Как создать траекторию, пространство, координаты?

Question

[Лелуш Ламперуш]

Работаю над программой для диплома , основа которой - движение судов в море. Есть наше судно , есть и другие суда , которые передают нам свои данные по типу скорости , направления движения и кратчайшее расстояние до нашего судна.

Программа должна будет вычислять , что нам делать в случае , если другое судно находится в некоторой близости от нас .
К этому всему рассматривать будут ситуации в двух вариантах : Открытом море и Узкой местности ( к примеру при движении по реке или рядом с сушей )

Само мясо - это не вывести на экран , как движутся суда , не проиллюстрировать ситуацию возможного столкновения. Мясо в том , что нужно просто рассчитать , может ли быть опасное сближение двух кораблей - моего и чужого.

И я пока понятия не имею , по какой методике это можно сделать. Может быть использовать координаты ? Может просто математическую формулу , если таковая найдется?

Просто представьте шахматную доску , где плывут два корабля , нам известна и скорость , и направление движения. В Теории можно рассчитать , как пройдет их маршрут и может ли быть опасная ситуация.

Но что делать с узкой местностью ? Вот с этим я падаю ниц.
Пока не представляю , как можно вбить в питон то , что справа и слева есть узкий коридор , и в нем сильно не развернешься. А впереди еще другое судно навстречу.

Вообще не работал с чем-то подобные в плане координат.
Может быть , и без координат можно обойтись , просто основываясь на том , что судно движется в определенном коридоре по своей назначенной траектории , назад оно не ходит , и повернуть может только на 90 градусов вправо или лево.

Пожертвуйте идей с реализацией , пожалуйста!
Может быть в питоне есть что-то для расчета и предвидения траектории , а может метод с координатами это выстрел из пушки по воробьям.

Comments

[Константин Нагибович]

Дипломному руководителю задавали этот вопрос?

[Алан Гибизов]

при чем тут тэг python?

[Лелуш Ламперуш]

Алан Гибизов, Это все на python пишется , единственный язык , на котором я что-то могу)

[Лелуш Ламперуш]

Константин Нагибович, Он не хочет ничего отвечать по этому поводу , дед только кидает методички с объяснением , что делать судну в том или ином случае , но как конкретно просчитать , произойдет ли этот случай в python - он не скажет.

[Алан Гибизов]

Лелуш Ламперуш, пока я в вопросе вижу, что пишется на русском. Упоминания ЯП не достаточно, чтобы ставить его тэг. Надо код и вопрос по конкретике ЯП.

[Лелуш Ламперуш]

Алан Гибизов, Понимаю , просто даже не знаю , с чего начать в таком вопросе , поэтому написал сюда. Ранее не работал с чем-то подобным , может в интернете чего смогу найти. Времени не очень много осталось для всего этого)

[freeExec]

Как считать столкновения - задачки из 5 класса на скорость.
Что делать в узком коридоре - явно написано в методичке деда.
Картографии тут нет от слова совсем, раз нет никакой привязки к реальной местности.

[Лелуш Ламперуш]

freeExec, Модератор поменял тег python на картографию. Изначальный вопрос был связан с реализацией просчета траекторий на python.

[Алан Гибизов]

freeExec, предложите альтернативный тэг. Но этот вопрос не относится к тэгу Python по ряду причин, озвученных мною выше.

[Алан Гибизов]

Лелуш Ламперуш, что касается «помогите с реализацией» - это на фриланс, пожалуйста.
Покажите, как вы пробовали решить проблему, приведите код попытки (пусть неудачной), опишите, как запускали, что ожидали и что получилось.

В текущем виде это не вопрос, а задание. Нарушен п.5.12 Регламента.

Answer 1

[Лелуш Ламперуш]

Всем большое спасибо за участие в размышлениях , пока что я дошел до такого метода реализации проекта:

Изначальной задачей было определить , столкнутся ли курсы двух кораблей , и если столкнутся , то могут ли столкнуться корабли в этой точке.

Из данных нам было известно : курс корабля в градусах ( курс берется от севера ) , его скорость. Курс второго корабля , его скорость , кратчайшее расстояние между двумя кораблями и пеленг ( градус , в котором находится второе судно относительно нашего , считая от севера )

Далее можно создать треугольник. Прикреплю рисунок с кучей пометок.



Если вкратце , то зная значения пеленга , кратчайшего расстояния и курсов двух кораблей мы можем построить треугольник , два угла между курсами и кораблями рассчитать довольно просто . После этого по теореме синусов мы можем найти третий угол , а главное - расстояния , которые осталось пройти двум кораблям до точки сближения.
Ну а после подсчитать время , за которое корабли дойдут до этой точки , основываясь на их скоростях. Если время одинаково или близко к таковому , то суда могут столкнуться. В этом случае можно принимать решение об изменении курса или скорости.

Еще раз спасибо всем и извините за нечетко поставленный вопрос или формулировку , как и ожидалось , координаты в реализации проекта не понадобились .

Comments

[hint000]

Ещё три копейки добавлю. Если есть данные о расстоянии d1, d2 между судами ("кораблём" называют военное судно) в разные моменты времени t1, t2, то можно оценивать скорость сближения (d2-d1)/(t2-t1).

[Лелуш Ламперуш]

hint000, спасибо ! Попробую применить , а пока копаюсь с логами Имитатора САРПа , чтобы все приделать к формуле)

Answer 2

[kr_ilya]

Тут требуется определить нужную структура данных.
Самый простой вариант - двумерный массив, в котором значения 0 - ничего нет, 1 - есть корабль, при желании можно не ограничиваться на 0 и 1 и добавить другие значения, напр. 2 - для обозначения берега.
Для лучшего понимания можно представить себе лабиринт, в котором 0 - нет стены, 1 - есть стена.

Comments

[Лелуш Ламперуш]

Спасибо , я подобрался к решению и объяснил его в ответе на вопрос , благодарю за идею!

Answer 3

[hint000]

Просто представьте шахматную доску , где плывут два корабля

Так у вас задание как сформулировано? Одно дело на шахматной доске моделировать (нужны чёткие правила. судно занимает одну клетку? если по соседним клеткам суда разошлись - это не считается за столкновение?), совсем другое дело - на реалистичной местности, но тогда будет непонятно, к чему упомянута шахматная доска.
Движение судов почти везде правостороннее. Когда вы едете на автомобиле по дороге без разметки, у вас не возникает вопрсов, как не столкнуться? А дорога обычно гораздо более узкая, чем река или канал. Простейшая стратегия: заметили встречное судно - держите курс посередине между этим судном и границей фарватера, оставляя встречное судно слева от себя, только-то и всего. Но это предполагает, что и встречное судно соблюдает правила. Если же судно идёт наперерез, правым бортом к вам, тогда нужно наплевать на правила и уклоняться в противоположную сторону (полагаю, в рамках учебного задания можно не рассматривать такой случай).

Помните, что структура данных не менее важна, чем алгоритм. Вы уже представляете себе, как у вас будут храниться исходные данные? Если нет, то вот прямо с этого и начинайте, а не с алгоритма.

Какие данные у вас есть о встречном судне? Только пеленг (азимут) и расстояние? Или ещё курс и скорость? Габариты вашего судна и габариты встречного судна известны и их нужно учитывать? Конечно, для упрощения задачи все суда можно считать шариками одинакового размера. И вернуться к этому вопросу, когда всё получится с таким упрощенным вариантом.

нужно просто рассчитать , может ли быть опасное сближение двух кораблей - моего и чужого.
И я пока понятия не имею , по какой методике это можно сделать.

Сильно зависит от характеристик вашего судна (можно предположить что на встречном судне вас не заметили и не пытаются уйти от столкновения, всё зависит только от вас). Одно дело, если вы на крохотном катерке (вы просыпаетесь, когда до столкновения осталось 10 метров, и успеваете ещё отрулить в сторону, одновременно давая полный вперёд); другое дело, если вы на океанском лайнере, танкере, сухогрузе (вы можете не успеть отрулить, даже если до встречного судна ещё 100 метров). Так что "опасность" сближения зависит не только от расстояния и курсов, но и от размеров и массы вашего судна и встречного судна.

Comments

[Лелуш Ламперуш]

Спасибо большое за размышления , в рамках проекта не будут учитываться габариты судна , суть проекта - лишь сравнивать ситуации , выявлять возможные столкновения и сообщать , что следует делать - изменить курс или скорость.
Последнее будет браться из методички , моей главной задачей было в принципе попытаться внести в python понятие направления судов , и как ему рассчитать , будут ли их курсы пересекаться , будет ли возможно столкновение на основе их скорости.
Реализацию этого вопроса я написал в ответе , в действительности похоже не придется брать координаты , хватит и углов с кратчайшим расстоянием.

Еще раз благодарю за деликатный подход к вопросу и размышления!