Математическое и физическое моделирование движения кораблей в условиях Военно-морского флота Российской Федерации

1.

Федеральное государственное казённое образовательное учреждение
«Кемеровское президентское кадетское училище»
Индивидуальный учебный проект
«Математическое и физическое моделирование движения кораблей в условиях Военно-морского флота
Российской Федерации»
Выполнил:
Староверов И.А.
обучающийся 11 «В» класса
(73 взвод)
Руководитель:
Кузменкова Н.А.
преподаватель отдельной дисциплины
(математики, информатики и ИКТ)

2.

Проблема:
Ряд общеобразовательных учреждений МО РФ не осуществляет профориентационную
направленность на специальности, связанные с военно-морским флотом.
Из 33 довузовских учреждений МО РФ (7 – Президентских кадетских училищ, 9 –
кадетских корпусов, 12 – суворовских военных училищ, 5 – нахимовских военноморских училищ), только 6 ориентированы на морскую специфику:
• Филиал Нахимовского военно-морского училища (Владивостокское президентское
кадетское училище)
• Филиал Нахимовского военно-морского училища (Севастопольское президентское
кадетское училище)
• Филиал Нахимовского военно-морского училища в г. Калининграде
• Филиал Нахимовского военно-морского училища в г. Мурманске
• Кронштадтский морской кадетский военный корпус

3.

По результатам анкетирования обучающихся 10-11 классов, 22,6% (30 чел)
собираются поступать в военно-морские ВУЗы России.
Будущим курсантам необходимо точное понимание динамики движения
кораблей в различных морских условиях для обеспечения безопасности и
эффективности морских операций.
В работе представлены точное и реалистичное представления динамики
движения кораблей, с учетом влияния внешних факторов и разработка
адаптированных моделей, соответствующих специфике российских военных
кораблей и морских условий.

4.

Цель:
Проведение анализа основных и актуальных вопросов о
математическом и физическом моделировании движения
кораблей в условиях Военно-морского флота Российской
Федерации

5.

Для достижения указанной цели
необходимо выполнить следующие задачи:
1. Проанализировать теоретические аспекты моделирования
движения кораблей
2. Разобрать практическое моделирование движения кораблей
Военно-морского флота Российской Федерации
3. Подвести итоги проделанной работы
4. Ознакомить с результатами своей работы обучающихся,
ориентированных на поступление в военно-морские ВУЗы РФ

6.

Решение
Подготовительный этап
Подбор и изучение подходящей литературы
Формулирование актуальности выбранной темы проекта
Анализирование теоретических аспектов

7.

Основной этап
• Создание анкеты, выявление целевой аудитории(Определение
целевой аудитории)
• Выявление целевой аудитории
• Проектирование моделей движения кораблей

8.

Заключительный этап
• Подведение итогов проделанной работы
• Подготовка к защите, публичному выступлению на конференции

9.

Описание важности математического и физического моделирования
для обеспечения безопасности и эффективности морских операций

10.

Обзор основных понятий и терминов
1. Дифференциальные уравнения
2. Интегрирование
3. Численные методы
4. Траектория
5. Скорость и ускорение
6. Гидродинамика
7. Сопротивление воды
8. Управление и маневрирование
9. Гравитация
10. Ветер и течения
11. Компьютерные симуляции

11.

Обзор математических методов, используемых при моделировании
движения кораблей: дифференциальные уравнения,
интегрирование, численные методы

12.

Исследование физических законов, определяющих движение
кораблей: законы Ньютона, закон сохранения импульса,
гидродинамические явления

13.

В контексте моделирования и анализа
движения кораблей, следующие законы и
явления играют ключевую роль:
1. Законы Ньютона
2. Закон сохранения импульса
3. Гидродинамические явления
4. Закон Архимеда
5. Динамика вращательного движения
6. Взаимодействие с волнами
7. Эффекты ветра и течений

14.

Анализ существующих математических и физических моделей,
используемых для моделирования движения кораблей Военноморского флота России

15.

При выборе подходящей модели для конкретных задач Военно-морского флота необходимо
учитывать ряд ключевых критериев, чтобы обеспечить максимальную эффективность,
точность и безопасность в морских операциях. Рассмотрим эти критерии более подробно:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Точность и надежность
Учет специфических условий
Гибкость и масштабируемость
Временная эффективность
Удобство использования
Учет специфики задач
Совместимость и интеграция
Прогностические возможности

16.

Создание компьютерной
симуляции движения
кораблей - сложный и
многогранный процесс,
требующий объединения
знаний в области
математики, физики,
инженерии и
программирования.

17.

Анализ преимуществ и ограничений моделирования в контексте
оперативной деятельности Военно-морского флота Российской
Федерации

18.

Анализ:
1. Оптимизация маршрута
2. Прогнозирование времени
прибытия
3. Сравнение с традиционными
методами
4. Влияние изменяющихся
условий
5. Оценка ограничений

19.

Заключение
Актуальность темы проявляется в стремительном развитии
технологий и постоянно меняющейся геополитической обстановке.
Математические и физические модели, разработанные для анализа
и симуляции движения кораблей, предоставляют уникальные
инструменты для планирования морских операций, обучения
экипажей и принятия обоснованных решений во время боевых
действий.

20.

Спасибо за внимание!