| Abstract | Za učinkovito upravljanje brodom, koji je složena tehnička cjelina, od iznimne je važnosti da svi njegovi sustavi rade ispravno i pouzdano. Da bi se sustavima moglo upravljati i nadzirati potrebno je povezati sve komponente sustava komunikacijskom mrežom. Kroz doktorski rad prikazana je primjena svjetlovodnih sustava prijenosa informacija u povezivanju brodskih sustava. Kako bi se osiguralo djelotvorno i pouzdano povezivanje brodskih sustava analizirani su svi elementi koji čine komunikacijski sustav za prijenos informacija te utvrđeni elementi koji najviše utječu na ukupnu raspoloživost sustava. Na osnovu tih istraživanja izrađen jematematički model svjetlovodne komunikacijske mreže.Modelom su obuhvaćeni svi elementi mreže, te na osnovi podataka o kvarovima, izračunati ulazni podatci potrebni za analizu raspoloživosti mreže. Uz standardni način izračuna raspoloživosti uvedena je i nova metoda izračuna koja uključuje faktore utjecaja temeljene na načinu izgradnje kabelske mreže.Da bi se model mreže mogao koristiti za mreže različitih topologija, veličine, načina izgradnje i namjene, izrađen jealgoritam za izračun raspoloživosti komunikacijske mreže. Osim izračuna raspoloživosti cjelokupne strukture, algoritam pronalazi optimalne putove u mreži i računa prigušenje svjetlosnog signala za sve pronađene putove. U izračune su ugrađeni podatci o vrstama i uzrocima kvarova na postojećim brodskim komunikacijskim mrežama, čime se dobiveni realni ulazni parametri a time i točniji izračun raspoloživosti. Povezivanjem podataka iz prakse s dosadašnjim istraživanjima na području otpornosti svjetlovodnih mreža ostvaruje se realna podloga za daljnja akademska istraživanja.Uporabom algoritma analizirano je nekoliko mrežnih modela. Kroz modele je prikazan utjecaj primjene zaštitne trase, promjene vrijednosti faktora utjecaja, udvostručavanja optičkih linijskih modula i kabela te utjecaj različitih duljina kabelske mreže na ukupnu raspoloživost konekcije. Predstavljenim heurističkim modelom komunikacijskih mreža u povezivanju brodskih sustava primjenom svjetlovodne tehnologije, izračunate su raspoloživosti pojedinih komponenti i cijele mreže, utvrđenutjecaj raspoloživosti pojedinačnih komponenata na raspoloživost sustava, određeni optimalni načini povezivanja brodskih sustava i metode zaštite komunikacijske mreže.Na temelju provedenih istraživanja određeno je ponašanje sustava pri pojavi kvarova te mogućnost pronalaska optimalnih i pouzdanih načina povezivanja brodskih sustava, čime se pridonosi ukupnoj pouzdanosti brodskih sustava i broda u cjelini. Korištenjem dobivenih rezultata istraživanja moguće je unaprijediti postojeću tehnologiju gradnje brodskih komunikacijskih mreža i njihovu raspoloživost, na način da se predloženi model koristi pri dizajniranju novih mreža ili pri analizi postojećih mreža |
| Abstract (english) | For an efficient operation of a ship, which is a complex technical unit, it is essential that all its systems work properly and reliably. In order to be able to control and monitor the systems, it is necessary to connect all of the systems’ components with a communication network. The application of optical fibre transmission systems in connecting ship's systems is presented through the PhD thesis. To ensure effective and reliable connecting of ship’s systems, all the elementswhich constitute the communication system for information transmission were analyzed, and the elements whish affect the most the overall system’s availability were identified. Based on these studies, a mathematical model of optical communication network has been developed. The model includes all the network’s elements, and, based on the failure data, itcalculates the input data required for the analysis of network availability. Besides thestandard method of availability calculation, a new method of calculation has been introduced, which includes the impact factors based on the cable network construction mode. In order to enable the usage of the network model for networks of different topology, size, construction modes and purposes, an algorithm for calculating the communication network’s availability has been created. Other than calculating the availability of the entire structure, the algorithm finds the optimal paths in the network and calculates the optical signal attenuation for all detected paths. The calculations comprise data on the types and causes of failures in existing ship’s communication networks, which enables the real input parameters to be obtained and thus the acquirement of more accurate availability calculation as well. By connecting the data from practice with the previous studies in the field of optical network resilience, a realistic basis for further academic research is being accomplished.Using the algorithm, several network models have been analyzed. The influences of protection path application, impact factor value changes, optical linemodules and cables doubling, as well as the influence of various cable network lengthson the overall availability of the connection have been presented through the models. Through presented heuristic model of communication networks in connecting ship’s systems using optical fibre technology, the availabilities of individualcomponents and the whole network have been calculated, the impact of individualcomponents’ availability on the availability of the system has been established, theoptimal modes of connecting the ship's systems and the methods of communication networks protection have been defined.Based on the conducted researches, the behaviour of the system in the event of failuresand the possibility of finding optimal and reliable modes of connecting ship's systems have been determined, thus contributing to the overall reliability of ship’s systems andof a ship as a whole.By using the obtained research results, it is possible to improve the existingtechnology of constructing ship's communication networks as well as their availability, in such a way that the proposed model is used in designing new networks or in analysing the existing ones. |
