure the improvement of the quality of decision-making by each user of the system by increasing the accuracy and speed of processing input data and providing a highly accurate final result in the form of an objective, adequate reality, and a holistic picture of the situation.
|
| first_indexed | 2026-03-16T09:46:34Z |
| format | Article |
| fulltext |
© А.М. КАСІМ, 2025
Міжнародний науково-технічний журнал
Проблеми керування та інформатики, 2025, № 2 75
ТЕХНІЧНІ ЗАСОБИ ДЛЯ ВИМІРЮВАНЬ ТА КЕРУВАННЯ
УДК 004.9
А.М. Касім
ФУНКЦІОНАЛЬНІ МОДУЛІ ТА АЛГОРИТМИ
СИНТЕЗУ ЦИФРОВОГО ЗОРОВОГО ОБРАЗУ
ДИНАМІЧНОЇ МОРСЬКОЇ СИТУАЦІЇ
В ПРЕЦИЗІЙНІЙ ГЕОІНФОРМАЦІЙНІЙ
СИСТЕМІ РЕАЛЬНОГО ЧАСУ
Касім Аніса Мохаммадівна
Інститут кібернетики імені В.М. Глушкова НАН України, м. Київ,
https://orcid.org/0000-0003-3627-3855
aneesa.qasem@gmail.com
Ключова задача прецизійних геоінформаційних систем реального часу —
синхронізоване відображення на інтерактивному картографічному фоні
ідентифікаційних зображень рухомих об’єктів, що розпізнаються за вхід-
ним потоком навігаційних даних, із заданими точністю, деталізацією, про-
сторовим та часовим масштабом. Широке застосування систем зазначеного
класу в авіації, прецизійному землеробстві, морському судноплавстві, обо-
ронній сфері, керуванні космічними супутниками тощо свідчить про знач-
ний потенціал їхнього розвитку. У статті представлено розроблені алгори-
тми та функціональні модулі синтезу цифрового зорового образу морської
ситуації, які покращують ефективність прийнятих рішень з боку кожного
користувача системи в зоні своєї відповідальності. Такий ефект досягаєть-
ся внаслідок підвищення точності та швидкості обробки вхідних даних з
подальшим наданням високоточного кінцевого результату як об’єктивної
інформації, закладеної в цілісному візуальному образі поточної ситуації.
Запропоновано низку алгоритмів: синтезу картографічного фону у форматі
цифрових моделей місцевості відповідно до заданого інформаційного масш-
табу; визначення координат вузлових точок заданої траєкторії руху судна з
урахуванням вибраного масштабу; покадрового відображення переміщен-
ня керованого морського об’єкта на ділянці траєкторії між двома сусідніми
вузлами з плавним відображенням повороту судна у вузловій точці траєк-
торії. Кожен з алгоритмів імплементовано у трьох відповідних взаємо-
пов’язаних програмних модулях (інтерактивної роботи з картою; визна-
чення поправок до координат центра тяжіння судна за супутниковими да-
ними щодо поточних координат приймальної антени; інтеграції GPS-даних
з інформаційними шарами картографічних об’єктів). Наведено схему взає-
модії функціональних модулів прецизійної геоінформаційної системи реа-
льного часу в процесі синтезу зорового образу динамічної ситуації. Розро-
блені алгоритми та програмні модулі полегшують інтерпретацію згенеро-
ваного у режимі реального часу цифрового образу, в якому з необхідним
рівнем деталізації віртуально скомбіновано інтерактивну карту зони спо-
Це дослідження виконано за підтримки НАН України (проєкт 0124U001826).
76 ISSN 2786-6491
стереження зі змінним тематичним навігаційним шаром. Тим самим вони
підвищують рівень сприйняття реальної ситуації людиною-оператором, що
покращує релевантність прийнятих нею рішень щодо точного і безпечного
керування рухом судна.
Ключові слова: прецизійна геоінформаційна система, динамічна морська
ситуація, керованість, цифровий зоровий образ, прийняття рішень, супут-
никова система навігації, обробка GPS-даних у реальному часі, функціональ-
ний модуль, інформаційна панель.
Вступ
Актуальність дослідження. Одним із пріоритетних напрямів розвитку пре-
цизійних геоінформаційних систем реального часу (ПГІС РЧ) є швидкий синтез
релевантних елементів цифрового зорового образу динамічної ситуації, яка конт-
ролюється у різних сегментах простору в зонах руху різнотипних об’єктів. До цих
об’єктів належать безпілотні та пілотовані літаки цивільної авіації [1], що пере-
міщуються з різними швидкостями на різних висотах запланованими повітряними
коридорами; космічні апарати [2], які рухаються на визначених орбітах; машинно-
тракторні агрегати прецизійного землеробства з функцією паралельного водін-
ня [3]; судна морського флоту [4], що скеровуються заданим курсом; тощо. Зазви-
чай маршрути вказаних об’єктів відомі заздалегідь, що відрізняє процес керування
ними та військовими мобільними об’єктами аналогічного типу, рух яких може бу-
ти непередбачуваним, оскільки не обмежується наперед встановленою траєкторією.
За умови функціонування ПГІС РЧ у цивільній сфері кожен з контрольованих
об’єктів передає унікальний кодовий сигнал (навігаційне повідомлення), за яким
можна визначити його координати і відобразити на фоні електронної карти асоці-
йоване з ним зображення як ідентифікаційний символ, що вказує на тип об’єкта і
напрямок його руху відповідно до поточного маршруту.
У морському судноводінні важливе значення має прецизійне керування суд-
ном, особливо під час перекачування нафти зі свердловини у відкритому морі або
при проходженні небезпечної зони, обмеженої у навігаційному відношенні, щоб
уникнути зіткнення з перешкодою чи зустрічним судном. Точність такого керу-
вання і, відповідно, точність руху за заданою траєкторією залежать, з одного боку,
від точності та надійності супутникової системи позиціонування GPS (Global
Positioning System), яка входить до складу ПГІС РЧ окремим модулем та забезпе-
чує користувачів (судноводіїв і диспетчерів) актуальними даними про місцеполо-
ження судна, а з іншого — від повноти та достовірності сформованого за цими
даними цифрового образу навколишньої ситуації.
Тенденція до збільшення ширини міделя-шпангоута (найширшого ребра кор-
пусу) в конструкціях нових суден, щоб підвищити вантажомісткість без приросту
їхнього осідання, веде до неухильного зниження відношення довжини до ширини
судна. У результаті змінюються характеристики керованості, що, у свою чергу,
ускладнює плавання в навігаційно обмежених акваторіях. Тому важливо у складі
цифрового зорового образу морської ситуації забезпечити можливість відобра-
ження маневрів судна з прив’язкою до координат його центра тяжіння.
Аналіз вітчизняних і зарубіжних публікацій. Вивчення сучасних наукових
напрацювань [1–20] дозволяє дійти висновку, що діючі геоінформаційні системи,
які застосовуються в управлінні рухом морських суден, недостатньо ефективні в
забезпеченні належної за точністю керованості кожного підконтрольного об’єкта
(особливо для обмежених умов плавання, мілководдя і вузьких каналів). Це
пов’язано з тим, що закладені в них алгоритми, по-перше, не враховують ма-
неврові властивості суден з різним значенням співвідношення довжини до
ширини корпусу, а по-друге — не реалізують швидке і водночас точне визна-
Міжнародний науково-технічний журнал
Проблеми керування та інформатики, 2025, № 2 77
чення параметрів процесу маневрування судна, що знижує рівень деталізації
та реалістичність вихідного образу ситуації, за яким ухвалюються рішення.
У [6, 10, 11] для планування маршруту рухомих об’єктів, який є окремим
елементом змісту зорового образу динамічної ситуації, застосовується метод ре-
перних точок (на прикладі системи спрямування урядових кортежів міськими ма-
гістралями). Сутність цього методу полягає у реалізації процедур динамічного ві-
дображення на карті асоційованих символів наземних рухомих об’єктів, траєкто-
рія яких формується за ключовими характерними точками. Залежно від масштабу
такими точками на електронній карті можуть бути центри місць дислокації важ-
ливих об’єктів, точки перетину доріг, контрольні пункти та ін.
Перевага методу полягає у заощадженні процесорного часу і обсягу пам’яті,
оскільки на фоні електронної карти формуються не жорсткі маршрути (що мають
вигляд суцільних фрагментів траєкторії зі скінченною множиною GPS-координат
точок), а задаються тільки вузлові точки цієї траєкторії замість послідовного за-
пису даних кожної проміжної точки між вузлами запланованого маршруту.
Недолік даного методу в тому, що ланцюг координат, який визначає місцепо-
ложення лише контрольних точок майбутнього маршруту, є наближенням фактич-
ного знаходження об’єкта на ділянці між двома контрольними точками. Звідси
постає необхідність у передачі цього положення максимально повно — через послі-
довність пар координат з визначеною точністю, яка відповідала б вимогам ПГІС РЧ.
У [13–17] метод реперних точок адаптовано до процесу відображення опера-
тивної картини як на землі в суміжних областях застосування (транспортна логіс-
тика, прецизійне землеробство, керування спецтехнікою на території аеропорту),
так і на морі та у повітрі, коли як вузлові точки обрано відмітки глибин або висот
відповідно, що сприяє коректній індикації просторових характеристик траєкторій.
У процедурах синтезу і синхронізації зорового образу динамічної ситуації в
зонах руху контрольованих об’єктів алгоритми початкової орієнтації та подаль-
шої переорієнтації кожного символу у вузловій точці заданої траєкторії реалізу-
ються за методом базових матриць [1, 8, 18, 19], згідно з яким для визначення на-
ближеної орієнтації об’єкта генеруються лише 16 азимутальних положень симво-
лу. З одного боку, така обмежена множина зображень пов’язана, з тим, що
людина практично не розрізняє кут повороту менше 11,5º, а з іншого — внаслідок
обмежень досягається швидкодія алгоритмів та економія обчислювальних ресурсів.
З огляду на введені в алгоритмах обмеження, всі напрямки руху, що потрап-
ляють у сегмент, утворений на основі кута основного закодованого напрямку зі
зсувом у межах ± 11,25º, прирівнюються до основного. Такий підхід дає похибку
у точності візуалізації реальної ситуації на детальних картах, що неприпустимо
при використанні високоточних систем.
Крім того, обмеження кількості орієнтованих зображень символу об’єкта не-
гативно впливає на плавність його повороту, внаслідок чого при розпізнаванні та
аналізі ситуації за її цифровим образом значно зростає навантаження на зорову сис-
тему користувача, якому доводиться щоразу адаптуватися до різкої зміни орієнтації.
Щоб усунути виявлені недоліки, потрібно розширити діапазон загальної
кількості азимутальних зображень рухомого об’єкта з відповідною модифіка-
цією алгоритмів їхнього зчитування, обробки та відтворення. Таким чином, ви-
никає потреба у розробці нових алгоритмів, які дозволяли б з високою швидкіс-
тю обробляти і відображати на картографічному фоні навігаційні дані морсь-
ких рухомих об’єктів, синтезуючи цифровий образ ситуації з високою точністю
і деталізацією. Водночас також необхідно надати оператору можливість інтерак-
тивної роботи з цифровими картами, адаптованими до різних масштабів та
умов навігації, щоб підвищити оперативність прийняття обґрунтованих рішень.
78 ISSN 2786-6491
Об’єкт дослідження — процеси інтеграції та візуалізації навігаційних да-
них за допомогою засобів прецизійних геоінформаційних систем реального
часу для підтримки ситуаційної обізнаності людини-оператора, надійного мо-
ніторингу ситуації, безпечного судноводіння та прецизійної навігації в морсь-
кому середовищі.
Мета та завдання дослідження полягають у розробці адаптивних, інтелектуа-
лізованих алгоритмів і функціонально насичених програмних модулів для синтезу
цифрового зорового образу динамічної морської ситуації, які підвищують точ-
ність та швидкість обробки вхідного потоку інтегрованих даних і формують реле-
вантний кінцевий результат як когерентну віртуальну картину дійсності для до-
помоги користувачам ПГІС РЧ у прийнятті більш ефективних рішень.
Основні методи і результати дослідження
Створення цифрового зорового образу морської ситуації в ПГІС РЧ перед-
бачає два основні етапи. На першому розв’язується задача синтезу шарів статич-
ної інформації, що представляє картографічний фон з необхідною деталізацією.
Цей фон генерується зі списку цифрових моделей місцевості (ЦММ), які включа-
ють множину картографічних об’єктів, що зберігаються в об’єктно-орієнтованій
геопросторовій базі даних (ГБД) та вилучаються з неї за запитом користувача або
алгоритму програми. Другий етап передбачає нанесення окремим шаром з пріо-
ритетом динамічної інформації, яка містить навігаційний портрет морських суден,
що змінюють своє місцеположення залежно від апріорних даних маршруту і по-
точного стану ситуації.
Функціонально алгоритми цих етапів реалізовано в трьох програмних моду-
лях, що інтегруються в структуру ПГІС РЧ і забезпечують оперативну взаємодію
з генератором GPS-даних, картографічною базою даних, у якій зафіксовано необ-
хідні тематичні елементи змісту зорового образу морської ситуації (берегові лінії,
порти, навігаційні знаки, буї, рельєф глибин морського дна), базою даних запла-
нованих маршрутів і бібліотекою азимутально-орієнтованих зображень ідентифі-
каційних символів морських суден. Схему взаємодії між запропонованими моду-
лями представлено на рис. 1.
1. Модуль інтерактивної роботи з картою,
адаптованою до різних рівнів деталізації
2. Модуль розрахунку координат центра
тяжіння судна за даними приймальної
супутникової антени
3. Модуль інтеграції GPS-даних з
інформаційними шарами картографічних
об єктів цифрового зорового образу
Рис. 1
Модуль роботи з картою забезпечує користувача інтерактивним карто-
графічним середовищем, в якому формується масштабований і деталізований
картографічний фон, що відповідає вибраній території зони спостереження .
Згідно з встановленим масштабом другий модуль здійснює перерахунок коор-
динат точки локації супутникової антени у координати центра тяжіння судна з
огляду на його поточний курс і геометрію розташування антени на борту. Мо-
дуль інтеграції GPS-даних приймає та обробляє ці скориговані координати ра-
зом з інформацією про швидкість і напрямок руху об’єкта, що дозволяє точно
визначити його місцеположення та орієнтацію з прив’язкою до картографічно-
го фону, підготовленого першим модулем, і тим самим забезпечити достовір-
ний синтез зорового образу ситуації.
Міжнародний науково-технічний журнал
Проблеми керування та інформатики, 2025, № 2 79
Алгоритм 1. Для реалізації першого етапу запропоновано алгоритм перетво-
рення цифрової карти обраної місцевості (алгоритм 1) з метою її візуалізації у за-
даному масштабі (рис. 2).
На початку роботи даного алгоритму згідно із запитом до ГБД в області
інтерфейсу формування зорового образу виводиться контур країни з межами
адміністративно-територіальних одиниць і головними адміністративними цент-
рами (рис. 3, а), що для користувача є орієнтиром щодо подальшого вибору необ-
хідної ділянки спостереження для деталізованого перегляду [6, 14].
У межах вибраної області перегляду здійснюється відбір тих ЦММ, які вклю-
чаються до набору картографічних даних, що підлягають пошаровій візуалізації у
збільшеному масштабі з необхідним рівнем деталізації (рис. 3, б).
Початок
Доступ до
ГБД за
запитом
Вибір
області
перегляду
Вибір
ЦММ
Список
ЦММ
порожній?
Визначення
масштабу
Перехід до
першої ЦММ
у списку
Список об єктів
ЦММ порожній?
Перехід до
першого
об єкта ЦММ
B
C
E
Об єкт в області
перегляду?
Критерій
генералізації для
об єкта
виконується?
Об єкт
точкової
локалізації?
Об єкт в області
перегляду
повністю?
Фільтрація
невидимої
частини об єкта
Конвертація
координат
об єкта в
піксельні
координати
Відображення
об єкта умовним
знаком у складі
зорового образу
Останній
об єкт у
списку?
Перехід до
наступного
об єкта списку
Ні
Ні
Так
А
E
Так
Так
Ні
Ні
Ні
G
Так
C
Ні
Ні
Так
Так
G
Так
F
Повернення до
попередньої деталі-
зації фону?
Продовжувати
масштабування?
Кешувати
параметри
поточної області
перегляду
Кінець
B
Ні
Так
Так
Ні
B
G
Остання ЦММ у
списку?
Повернення на
початок процесу
деталізації?
Перехід до
наступної
ЦММ
Так
F
AНі
Ні
C
Так
Рис. 2
80 ISSN 2786-6491
Коли склад поточного списку ЦММ сформовано, визначається рівень деталі-
зації (інформаційний масштаб) зображення картографічного фону з урахуванням
розмірів визначеної користувачем прямокутної області перегляду, а також безпо-
середньо розмірів області відображення цифрового образу ситуації.
Для кожної ЦММ, відібраної для візуалізації з початкового списку, розгляда-
ється відповідний список картографічних об’єктів на належність області перегляду.
Після відбору метричні та семантичні параметри кожного перевіреного кар-
тографічного об’єкта валідуються за критерієм генералізації (узагальнення) зо-
браження, який обмежує за розмірами лінійні та полігональні об’єкти (проте таке
обмеження не діє на ті картографічні об’єкти, що мають точкову локалізацію). За-
лежно від масштабу алгоритм спрощує або узагальнює картографічні об’єкти,
зменшуючи кількість вузлових точок, що утворюють їхній контур, що тим часом
мінімізує навантаження на обчислювальні ресурси системи.
Якщо об’єкт з неточковою локалізацією повністю не потрапляє в задану об-
ласть перегляду, активізується оптимізаційна процедура відсікання невидимих
точок такого об’єкта, тобто тих точок, які залишаються поза зоною відображення.
Після завершення перевірочних процедур запускається функція конвертації
координат картографічного об’єкта (з будь-якою локалізацією), представленого в
ГБД у світовій системі координат, в екранні координати відповідно до масштабу
візуалізації. Це дає змогу зобразити на екрані в розрахованому місці картографіч-
ний об’єкт як асоційований умовний знак з належною точністю та деталізацією.
Особливість алгоритму полягає в тому, що він враховує специфіку зберігання
картографічного фону у форматі цифрових моделей місцевості та застосовує ди-
ференційований підхід до формування поточного набору картографічних даних
для візуалізації в обчисленому масштабі відображення об’єктів, скорочуючи час
на їхню обробку. Алгоритм 1 реалізовано у функціональному модулі інтерактив-
ної роботи з картою, результати його виконання представлено на рис. 3.
а б
Рис. 3
На другому етапі синтезу цифрового образу додається динамічний шар, який
відображає морські судна та їхні траєкторії руху. Цей інформаційний шар інтег-
рується з картографічним фоном та створює віртуальне представлення ситуації на
морі відповідно до регулярно оновлюваних у режимі реального часу GPS-даних
про поточне положення суден, які коригуються другим функціональним модулем.
Рухомі об’єкти змінюють своє місцезнаходження залежно від маршруту, який
визначається заздалегідь або в процесі роботи системи. У структурі зорового образу
їх репрезентовано як ідентифікаційні символи або візуальні моделі, орієнтовані згідно
з напрямком руху асоційованих об’єктів, з можливістю прогнозування подальшого
положення кожного об’єкта на основі апріорних даних маршруту.
Міжнародний науково-технічний журнал
Проблеми керування та інформатики, 2025, № 2 81
Збереження високої точності роботи ПГІС РЧ в умовах обмеженого простору
морських маневрів вимагає, по-перше, точних алгоритмів планування та коригу-
вання траєкторії судна, а по-друге, обчислювальних алгоритмів аналізу положен-
ня його центра тяжіння. Зауважимо, що центр тяжіння судна являє собою умовну
точку ,G у якій сконцентрована вся маса судна і яка є базовою для навігаційних
розрахунків. На діаметральній площині він позначає центральне місце за висотою
та шириною, навколо якого судно може врівноважуватися.
Діаметральна площина судна — це вертикальна площина, яка проходить уз-
довж його довжини від носа до корми через центр. Вона розділяє судно на правий
і лівий борти. Уявно ця площина проходить через середню лінію корпусу судна і є
симетричною відносно його ширини.
Траєкторія характерних точок морського судна, до яких належать чотири
крайні точки носової та кормової частин лівого і правого бортів, визначає ширину
маневреного зміщення судна при рисканні і повороті, яка розраховується при його
русі на прямолінійних і криволінійних ділянках (рис. 4).
Рис. 4
Алгоритм 2. Від точності позиціонування, яку забезпечує навігаційна підсис-
тема ПГІС РЧ, залежить, наскільки успішно судно зможе уникнути зіткнень та
безпечно пройти за заданою траєкторією. Якщо не враховувати зміщення GPS-ан-
тени від центра тяжіння, виникають похибки в навігаційних розрахунках і керу-
ванні судном. Для усунення цих похибок застосовується алгоритм перерахунку
координат приймальної супутникової антени у координати центра тяжіння (алго-
ритм 2), який детально досліджено в [4].
Аналіз геометрії розміщення антени та динаміки зміни курсу судна при ма-
невруванні показав, що помилка визначення його координат змінюється залежно
від декількох факторів: місця розташування супутникової антени відносно центра
тяжіння, її географічних координат і курсу, яким скеровується судно.
В алгоритмі 2 координати центра тяжіння ( , )G G розраховуються за нада-
ними системою позиціонування значеннями географічної широти a та довготи
a супутникової антени. Так, для варіанта, коли курс руху судна K знаходиться
в межах 0 90 ,K за умови 0, 0,а а шукані координати визначаються та-
кими залежностями:
1 2 ,G a a G = + + = +
1 2 .G a a G = − + = +
Тут G і G — поправки до координат центра тяжіння, які складаються з
проєкцій двох відстаней х і у на відповідні координатні осі відносної глобаль-
ної системи ( ) ( )x y − (в милях):
1 siny K = — проєкція у на вісь ( ),y
0 2 4 6 8 10 12 14
G
G
G
G
Планова траєкторія
Фактична траєкторія центра тяжіння
Траєкторія
характерних точок судна
82 ISSN 2786-6491
2 cosx K = — проєкція х на вісь ( ),y
1 cosy K = — проєкція у на вісь ( ),x
2 sinx K = — проєкція х на вісь ( );x
а х і у — відповідно відстані між точкою розташування антени і позицією
центра тяжіння у діаметральній площині по координатних осях X і Y власної
локальної системи, де точкою відліку є центр тяжіння; K — курс як основний
параметр коригування маршруту, особливо в складних погодних умовах, наприк-
лад при низькій видимості.
У розгорнутому вигляді зазначені рівності записуються як
sin cos ,G a у xK K = + +
cos sin .G a у xK K = − +
Залежності координат центра тяжіння судна від координат супутникової
антени для решти варіантів значень географічної широти і довготи антени
0, 0;а а 0, 0;а а 0, 0а а та інших трьох діапазонів курсу судна
90 180 ,K 180 270 ,K 270 360K наведено в [4].
Ці залежності використано на другому етапі синтезу цифрового образу дина-
мічної морської ситуації у програмному модулі визначення поправок до коорди-
нат центра тяжіння на основі супутникових даних про поточні координати прий-
мальної антени. Результати роботи модуля подано на рис. 5.
Рис. 5
За уточненням координат центра тяжіння судна слідує імплементація набору
взаємодоповнювальних алгоритмів, спрямованих на моделювання динаміки руху
кожного морського об’єкта, включеного в зоровий образ. Цей набір охоплює ал-
горитми комбінованого відображення на фоні карти лінійного та обертального пе-
реміщення судна відповідно до апріорної траєкторії. Кожен з алгоритмів викорис-
товує процедуру обробки обчисленої ділянки картографічного фону, на якій у поточ-
ний момент відображається з пріоритетом динамічний символ судна. Ця ділянка
перекривається його зображенням і відновлюється (внаслідок вилучення відповід-
ного фрагмента з буферної пам’яті) при переміщенні символу на нову позицію.
За допомогою наведених нижче алгоритмів розраховуються можливі у на-
прямку траєкторії руху повороти і паралельні перенесення динамічних зображень
символів, що використовуються у процесі синхронного формування візуального
образу поточної навігаційної ситуації.
Алгоритм 3. Для забезпечення належної точності при візуалізації маршруту
судна третій функціональний модуль у складі ПГІС РЧ використовує алгоритм
Міжнародний науково-технічний журнал
Проблеми керування та інформатики, 2025, № 2 83
визначення координат вузлових точок траєкторії (алгоритм 3), який враховує масш-
таб відображення і склад шарів картографічного фону. Необхідні шари комбіну-
ються за важливістю (пріоритетністю) для поточної прикладної задачі різних еле-
ментів змісту, що входять до цифрового зорового образу та забезпечують цілісне
сприйняття ситуації користувачем системи.
Опис з використанням псевдокоду алгоритму 3, який ітераційно визначає ко-
ординати ключових точок маршруту, а також інших алгоритмів, що базуються на
інформації про заплановані траєкторії, включає уточнення вхідних даних, основ-
них кроків реалізації та кінцевого результату.
Вхідні дані алгоритму 3:
MapScale — масштаб відображення картографічного фону;
RouteNodes — список вузлових точок маршруту, представлених як геогра-
фічні координати (широта та довгота);
MapBounds — межі поточного видимого фрагмента картографічного фону;
MapOrigin — нульова точка (базові координати) картографічного фону у
вибраному масштабі.
Псевдокод алгоритму 3:
def assign_node_coordinates (MapScale, RouteNodes, MapBounds, MapOrigin):
Крок 1. Розрахунок коефіцієнта масштабування, який визначає співвідно-
шення між реальними координатами і піксельними координатами зорового обра-
зу, для трансформації сферичних географічних координат у прямокутні координа-
ти екрана (варіант формул трансформації представлено в [4, 9, 18, 20]).
ScaleFactor = calculate_scale_factor (MapScale)
Крок 2. Ініціалізація списку для зберігання координат вузлових точок.
PixelRouteNodes = []
Крок 3. Перетворення координат кожної вузлової точки.
for node in RouteNodes:
# Обчислення відносних координат
relative_x = (node.latitude – MapOrigin.latitude) * ScaleFactor
relative_y = (node.longitude – MapOrigin.longitude) * ScaleFactor
# Перевірка, чи входить точка до видимої області карти
if within_bounds (relative_x, relative_y, MapBounds):
# Додавання точок до списку
PixelRouteNodes.append (relative_x, relative_y)
else:
# Обробка випадків поза межами видимої області
# Якщо вузлова точка виходить за межі видимої області, застосувати
корекцію за допомогою відсікання невидимих точок (corrected_x, corrected_y)
return PixelRouteNodes
Крок 4. Збереження отриманих координат у буфері регенерації маршруту
для подальшого відображення з пріоритетом на картографічному фоні.
Результатом реалізації алгоритму є коректне накладання маршруту на карто-
графічний фон з точним позиціюванням вузлових точок відповідно до масштабу.
Цей алгоритм є важливою частиною третього модуля для побудови маршру-
тів з метою відстеження і контролю положення суден у режимі реального часу.
Алгоритм 4. Після точного визначення позицій ключових точок на траєкторії
маршруту застосовується алгоритм покадрового відображення плавного перемі-
щення судна між вузловими точками (алгоритм 4). Він забезпечує візуалізацію
руху ідентифікаційного символу морського об’єкта з урахуванням азимутальної
орієнтації, що сприяє покращенню сприйняття користувачем динаміки перемі-
щення цього судна та підвищує точність контролю за його курсом.
84 ISSN 2786-6491
Вхідні дані алгоритму 4:
StartNode та EndNode — координати початкової та кінцевої вузлових точок;
ShipImage — зображення судна, орієнтоване у напрямку руху;
FrameRate — кількість кадрів, необхідних для оновлення зображення судна
(50 кадрів за секунду для реалізації плавного переміщення);
TotalDuration — загальний час переміщення судна від стартової вершини
StartNode до наступної EndNode на ділянці траєкторії;
OrientationAngle — кут орієнтації судна, розрахований на основі напрямку
між сусідніми вершинами StartNode та EndNode.
Псевдокод алгоритму 4:
def smooth_ship_movement (StartNode, EndNode, ShipImage, FrameRate,
TotalDuration):
Крок 1. Розрахунок параметрів процесу лінійного переміщення.
# Розділити ділянку маршруту між заданими вузловими точками на ко-
роткі інтервали (StepDistance), що відповідають довжині відрізка, який судно до-
лає за один кадр відображення його руху
# Обчислити кількість кадрів для плавного переміщення: NumFrames =
FrameRate * TotalDuration
# Розрахувати приріст координат для кожного кроку (dx, dy) з огляду на
різницю між StartNode та EndNode, поділену на NumFrames
dx = (EndNode.x – StartNode.x) / (FrameRate * TotalDuration)
dy = (EndNode.y – StartNode.y) / (FrameRate * TotalDuration)
# Обчислити орієнтацію судна між заданими вузловими точками
OrientationAngle = calculate_orientation_angle (StartNode, EndNode)
# Ініціалізувати поточні координати (current_x, current_y) значеннями, що
відповідають позиції StartNode
current_x, current_y = StartNode.x, StartNode.y
Крок 2. Покрокова індикація переміщення судна між вузловими точками.
# Для кожного кадру frame від 1 до NumFrames:
for frame in range (int(FrameRate * TotalDuration)):
# Оновлення координат зображення судна
current_x += dx
current_y += dy
# Відображення судна з визначеною орієнтацією:
clear_previous_frame() # Перед кожним новим кадром видалити поперед-
нє зображення судна, щоб уникнути накладання кадрів
display_ship (ShipImage, current_x, current_y, OrientationAngle) # Відобра-
зити ідентифікаційне зображення судна (ShipImage) у новій позиції з орієнтацією
у напрямку EndNode
# Затримка для плавного оновлення кадру
time.sleep (1 / FrameRate)
# Завершення процесу переміщення в кінцевій точці та визначення коорди-
нат наступної точки, в напрямку якої має рухатися судно
finalize_position (EndNode)
Алгоритм покадрового переміщення ідентифікаційного символу між сусідні-
ми вузловими точками враховує фактичний напрямок та орієнтацію судна і забез-
печує плавність візуалізації внаслідок необхідної затримки між оновленнями кад-
рів (FrameDelay), яка визначається як 1000 мс / FrameRate відповідно до бажаної
частоти оновлення. Наприкінці роботи алгоритм 4 оновлює поточний кут орієнта-
ції OrientationAngle на основі даних наступного сегмента траєкторії, якщо судно
рухається до наступної вузлової точки.
Міжнародний науково-технічний журнал
Проблеми керування та інформатики, 2025, № 2 85
Алгоритм 5. Для забезпечення плавного повороту судна у вузловій точці
траєкторії розроблено алгоритм 5, який поступово змінює орієнтацію зіставленого
ідентифікаційного символу, імітуючи реалістичний маневр морського об’єкта. Це
дозволяє оператору легше сприймати чергову зміну у курсі судна під час навігації
та покращує точність візуального контролю за його рухом на основі цифрового
образу, сформованого в режимі реального часу.
Вхідні дані алгоритму 5:
StartAngle — початковий кут орієнтації судна (до повороту);
EndAngle — кінцевий кут орієнтації судна (після повороту);
PivotPoint — координати точки повороту (вузлова точка траєкторії);
FrameRate — кількість кадрів за секунду для плавної зміни орієнтації;
TurnDuration — час, протягом якого здійснюється поворот.
Псевдокод алгоритму 5:
def smooth_ship_rotation (StartAngle, EndAngle, PivotPoint, ShipImage,
FrameRate, TurnDuration):
Крок 1. Розрахунок параметрів повороту.
AngleDifference = EndAngle – StartAngle
# Розрахувати кут повороту для кожного кроку (AngleStep) за формулою,
щоб кут змінювався рівномірно протягом заданого часу
AngleStep = AngleDifference / (FrameRate * TurnDuration)
# Ініціалізація параметрів повороту:
# Встановити поточний кут орієнтації судна
current_angle = StartAngle
Крок 2. Покрокове виконання повороту.
for frame in range (int(FrameRate * TurnDuration)):
# Оновлення кута орієнтації
current_angle += AngleStep
# Відображення судна з новою орієнтацією:
clear_previous_frame () # Видалити попереднє зображення судна, щоб
уникнути накладання кадрів
display_ship (ShipImage, PivotPoint, current_angle) # Відобразити іденти-
фікаційне зображення судна з новою орієнтацією у точці PivotPoint
# Затримка для плавного оновлення кадру:
# Ввести затримку, що відповідає частоті оновлення кадрів
time.sleep (1 / FrameRate)
# Завершення повороту:
# Після досягнення EndAngle зупинити процес та присвоїти нове зна-
чення змінній current_angle, що відповідає за кут орієнтації судна, рівне EndAngle
finalize_orientation (EndAngle)
Запропонований алгоритм враховує плавність обертання ідентифікаційного
символу судна (при генерації загального образу ситуації) завдяки використанню
набору орієнтованих зображень з кроком 1º, що забезпечує високу точність орієн-
тації та поступове відтворення зміни напрямку руху в кожній точці маршруту.
Під час динамічного відображення обертального руху в точках зміни траєк-
торії алгоритм 5 оновлює базові координати судна відповідно до значень його
центра тяжіння для точного позиціонування об’єкта на деталізованому картогра-
фічному фоні. Разом з тим алгоритм вибирає відповідне орієнтоване зображення з
попередньо завантаженого набору для забезпечення точного кута повороту. Все
це покращує якість візуалізації зорового образу та робить більш зручним для опе-
ратора сприйняття змін у напрямку руху судна, зменшуючи когнітивне наванта-
ження впродовж контролю ситуації.
86 ISSN 2786-6491
Алгоритм реалізує швидке та водночас точне відображення повороту морсь-
кого судна, формуючи в оператора реалістичне уявлення про зміну курсу. Постій-
ний контроль за курсом дозволяє мінімізувати відхилення від маршруту, які в ін-
шому разі могли б завадити безпечній навігації, прецизійному керуванню рухом
морських суден і вчасному досягненню цілі (пункту призначення).
Розроблені алгоритми 4 і 5 апробовано у третьому програмному модулі, який
використовує GPS-дані для візуалізації курсу судна та його відхилень. За допомо-
гою цього модуля користувач може відстежувати місцеперебування судна з точніс-
тю до метра при щосекундному оновленні даних, що суттєво покращує керування
судном, зокрема в умовах обмеженого маневреного простору або під час вико-
нання прецизійних операцій у заздалегідь визначених акваторіях.
Основні функціональні елементи інтерфейсу користувача, що реалізовано в
цьому модулі, можна побачити на рис. 6.
а б
в г
Рис. 6
Інтерактивне меню у верхній частині головного вікна (рис. 6, а) забезпечує
доступ до налаштувань програмного модуля та дозволяє користувачу адаптувати
відображення інформації відповідно до поточної навігаційної задачі. Права час-
тина вікна надає інформацію від GPS-модуля, яка містить поточні координати суд-
на, швидкість руху та відхилення від заданого курсу. Ліва частина екрану візуалі-
зує інтегровані в структуру зорового образу ситуаційні дані щодо проходження
судном запланованого маршруту, величини допустимих відхилень та їхніх меж
(за наявності), а також поточне місцезнаходження судна на маршруті.
Така організація інтерфейсу забезпечує судноводію зручний і оперативний
контроль навігаційної ситуації за допомогою згенерованого зорового образу, вна-
слідок чого підвищується точність судноводіння, а отже, і безпека руху за зада-
ним маршрутом під час проходження критичних ділянок.
Функціональний модуль містить декілька рівнів інформування оператора про
місцеположення та параметри руху керованого об’єкта. Відображення в структурі
зорового образу маршруту і поточного положення судна реалізується з урахуван-
ням таких ключових орієнтирів:
Міжнародний науково-технічний журнал
Проблеми керування та інформатики, 2025, № 2 87
— маршрут морського судна — суцільна лінія із заданими вузловими точка-
ми (шість контрольних точок, що позначені кругами малого діаметра), через які
має пройти судно;
— допустиме відхилення від маршруту — межі відхилення позначено пара-
лельними лініями. Локація судна між цими лініями вказує на дотримання марш-
руту (рис. 6, а), а відхилення від нього (рис. 6, б) обчислюється системою та виво-
диться в нижньому полі правої інформаційної панелі. Якщо судно виходить за
межі поля допуску, значення відхилення підсвічується попереджувальним жовтим
кольором, що дозволяє оператору своєчасно реагувати на зміни;
— зона досягнення вузлової точки — додаткове коло навколо кожної вуз-
лової точки, діаметр якого налаштовується оператором. Коли судно входить у
цю зону (рис. 6, в), система реєструє факт проходження відповідної вершини
побудованого маршруту, яка має унікальний номер, після чого затемнює її колір
і надає їй статус відвіданої вершини;
— інформаційна панель — права панель відображає вичерпні дані щодо по-
точного положення судна: відстань до наступної точки маршруту; орієнтовний
час прибуття до цієї точки з урахуванням поточної швидкості; актуальне відхи-
лення від маршруту, яке оновлюється в реальному часі.
На рис. 6, в, г продемонстровано ситуації, коли судно перебуває в точці зміни
азимута маршруту і в пункті призначення відповідно.
Розширені можливості візуалізації створеного образу дозволяють оператору
своєчасно коригувати курс судна для досягнення високої точності навігації та під-
тримки курсу в межах допустимих параметрів.
Отже, синтез цифрового зорового образу динамічної морської ситуації в про-
грамному середовищі ПГІС РЧ здійснюється внаслідок інтеграції поточних GPS-да-
них, оброблених другим і третім функціональними модулями, з картографічною
інформацією, яку формує модуль інтерактивної роботи з картою, адаптованою до
різних рівнів деталізації. Такий підхід забезпечує комплексне відображення наві-
гаційної ситуації для судноводія або диспетчера, що допомагає приймати рішення
для уникнення потенційної небезпеки (ризику зіткнень або виходу судна за межі
фарватеру) та визначати безпечний шлях для проходу суден (особливо у місцях,
де є обмеження через мілину, скелі чи інші перешкоди).
Обговорення результатів
Результати проведеного дослідження демонструють, що імплементація запро-
понованих сумісних і взаємопов’язаних алгоритмів у межах розроблених функ-
ціональних модулів значно підвищує точність і швидкодію візуалізації траєкторій
руху суден на масштабованій карті. Це сприяє покращенню зорового представ-
лення поточної морської ситуації, внаслідок чого оператор може більш ефективно
її інтерпретувати та, відповідно, приймати адекватні рішення у реальному часі.
Наведені алгоритми мають потенціал впровадження не лише в системах морсь-
кої навігації та диспетчеризації (для прокладання і контролю маршруту суден, в
тому числі в морських каналах, річках, портах та уздовж берегів). Актуальним є
їх застосування у системах прецизійного землеробства, управління транспортом у
великих логістичних хабах та аеропортах, а також у системах оборони та керу-
вання космічними апаратами.
Перспективи майбутніх досліджень полягають у вдосконаленні алгорит-
мів обробки складних багатокомпонентних траєкторій, їх адаптації до різних
типів рухомих об’єктів та оптимізації під новітні методи супутникової навіга-
ції з метою подальшого покращення керованості ситуації на основі образних
даних, згенерованих у реальному масштабі часу.
88 ISSN 2786-6491
Висновок
Розроблено три програмні модулі, що реалізують п’ять узгоджених алгорит-
мів, які мають наукову і практичну цінність у контексті вдосконалення точності
та ефективності керування морськими об’єктами в реальному часі.
Представлено алгоритм відображення картографічного фону відповідно до
заданого інформаційного масштабу, який враховує специфіку зберігання карти у
форматі об’єктно-орієнтованої моделі та забезпечує коректне масштабування кар-
тографічних об’єктів кожного інформаційного шару з використанням оптималь-
ного набору даних, необхідних користувачам для розв’язання прикладних задач.
Розглянуто алгоритм побудови траєкторії руху судна, що обчислює екранні
координати вузлових точок маршруту з урахуванням попередньо встановленого
масштабу візуалізації цифрового зорового образу. Завдяки використанню алгорит-
мом буфера регенерації, прямолінійні сегменти маршруту накладаються на карту
незалежним шаром з достатньою деталізацією, яка покращує точність візуального
контролю за відхиленням від курсу.
Окремо описано алгоритм покрокового відображення плавного переміщення
морського об’єкта на ділянці траєкторії між двома сусідніми вузлами. Алгоритм
гарантує послідовність та чіткість оновлення відповідного ідентифікаційного зо-
браження на картографічному фоні зі зміною кадру не більше 20 мс.
Проаналізовано алгоритм точного орієнтування зображення судна у вузлових
точках траєкторії. Він коригує координати центра тяжіння судна за допомогою
спеціального алгоритму, що враховує діапазони зміни курсу об’єкта, та забезпе-
чує плавний поворот з деталізацією до 1º. Все це дозволяє максимально точно по-
зиціонувати морський об’єкт на карті при зміні його орієнтації.
Запропоновані алгоритми та відповідні функціональні модулі сприяють фор-
муванню більш чіткої, інформативної, релевантної та інтуїтивно зрозумілої вірту-
альної картини зони контролю, що підвищує точність сприйняття динамічної на-
вігаційної ситуації людиною-оператором. Як наслідок, це допомагає приймати
оптимальні рішення щодо безпечного і точного керування рухом судна, а отже,
знижує ймовірність відхилень від маршруту та потенційних зіткнень.
A. Kasim
FUNCTIONAL MODULES AND ALGORITHMS
FOR SYNTHESIS OF DIGITAL VISUAL IMAGE
OF DYNAMIC MARINE SITUATION IN A PRECISION
REAL-TIME GEOINFORMATION SYSTEM
Anisa Kasim
V.M. Glushkov Institute of Cybernetics of the National Academy of Sciences of
Ukraine, Kyiv,
aneesa.qasem@gmail.com
The key task of real-time precision geographic information systems is the syn-
chronized display on an interactive cartographic background the identification
images of recognized moving objects according to the input flow of navigation
data with a given accuracy, detail, spatial and temporal scale. Systems of this
class are suitable for wide application in aviation, precision agriculture, maritime
navigation, defense, space satelliteʼs control, etc. The purpose of the work is to
develop algorithms and functional modules for the synthesis of a digital visual
image of the marine situation, which ensure the improvement of the quality of
decision-making by each user of the system by increasing the accuracy and
Міжнародний науково-технічний журнал
Проблеми керування та інформатики, 2025, № 2 89
speed of processing input data and providing a highly accurate final result in the
form of an objective, adequate reality, and a holistic picture of the situation. For
this purpose, the study proposes a number of algorithms, in particular, an algo-
rithm for synthesizing the cartographic background in the format of digital ter-
rain models in accordance with a given information scale, an algorithm for as-
signing coordinates to nodal points of a given trajectory of the vesselʼs move-
ment taking into account the selected scale, an algorithm for frame-by-frame
display of the movement of a controlled marine object on a section of the trajec-
tory between two neighboring nodes with a smooth display of the vesselʼs turn
at the nodal point of the trajectory. Each of the algorithms is implemented in the
corresponding interlinked software modules, which include: a module for inter-
active work with the map, a module for determining corrections to the coordi-
nates of the vesselʼs center of gravity based on satellite data on the current coor-
dinates of the receiving antenna, a module for integrating GPS data with infor-
mation layers of cartographic objects. A diagram of the interaction of the
functional modules of a real-time precision geoinformation system during the
synthesis of a visual image of a dynamic situation is presented. The developed
algorithms and software modules facilitate the interpretation of the image
formed in real time and, as a result, increase the level of perception of the real
situation by the human operator, which, in turn, leads to an improvement in the
relevance of the decisions made by him for the accurate and safe control of the
vesselʼs movement.
Keywords: precision geographic information system, marine situation, control-
lability, digital visual image, decision making, satellite navigation system, real-
time GPS data processing, functional module, information panel.
ПОСИЛАННЯ
1. Васюхін М.І., Касім А.М., Креденцар С.М. Методи генерації складних просторових пере-
міщень при представленні повітряної обстановки (для центрів оперативного управління).
Технологические системы. 2006. № 3(35). С. 5–7.
2. Розробка робастних методів прецизійного управління орієнтацією малих космічних апара-
тів та їхньої реалізації на проблемно орієнтованих процесорах / В.М. Кунцевич, О.В. Пала-
гін, В.Ф. Губарев, Н.А. Бабій, В.В. Волосов, О.М. Лісовий, С.В. Мельничук, В.М. Опанасен-
ко, В.М. Шевченко. Космічна наука і технологія. 2015. Т. 21, № 1. С. 3–9. DOI: https://
doi.org/10.15407/knit2015.01.003
3. Касім М.М., Васюхін М.І., Касім А.М. Високоточні методи отримання супутникових наві-
гаційних даних для задач прецизійного водіння. Науковий вісник Херсонської державної
морської академії. 2016. № 1(14). С. 299–309.
4. Програмно-апаратні засоби прецизійного перерахунку координат і візуалізації місцеполо-
ження судна / М.І. Васюхін, А.М. Касім, А.П Бень, П.М. Павленко. Вісник інженерної ака-
демії України. 2019. № 3. С. 43–49.
5. Krivonos Yu.G., Matychyn I.I., Chikrii A.A. Dynamic games with discontinuous trajectories. Ky-
iv : Naukova Dumka, 2005, 220 p. (in russian).
6. Method of organizing a dynamic scene displayed on the screen of real-time geoinformation sys-
tems / I.M. Vasyukhina, A.M. Kasim, A.E Kulik., S.A Ponomarev. Visnyk of the Kherson Na-
tional Technical University. 2005. N 1(21). P. 207–210 (in russian).
7. Maritime GIS: from monitoring to simulation systems / C. Claramunt, T Devogele., S. Fournier,
V. Noyon, M. Petit, C. Ray. Information Fusion and Geographic Information Systems : Proceedings
of the Third International Workshop / by ed. V.V. Popovich, M. Schrenk, K.V. Korolenko. Springer,
Berlin, Heidelberg, 2007. P. 34–44. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-540-37629-3_3
8. Method of accelerated rotation of images of dynamic objects presented in the form of complex
symbols on the screen of a real-time geoinformation air navigation complex / M.I. Vasyukhin,
V.A. Borodin, A.M. Kasim, O.I. Kapshtyk. AVIA–2007 : Proceedings of the VIII International
Scientific and Technical Conference (Kyiv, 25–27 April 2007). Kyiv : NAU, 2007. Vol. 1.
P. 21.28–21.31. (in russian)
9. Maltsev A.S. Maneuvering of ships during divergence. Odessa : Marine training center, 2002.
208 p. (in russian)
10. Система представлення повітряної та наземної обстановки для ситуаційних центрів
оперативного управління антитерористичними операціями / М.І. Васюхін, А.П. Бень,
В.А. Вишинський, А.М. Касім, П.М. Павленко. Nauka i praktyka bezpieczeństwa : księga
https://doi.org/10.1007/978-3-540-37629-3_3
90 ISSN 2786-6491
pamiątkowa Leszka Fryderyka Korzeniowskiego profesora Uniwersytetu Pedagogicznego
im. Komisji Edukacji Narodowej w Krakowie. Kraków : Wydawnictwo EAS, 2019. С. 300–307.
11. Kasim A.M. Method of reference points in creating dynamic scenes. Science-based technologies :
materials of the scientific and technical conference of students and young scientists (Kyiv, No-
vember 20–24, 2006). Kyiv : NAU, 2007. P. 12. (in russian)
12. Палагін О.В., Васюхін М.І., Касім А.М. Моделі, методи та засоби представлення в реаль-
ному часі об’єктів, які рухаються в навколоземному просторі. Проблемні питання розвит-
ку озброєння та військової техніки : тези доповідей на міжвідомчій науково-технічній
конференції (Київ, 17–20 грудня 2012 року). К. : ЦНДІ ОВТ, 2012. С. 164–165.
13. Комбінована модель знаходження найкоротшого циклу проходження заданої кількості ве-
ршин кластерів графа: приклад застосування для пішохідного туризму / П.І. Стецюк,
М.М. Корабльов, О.О. Стоян, О.А. Губернатор, О.В. Михайленко. Міжнародний науково-
технічний журнал Проблеми керування та інформатики. 2024. Т. 69, № 4. С. 5–27. DOI:
https://doi.org/10.34229/1028-0979-2024-4-1
14. Increase food and environmental safety of the country by application of progressive information
technologies in the sphere of precision farming / M.I Vasyukhin, A.M. Kasim, A.N. Tkachenko,
M.M. Kasim. Transactions of Georgian Technical University «Automated Control Systems».
2018. N 2(26). P. 120–127. (in russian)
15. Імітаційна геоінформаційна модель представлення наземної та повітряної обстановки ра-
йону аеропорту / М. Васюхін, А. Касім, В. Гулевець, О. Бойко, Н. Чукаріна, М. Касім. Між-
відомчий науково-технічний збірник Геодезія, картографія і аерофотознімання. 2011.
Вип. 75. С. 100–109.
16. Піпченко О.Д., Конон Н.М. Удосконалення методів управління судном по заданій траєкто-
рії. Науковий вісник Херсонської державної морської академії. 2023. № 1–2(26–27). С. 29–43.
DOI: https://doi.org/10.33815/2313-4763.2023.1-2.26-27.029-043
17. Касім А.М. Склад і структура клієнт-серверної системи моделювання поведінки навігацій-
но-моніторингових комплексів змінного призначення. Математичні машини і системи.
2016. № 4. С. 54–67.
18. Васюхін М.І., Касім А.М., Капштик О.І. Матрично-функціональний метод обчислення да-
них для відображення процесу переміщення символу на фоні карти в геоінформаційних ае-
ронавігаційних комплексах реального часу. Збірник наукових праць Військового інституту
Київського національного університету імені Тараса Шевченка. 2006. № 4. С. 221–228.
19. Kasim A.M. A method for organizing the movement of a complex symbol on the screen of real-
time geoinformation air navigation systems. Software security engineering 2005 : materials of the
conference of graduate students and students (Kyiv region, Koncha-Zaspa, 29 June – 2 June
2005). Kyiv : NAU, 2005. P. 193–197. (in russian)
20. Про точність визначення місцеположення рухомих об’єктів за радіолокаційними даними та
комплекс програм прецизійної візуалізації оточуючої обстановки / М.І. Васюхін, А.М. Ка-
сім, А.П. Бень, М.М. Касім. Науковий вісник Херсонської державної морської академії.
2018. № 2(19). С. 220–233.
Отримано 10.01.2025
http://journals.ksma.ks.ua/nvksma/article/view/733
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-211375 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0572-2691 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-03-16T09:46:34Z |
| publishDate | 2025 |
| publisher | Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Касім, А.М. 2025-12-31T10:30:18Z 2025 Функціональні модулі та алгоритми синтезу цифрового зорового образу динамічної морської ситуації в прецизійній геоінформаційній системі реального часу / А.М. Касім // Проблемы управления и информатики. — 2025. — № 2. — С. 75-90. — Бібліогр.: 20 назв. — укр. 0572-2691 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/211375 004.9 10.34229/1028-0979-2025-2-7 У статті представлено розроблені алгоритми та функціональні модулі синтезу цифрового зорового образу морської ситуації, які покращують ефективність прийнятих рішень з боку кожного користувача системи в зоні своєї відповідальності. Такий ефект досягається внаслідок підвищення точності та швидкості обробки вхідних даних з подальшим наданням високоточного кінцевого результату як об’єктивної інформації, закладеної в цілісному візуальному образі поточної ситуації. The purpose of the work is to develop algorithms and functional modules for the synthesis of a digital visual image of the marine situation, which ensure the improvement of the quality of decision-making by each user of the system by increasing the accuracy and speed of processing input data and providing a highly accurate final result in the form of an objective, adequate reality, and a holistic picture of the situation. Це дослідження виконано за підтримки НАН України (проєкт 0124U001826). uk Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України Проблеми керування та інформатики Технічні засоби для вимірювань та керування Функціональні модулі та алгоритми синтезу цифрового зорового образу динамічної морської ситуації в прецизійній гео- інформаційній системі реального часу Functional modules and algorithms for synthesis of digital visual image of dynamic marine situation in a precision real-time geoinformation system Article published earlier |
| spellingShingle | Функціональні модулі та алгоритми синтезу цифрового зорового образу динамічної морської ситуації в прецизійній гео- інформаційній системі реального часу Касім, А.М. Технічні засоби для вимірювань та керування |
| title | Функціональні модулі та алгоритми синтезу цифрового зорового образу динамічної морської ситуації в прецизійній гео- інформаційній системі реального часу |
| title_alt | Functional modules and algorithms for synthesis of digital visual image of dynamic marine situation in a precision real-time geoinformation system |
| title_full | Функціональні модулі та алгоритми синтезу цифрового зорового образу динамічної морської ситуації в прецизійній гео- інформаційній системі реального часу |
| title_fullStr | Функціональні модулі та алгоритми синтезу цифрового зорового образу динамічної морської ситуації в прецизійній гео- інформаційній системі реального часу |
| title_full_unstemmed | Функціональні модулі та алгоритми синтезу цифрового зорового образу динамічної морської ситуації в прецизійній гео- інформаційній системі реального часу |
| title_short | Функціональні модулі та алгоритми синтезу цифрового зорового образу динамічної морської ситуації в прецизійній гео- інформаційній системі реального часу |
| title_sort | функціональні модулі та алгоритми синтезу цифрового зорового образу динамічної морської ситуації в прецизійній гео- інформаційній системі реального часу |
| topic | Технічні засоби для вимірювань та керування |
| topic_facet | Технічні засоби для вимірювань та керування |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/211375 |
| work_keys_str_mv | AT kasímam funkcíonalʹnímodulítaalgoritmisintezucifrovogozorovogoobrazudinamíčnoímorsʹkoísituacíívprecizíiníigeoínformacíiníisistemírealʹnogočasu AT kasímam functionalmodulesandalgorithmsforsynthesisofdigitalvisualimageofdynamicmarinesituationinaprecisionrealtimegeoinformationsystem |