I. Lý thuyết dự đoán quỹ đạo trôi dạt
Nghiên cứu tập trung vào lý thuyết dự đoán quỹ đạo trôi dạt của các phương tiện gặp nạn tại vùng biển Ninh Thuận - Kiên Giang. Phương pháp Monte Carlo được sử dụng để mô phỏng và dự đoán khu vực trôi dạt với xác suất 95%. Kết hợp với bộ lọc Median-Filter, nghiên cứu loại bỏ nhiễu và xác định khu vực tìm kiếm chính xác. Các dữ liệu thời tiết thời gian thực từ OSCAR và Grib file của Đại học Kyoto được sử dụng để nâng cao độ chính xác của dự đoán.
1.1. Phương pháp Monte Carlo
Phương pháp Monte Carlo được áp dụng để mô phỏng quỹ đạo trôi dạt của các vật thể bị nạn. Phương pháp này dựa trên việc tạo ra hàng nghìn mô phỏng ngẫu nhiên để xác định khu vực trôi dạt với xác suất cao nhất. Kết quả mô phỏng cho thấy sự phù hợp với điều kiện thời tiết thực tế tại vùng biển phía Nam Việt Nam.
1.2. Sử dụng bộ lọc Median Filter
Bộ lọc Median-Filter được sử dụng để loại bỏ nhiễu trong dữ liệu mô phỏng, giúp xác định khu vực tìm kiếm chính xác hơn. Phương pháp này đảm bảo rằng khu vực trôi dạt được xác định với độ tin cậy cao, phù hợp với các tiêu chuẩn quốc tế về tìm kiếm cứu nạn.
II. Tính toán tuyến đường tìm kiếm tối ưu
Nghiên cứu đề xuất phương pháp tính toán tuyến đường tìm kiếm tối ưu cho các tàu cứu nạn. Thuật toán BFO (Bacterial Foraging Optimization) được sử dụng để tối ưu hóa tuyến đường, đảm bảo thời gian tìm kiếm ngắn nhất. Phương pháp này được áp dụng cho cả trường hợp một tàu và hai tàu phối hợp tìm kiếm. Kết quả mô phỏng cho thấy hiệu quả cao trong việc bao phủ khu vực tìm kiếm.
2.1. Thuật toán BFO
Thuật toán BFO được sử dụng để tối ưu hóa tuyến đường tìm kiếm. Thuật toán này mô phỏng hành vi tìm kiếm thức ăn của vi khuẩn, giúp xác định tuyến đường ngắn nhất và hiệu quả nhất. Kết quả mô phỏng cho thấy thuật toán có khả năng tính toán nhanh và đưa ra gợi ý tuyến đường tối ưu ngay cả trong điều kiện thời tiết phức tạp.
2.2. Phối hợp tìm kiếm với hai tàu
Nghiên cứu cũng đề xuất phương án phối hợp tìm kiếm với hai tàu cứu nạn. Thuật toán BFO được áp dụng để tối ưu hóa tuyến đường cho cả hai tàu, đảm bảo khu vực tìm kiếm được bao phủ một cách hiệu quả. Kết quả mô phỏng cho thấy phương án này phù hợp với hướng dẫn của IAMSAR.
III. Ứng dụng thực tiễn tại vùng biển Ninh Thuận Kiên Giang
Nghiên cứu được áp dụng thực tiễn tại vùng biển Ninh Thuận - Kiên Giang, nơi chiếm 44% tổng số vụ tai nạn trên biển Việt Nam. Các kết quả mô phỏng và tính toán được thử nghiệm trong các điều kiện thời tiết thực tế, cho thấy hiệu quả cao trong việc nâng cao năng lực tìm kiếm cứu nạn. Nghiên cứu cũng đề xuất việc sử dụng phần mềm hỗ trợ để tăng cường hiệu quả công tác tìm kiếm cứu nạn.
3.1. Kết quả mô phỏng thực tế
Các kết quả mô phỏng được thử nghiệm trong điều kiện thời tiết thực tế tại vùng biển Ninh Thuận - Kiên Giang. Kết quả cho thấy sự phù hợp cao với các điều kiện sóng gió thực tế, đảm bảo tính chính xác trong việc xác định khu vực tìm kiếm.
3.2. Phần mềm hỗ trợ tìm kiếm cứu nạn
Nghiên cứu đề xuất việc sử dụng phần mềm hỗ trợ tìm kiếm cứu nạn, giúp tăng cường hiệu quả công tác. Phần mềm được thiết kế để tính toán nhanh chóng và đưa ra gợi ý tuyến đường tối ưu, phù hợp với các điều kiện thời tiết thay đổi.
