Статья: ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕСТОПОЛОЖЕНИЯ СУДНА ПО ГЛУБИНАМ ПРИ ПОМОЩИ НЕЙРОННОЙ СЕТИ (2024)

Читать онлайн

Предложен метод определения места судна по глубинам на основе нейронной сети, которая принимает на вход последовательность глубин, измеренных при помощи эхолота, а прогнозирует широту и долготу судна на момент измерения последней глубины. Нейронная сеть имеет архитектуру сети прямого распространения с несколькими скрытыми слоями и полными связями, удовлетворяющую условиям универсальной аппроксимации в соответствии с теоремой Стоуна - Вейерштрасса. Для обучения используется алгоритм Adamax при условии контроля наибольшего значения модуля невязки на каждой итерации. Моделирование выполнялось с использованием языка программирования Python и библиотеки Tensorflow. Модельная поверхность рельефа дна была представлена в виде многочлена второго порядка. Образцы получены на основе виртуальных измерений глубин в узлах координатной сетки с пространственным разрешением не хуже, чем один кабельтов. После сбора образцов выполнялось обучение нейронной сети, в ходе которого не использовалась контрольная выборка. В обучении участвовало несколько нейронных сетей, отличающихся количеством скрытых слоев, а также количеством нейронов в них. После обучения было проведено тестирование, которое предполагало движение судна вдоль меридианов, в точности не совпадающих с используемыми для формирования обучающей выборки. При этом наряду с вариантом средних по долготе меридианов рассмотрен вариант выбора меридианов с использованием датчика случайных чисел равномерного распределения. В результате тестирования все рассмотренные сети показали примерно одинаковую приемлемую навигационную точность, близкую к точности, полученной на обучающей выборке.

Ключевые фразы: судно, местоположение, глубина, нейронная сеть, машинное обучение, автономный режим, РЕЛЬЕФ ДНА, АЛГОРИТМ РАСЧЕТА
Автор (ы): ДЕРЯБИН ВИКТОР ВЛАДИМИРОВИЧ
Журнал: ВЕСТНИК ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА МОРСКОГО И РЕЧНОГО ФЛОТА ИМ. АДМИРАЛА С. О. МАКАРОВА

Предпросмотр статьи

Идентификаторы и классификаторы

УДК
004.032.26. Нейронные сети
527.62. Определение координат средств транспорта
656.61.052. Плавание в море (судовождение)
Для цитирования:
ДЕРЯБИН В. В. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕСТОПОЛОЖЕНИЯ СУДНА ПО ГЛУБИНАМ ПРИ ПОМОЩИ НЕЙРОННОЙ СЕТИ // ВЕСТНИК ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА МОРСКОГО И РЕЧНОГО ФЛОТА ИМ. АДМИРАЛА С. О. МАКАРОВА. 2024. Т. 16 № 1
Текстовый фрагмент статьи