The effect of interference parameters on the exploitation capabilities of an underwater vehicle

• Autorzy: Leszczyński T.

Identyfikatory

DOI

10.5604/0860889X.1224750

Warianty tytułu

PL

Wpływ parametrów zakłóceń na możliwości eksploatacyjne pojazdu podwodnego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This article presents the results of operations performed by an underwater vehicle in the course of approaching a target across water in which there exist pre-defined obstacles and sea currents. The mathematical model of a self-propelled payload for neutralizing mines type ‘Głuptak’ is used to model the operations performed by the vehicle. Because the underwater vehicle is powered by batteries it is necessary to assess whether there will be enough energy required to continue the approach to the target in the case of changes in the environment. The results presented refer to the effect of interference, caused by the marine environment, on the possibility to use the vehicle for this task. The energy consumption for the mentioned task is optimized with a genetic algorithm.

PL

W artykule przedstawione zostały efekty działania pojazdu podwodnego podczas realizacji zadania jego podejścia do celu przez akwen, w którym występują określone wcześniej przeszkody oraz działają prądy morskie. Działania pojazdu są zamodelowane z wykorzystaniem modelu matematycznego samobieżnego ładunku do zwalczania min ‘Głuptak’. Z uwagi na to, że pojazd podwodny jest zasilany z akumulatorów, w przypadku wystąpienia zmian w środowisku konieczne jest oszacowanie, czy wystarczy energii na kontynuację podejścia do celu. Prezentowane wyniki dotyczą wpływu zakłóceń środowiska morskiego na możliwości wykorzystania pojazdu podczas tego zadania. Zużycie energii dla wspomnianego zadania jest optymalizowane algorytmem genetycznym.

Słowa kluczowe

EN

underwater vehicle; exploitation; interference caused by environment; mathematical model; optimization; genetic algorithms

PL

pojazd podwodny; eksploatacja; zakłócenia środowiska; model matematyczny; optymalizacja; algorytmy genetyczne

• Wydawca: Akademia Marynarki Wojennej im. Bohaterów Westerplatte
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Akademii Marynarki Wojennej
• Rocznik: 2016
• Tom: R. 57 nr 3 (206)
• Strony: 85--106
• Opis fizyczny: Bibliogr. 24 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Leszczyński T.

• Polish Naval Academy, Faculty of Mechanical and Electrical Engineering , Śmidowicza 69 Str., 81 - 127 Gdynia, Poland

Bibliografia

• [1] Dulęba I., Metody i algorytmy planowania ruchu robotów mobilnych i manipulacyjnych, EXIT, Warszawa 2001 [Methods an algorithms used for planning movement of mobile and manipulation robots — available in Polish].
• [2] Fossen T. I., Fjellstad O. E., Nonlinear modelling of marine vehicle in 6 degrees of freedom, ‘Journal of Mathematical Modelling of Systems’, 1995, No. 1.
• [3] Fossen T. I., Guidance and Control of Ocean Vehicles, John Wiley & Sons Ltd., 1994.
• [4] Garus J., Dynamika i sterowanie bezzałogowego statku głębinowego, ‘Zeszyty Naukowe Akademii Marynarki Wojennej’, 2005, No. 162 A [Dynamics and control of unmanned deep water vehicle — available in Polish]
• [5] Gwiazda T. D., Algorytmy genetyczne, kompendium, Vol. I, Operator krzyżowania dla problemów numerycznych, PWN, Warszawa 2007 [Genetic algorithms, compendium. Criss-crossing operator for numerical problems — available in Polish].
• [6] Gwiazda T. D., Algorytmy genetyczne, kompendium, Vol. II, Operator mutacji dla problemów numerycznych, PWN, Warszawa 2007 [Genetic algorithms, compendium. Mutation operator for numerical problems — available in Polish].
• [7] Haupt R. L., Practical Genetic Algorithms, John Wiley Publication, Hoboken 2004.
• [8] http://www.underwater.pg.gda.pl [access 21.04.2016].
• [9] Leszczyński T., Funkcja oceny dla metody wyboru drogi dla bezzałogowego pojazdu podwodnego, ‘Zeszyty Naukowe Akademii Marynarki Wojennej’, 2007, No. 169 K/1, pp. 251–258 [The assessment function for the method for choosing a track for an unmanned vehicle — available in Polish].
• [10] Leszczyński T., Funkcja oceny dla metody wyboru drogi na przykładzie modelu pojazdu podwodnego typu ‘Ukwiał’, ‘Zeszyty Naukowe Akademii Marynarki Wojennej’, 2008, No. 172 K/2, pp. 115–126 [The assessment function for the method for choosing a track based on the example of underwater vehicle ‘Ukwiał’ — available in Polish].
• [11] Leszczyński T., Funkcja oceny w metodzie wyboru drogi, ‘Pomiary. Automatyka. Robotyka’, 2008, No. 2, pp. 410–417 [Assessment function in the method for choosing a track — available in Polish].
• [12] Leszczyński T., Problem sterowania pojazdem podwodnym w środowisku zmiennym, [in:] Automatyzacja i eksploatacja systemów sterowania i łączności, ed. Z. Kitowski, J. Lisowski, Gdynia 2005 [The problem of control of a vehicle in a changeable environment, [in:] Automation and exploitation of control and communication systems — available in Polish].
• [13] Leszczyński T., Przegląd wpływu niektórych parametrów ewolucyjnych na działanie metody wyboru drogi, ‘Zeszyty Naukowe Akademii Marynarki Wojennej’, 2009, No. 177 B, pp. 231–242 [Review of the effect of some evolutionary parameters on the method for choosing the track — available in Polish].
• [14] Leszczyński T., The concept of the optimal use of the underwater vehicle in a changeable environment, [in:] The Role of Navigation in Support of Human Activity on the Sea, Proceedings of the XVth International Scientific and Technical Conference, Gdynia 2006, pp. 171–176.
• [15] Leszczyński T., Wpływ funkcji oceny na algorytm sterowania pojazdem podwodnym w przypadku wystąpienia awarii pędnika, [in:] Perspektywy i rozwój systemów ratownictwa, bezpieczeństwa i obronności w XXI wieku, ed. Z. Kitowski, J. Lisowski, Gdynia 2005 [The effect of evaluation function on an algoritm of underwater vehicle control in case of propeller malfunction [in:] Prospects and developments in rescue, security and defense — available in Polish].
• [16] Leszczyński T., Wpływ parametrów ewolucyjnych na działanie metody wyboru drogi bezzałogowego pojazdu, ‘Pomiary. Automatyka. Robotyka’, 2009, No. 2, pp. 345–354 [The effect of evolutionary parameters on performance of the method for choosing the track for an unmanned vehicle — available in Polish].
• [17] Leszczyński T., Zarys metody wyboru optymalnej drogi dla pojazdu podwodnego, ‘Pomiary. Automatyka. Robotyka’, 2007, No. 2, pp. 10 [An outline of the method for choosing an optimum track for an underwater vehicle — available in Polish].
• [18] Mitchell M., An Introduction to Genetic Algorithms, MIT Press, Cambridge 1999.
• [19] Rowiński L., Opis rozwiązań technicznych analizowanych dla samobieżnego ładunku niszczącego, sprawozdanie z pracy badawczej, Politechnika Gdańska, Gdańsk 2002 [Description of technical solutions analysed for a self-propelled explosive charge — available in Polish].
• [20] Siegwart R., Nourbakhsh I. R., Introduction to Autonomous Mobile Robots, MIT Press, Cambridge 2004.
• [21] Śmierzchalski R., Synteza metod i algorytmów wspomagania decyzji nawigatora w sytuacji kolizyjnej na morzu, WSM, Gdynia 1998 [Synthesis of methods and algorithms used in nawigator decision suport in a collision situation at sea — available in Polish].
• [22] Szymak P., Garus J., Małecki J., Strategia podejścia samobieżnego ładunku do celu-miny w środowisku podwodnym z oddziałującymi prądami morskimi, ‘Biuletyn WAT’, 2008, Vol. LVII, No. 3, pp. 119–127 [Strategy of approach of a self-propelled charge to a mine-target in an underwater environment with sea currents — available in Polish].
• [23] Szymak P., Using of fuzzy logic method to control of underwater vehicle in inspection of oceanotechnical objects, Artificial Intelligence and Soft Computing, ‘Polish Neural Network Society’, 2006, pp. 163–168.
• [24] Szymak P., Wykorzystanie metod sztucznej inteligencji dla sterowania pojazdem podwodnym w inspekcji obiektów oceanotechnicznych, Akademia Marynarki Wojennej, Gdynia 2004 [Use artificial intelligence methods for control of an underwater vehicle used to inspect oceanotechnical objects — available in Polish].

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.