PL
 |
EN
Preferencje help
Polish version English version Język
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 16

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  AUV
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
1
Content available Model systemu detekcji przeszkód i mapowania środowiska dla autonomicznych pojazdów podwodnych
Kot Rafał, Piskur Paweł, Sigiel Norbert
Pomiary Automatyka Robotyka
|
2023
|
R. 27, nr 4
19--26
PL
W artykule przedstawiono model systemu detekcji przeszkód i mapowania środowiska, bazujący na przetwarzaniu obrazowym w czasie rzeczywistym, przeznaczony dla autonomicznego pojazdu podwodnego. Model został zrealizowany w oparciu o parametry pracy rzeczywistego sonaru z mechanicznym przestawianiem wiązki Tritech Micron Sonar. Działanie systemu detekcji zostało zweryfikowane z wykorzystaniem matematycznego modelu autonomicznego pojazdu podwodnego poruszającego się w środowisku podwodnym wyrażonym mapą testową przygotowaną na bazie rzeczywistych pomiarów zrealizowanych za pomocą ww. sonaru. Model systemu pozwala wykrywać i zapisywać w postaci mapy, przeszkody znajdujące się w polu widzenia sonaru w czasie rzeczywistym.
EN
This article presents a real-time model of an obstacle detection and environmental mapping system based on image processing for an autonomous underwater vehicle (AUV). The model was based on Tritech Micron Sonar operating parameters with mechanical beam adjustment. The operation of the detection system was verified using a mathematical model of an autonomous underwater vehicle moving in the underwater environment, expressed by a test map prepared based on actual measurements of the above-mentioned sonar. The system model allows for detecting and mapping obstacles in the sonar’s field of view in real-time.
2
Content available Three-dimensional underwater path planning based on modified potential field algorithm in time-varying current
Wang Shasha, Feng Guilin, Wang Dan, Tuo Yulong
Polish Maritime Research
|
2023
|
nr 1
33--42
EN
The article addresses the three-dimensional (3D) underwater path planning problem of an autonomous underwater vehicle (AUV) in a time-varying current. A modified artificial potential field algorithm combining the velocity vector synthesis method is proposed to search for the optimal path. The modified potential field (MPF) algorithm is designed to dynamically plan the non-collision path. Meanwhile, this modified method is also proved to be an effective solution to the goals not reachable with obstacles nearby (GNRON), U-shaped trap, and rotation unreachable problems. To offset the influence of time-varying current, the velocity synthesis approach is designed to adjust the AUV movement direction. Besides, considering path planning in the complex underwater environment, the multi-beam forward-looking sonar (FLS) model is used. Finally, simulation studies substantiate that the designed algorithm can implement the AUV path planning effectively and successfully in a 3D underwater environment.
3
Content available Global path planning for multiple AUVs using GWO
Panda Madhusmita, Das Bikramaditya, Pati Bibhuti
Archives of Control Sciences
|
2020
|
Vol. 30, No. 1
77--100
EN
In global path planning (GPP), an autonomous underwater vehicle (AUV) tracks a predefined path. The main objective of GPP is to generate a collision free sub-optimal path with minimum path cost. The path is defined as a set of segments, passing through selected nodes known as waypoints. For smooth planar motion, the path cost is a function of the path length, the threat cost and the cost of diving. Path length is the total distance travelled from start to end point, threat cost is the penalty of collision with the obstacle and cost of diving is the energy expanse for diving deeper in ocean. This paper addresses the GPP problem for multiple AUVs in formation. Here, Grey Wolf Optimization (GWO) algorithm is used to find the suboptimal path for multiple AUVs in formation. The results obtained are compared to the results of applying Genetic Algorithm (GA) to the same problem. GA concept is simple to understand, easy to implement and supports multi-objective optimization. It is robust to local minima and have wide applications in various fields of science, engineering and commerce. Hence, GA is used for this comparative study. The performance analysis is based on computational time, length of the path generated and the total path cost. The resultant path obtained using GWO is found to be better than GA in terms of path cost and processing time. Thus, GWO is used as the GPP algorithm for three AUVs in formation. The formation follows leader-follower topography. A sliding mode controller (SMC) is developed to minimize the tracking error based on local information while maintaining formation, as mild communication exists. The stability of the sliding surface is verified by Lyapunov stability analysis. With proper path planning, the path cost can be minimized as AUVs can reach their target in less time with less energy expanses. Thus, lower path cost leads to less expensive underwater missions.
4
Content available Formation control of underwater vehicles using Multi Agent System
Das Bikramaditya, Subudhi Bidyadhar, Pati Bibhuti Bhusan
Archives of Control Sciences
|
2020
|
Vol. 30, No. 2
365--384
EN
This paper proposes the development of a formation control algorithm of multiple acoustic underwater vehicles by employing the behaviour of autonomous mobile agents under a proposed pursuit. A robust pursuit is developed using the distributed consensus coordinated algorithm ensuring the transfer of information among the AUVs. The development of robust pursuit based on characteristics of multi-agent system is for solving the incomplete information capabilities in each agent such as asynchronous computation, decentralized data and no system global control. In unreliable and narrow banded underwater acoustic medium, the formation of AUVs based distributed coordinated consensus tracking can be accomplished under the constant or varying virtual leader’s velocity. Further, the study to achieve tracking based on virtual leader AUV’s velocity is extended to fixed and switching network topologies. Again for mild connectivity, an adjacency matrix is defined in such a way that an adaptive connectivity is ensured between the AUVs. The constant virtual leader vehicle velocity method based on consensus tracking is more robust to reduce inaccuracy because no accurate position and velocity measurements are required. Results were obtained using MATLAB and acquired outcomes are analysed for efficient formation control in presence of the underwater communication constraints.
5
Content available CFD approach to modelling hydrodynamic characteristics of underwater glider
Stryczniewicz Kamila, Drężek Przemysław
Transactions on Aerospace Research
|
2019
|
Nr 4 (257)
32--45
EN
Autonomous underwater gliders are buoyancy propelled vehicles. Their way of propulsion relies upon changing their buoyancy with internal pumping systems enabling them up and down motions, and their forward gliding motions are generated by hydrodynamic lift forces exerted on a pair of wings attached to a glider hull. In this study lift and drag characteristics of a glider were performed using Computational Fluid Dynamics (CFD) approach and results were compared with the literature. Flow behavior, lift and drag forces distribution at different angles of attack were studied for Reynolds numbers varying around 105 for NACA0012 wing configurations. The variable of the glider was the angle of attack, the velocity was constant. Flow velocity was 0.5 m/s and angle of the body varying from -8° to 8° in steps of 2°. Results from the CFD constituted the basis for the calculation the equations of motions of glider in the vertical plane. Therefore, vehicle motion simulation was achieved through numeric integration of the equations of motion. The equations of motions will be solved in the MatLab software. This work will contribute to dynamic modelling and three-dimensional motion simulation of a torpedo shaped underwater glider.
PL
Autonomiczne podwodne szybowce to pojazdy napędzane wypornością i siłą nośną. Ruch glidera w stanie ustalonym jest ruchem „piłokształtnym”. Sposób napędu polega na zmianie ich wyporności za pomocą wewnętrznego systemu pomp, umożliwiającego im nurkowanie lub wynurzanie się z wody, a ich ruchy w przód są generowane przez hydrodynamiczne siły nośne wywierane na parę skrzydeł przymocowanych do kadłuba. W ramach tej pracy wyznaczono charakterystykę siły oporu i siły nośnej szybowca z zastosowaniem metod Numerycznej Mechaniki Płynów, wyniki porównano z innymi danymi z literatury. Charakterystykę przepływu, rozkład siły nośnej i oporu przy różnych kątach pochylenia badano dla liczb Reynoldsa o wartości około 105 dla konfiguracji skrzydeł NACA0012. Zmiennym parametrem szybowca jest kąt pochylenia, prędkość przepływu była stała i wynosiła 0,5 m/s. Kąt pochylenia kadłuba zmieniał się od -8° do 8° z krokiem 2°. Wyniki z CFD są wykorzystywane do obliczania równań ruchów szybowca w płaszczyźnie pionowej. W niniejszej pracy została rozpatrzona hydrodynamika i generowane siły nośne. Równania ruchu będą rozwiązywane w oprogramowaniu MatLab. Praca ta przyczyni się do stworzenia odpowiedniego modelu dynamiki szybowca podwodnego.
6
Content available Path following control of fully actuated autonomous underwater vehicle based on LADRC
Lamraoui H. C., Qidan Z.
Polish Maritime Research
|
2018
|
nr 4
39--48
EN
This paper presents an active disturbances rejecter controller (ADRC) for position and path following control of a fully actuated autonomous underwater vehicle (AUV). The unmodeled, undesirable dynamics and disturbances reduce the performances of classical controllers and complicate the design of appropriate and efficient controllers. In the proposed approach, the different modeling complexities; such as uncertain parameters, non-linearities, and external disturbances are considered all as a part of disturbance which is estimated in real-time by the extended state observer ESO, and effectively compensated from the control law. The ESO is also able to estimate the position and velocity of the system in real-time, in case where the full state measurement of the AUV is not possible during experiments. Computer simulations demonstrate the high ability of the AUV tracking control based on ADRC, to follow the desired trajectory in the horizontal plane and space with high precision, and showed high robustness and efficiency in rejecting the external and internal disturbances caused by significant changes in parameters of the system, and the added position disturbances.
7
Content available Current State of Deep Ocean Bathymetric Exploration
Zwolak K., Felski A.
Annual of Navigation
|
2017
|
No. 24
257--267
EN
The paper presents current state of bathymetric survey concerning deep ocean rather than shallow areas, which are better surveyed due to safety of navigation concerns. Rules and requirements of the new challenge, called the Shell Ocean Discovery XPRIZE, became a starting point for a discussion about the possibilities of mapping large areas of the ocean using up-to-date and new technology. The amount of bathymetric data available nowadays and the current state of ocean map compilations are also discussed in the paper as a motivation to inspire the new initiatives in the deep ocean.
PL
W artykule przedstawiono obecny stan pomiarów batymetrycznych głębokowodnych obszarów oceanicznych. Zasady najnowszego konkursu Shell Ocean Discovery XPRIZE stały się punktem wyjścia do dyskusji o obecnych możliwościach pozyskiwania danych niezbędnych do tworzenia map oceanów w oparciu o aktualnie dostępne technologie. W artykule poruszono również zagadnienie ilości i cech danych batymetrycznych znajdujących się i udostępnianych w bazach danych gromadzących tego typu informacje.
8
Content available Koncepcja wykorzystania morskich dronów podwodnych w MW
Bońkowski Michał
Rocznik Bezpieczeństwa Morskiego
|
2015
|
R. IX cz. III
187--202
PL
Niniejszy artykuł zawiera ogólny podział i krótką charakterystykę podstawowych typów dronów1 podwodnych używanych przez Marynarki Wojenne. W części głównej przedstawiono koncepcję wykorzystania dronów morskich w MW RP. Stworzona koncepcja zakłada wykorzystanie dronów podwodnych w oparciu o sekwencję działań przeciwminowych. Ostatnia część referatu zawiera wnioski oraz obszary działania, na które należy zwrócić szczególną uwagę po wprowadzeniu nowego typu uzbrojenia.
EN
The article includes basic division and short depiction of unmanned undersea vehicles which are commonly used by Navies. The idea of using unmanned undersea vehicles (UUV) is described in main part of this article. Proposed using of UUV is based on logical sequence of mine countermeasure operation. Last part of article consists of conclusions and pays attention on important areas after implementation of state of the art equipment.
9
Content available Adaptive sliding mode formation control of multiple underwater robots
Das B., Subudhi B., Pati B. B.
Archives of Control Sciences
|
2014
|
Vol. 24, no. 4
515--543
EN
This paper proposes a new adaptive sliding mode control scheme for achieving coordinated motion control of a group of autonomous underwater vehicles with variable added mass. The control law considers the communication constraints in the acoustic medium. A common reference frame for velocity is assigned to a virtual leader dynamically. The performances of the proposed adaptive SMC were compared with that of a passivity based controller. To save the time and traveling distance for reaching the FRP by the follower AUVs, a sliding mode controller is proposed in this paper that drives the state trajectory of the AUV into a switching surface in the state space. It is observed from the obtained results that the proposed SMC provides improved performance in terms of accurately tracking the desired trajectory within less time compared to the passivity based controller. A communication consensus is designed ensuring the transfer of information among the AUVs so that they move collectively as a group. The stability of the overall closed-loop systems are analysed using Lyapunov theory and simulation results confirmed the robustness and efficiency of proposed controller.
10
Content available remote Automatic System for Bathymetrical AUVs’ navigation – basic concept¹
Wróbel K.
Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Gdyni
|
2013
|
nr 82
116--128
EN
Autonomous Underwater Vehicles (AUVs) operate without any control of human operator. To ensure accurate navigation of such submersibles, not only the data gathered by navigational devices must be highly precise, but also special control algorithms must be applied to process these data. Those will be presented in this paper.
PL
Autonomiczne pojazdy podwodne operują w toni wodnej bez jakiejkolwiek ingerencji operatora. Aby nawigacja takich pojazdów była dokładna, nie tylko dane zebrane przez ich urządzenia nawigacyjne muszą być bardzo precyzyjne – trzeba także zastosować specjalne algorytmy sterowania i obróbki danych. Podstawową koncepcję takich algorytmów zaprezentowano w niniejszym artykule.
11
Content available Initial tests of a trinocular vision system for the underwater exploration
Biegański W., Kasiński A.
Pomiary Automatyka Robotyka
|
2013
|
R. 17, nr 2
304-308
EN
This paper describes the basic idea of operation and assumptions of the Trinocular Vision System (TVS) designed to support the underwater exploration with the use of the autonomous vehicle. The paper characterizes the optical proper-ties of the inland water environment, and the process of the image formation in that environment. The paper presents the aim of the image fusion and also the design process of a multimodal vision system, i.e. the selection of its components confirmed by prior research in the context of underwater operation.
PL
Artykuł przedstawia podstawowe założenia odnośnie działania trójokularowej głowicy wizyjnej (TVS) zaprojektowanej i wykonanej do rejestracji obrazów w wodach śródlądowych przy wykorzystaniu autonomicznego pojazdu podwodnego. Opisane zostało środowisko operacyjne takiej głowicy, jakim są wody śródlądowe oraz proces powstawania informacji wizyjnej, w tym właśnie środowisku. Następnie wyjaśnione zostało pojęcie i cel fuzji obrazowej oraz proces projektowania głowicy, tj. dobór elementów optycznych i mechanicznych poparty wcześniejszymi badaniami w zadanych pasmach promieniowania.
12
Content available Analiza europejskiego rynku autonomicznych pojazdów podwodnych. Cz. 1
Talaśka Z.
Polish Hyperbaric Research
|
2012
|
nr 4(41)
43-68
PL
W artykule przedstawiono analizę produktów i producentów autonomicznych pojazdów podwodnych na terenie Europy.
EN
The article presents an analysis of products and manufacturers of autonomous underwater vehicles in Europe.
13
Content available remote Unmanned mine-cleaning underwater vehicle numerical drag prediction
Kaczmarczyk M., Jachowski J.
Journal of KONBiN
|
2012
|
No. 2 (22)
125--134
EN
At the beginning of the XXI century unmanned underwater vehicles such as ROV or AUV became common in use around the world. They are useful, practical and helpful in many underwater works. Moreover, in many cases they can be a good replacement for men. But to secure good man-machine cooperation or substitution high reliability is required as well as safety in everyday use – especially in the Navy. Therefore, beyond functionality, these two main factors are the most important in designing and then operating such vehicles. It can be achieved in many different ways, but one of the most sensitive and prone to damage elements is vehicle propulsion system. Commonly in use bare propellers are in danger of being damaged by many different things floating under the surface. To try to avoid such situation and find an alternative solution, there was an idea to design and build the ROV powered by a waterjet drive. This paper focuses on numerical drag prediction for underwater vehicle with two different propulsion systems. The pros and cons for each solution are also presented.
PL
Na początku XXI bezzałogowe pojazdy podwodne stały się powszechne w użyciu, a ich wykorzystywanie w różnych typach prac nikogo już nie dziwi. Bez względu na to, czy mamy do czynienia ze zdalnie sterowanymi ROV, czy pływającymi swobodnie AUV są one bardzo praktyczne i pomocne w pracach na dowolnych głębokościach, czy wielkich obszarach, jak morze, czy ocean. Z powodzeniem współpracują z człowiekiem lub, niejednokrotnie, są w stanie zastąpić go całkowicie, czy wykonać pracę dla niego niedostępną. Jednak warunkiem dobrej kooperacji jest niezawodność oraz bezpieczeństwo użytkowanego urządzenia. Poza funkcjonalnością, wspomniane dwa czynniki wydają się być kluczowe dla procesu projektowania, a następnie użytkowania pojazdu. Można to zrealizować na wiele sposobów, jednak jednym z kluczowych elementów, bez wątpienia, jest napęd. Powszechnie stosowane śruby są niestety bardzo podatne na różnego rodzaju uszkodzenia mechaniczne, dlatego podjęto próbę znalezienia rozwiązania alternatywnego, jakim okazać się może napęd strugowodny. W poniższym artykule przedstawiono prognozę oporową dla pojadu podwodnego wyposażonego w dwa różne typy napędu, a następnie porównano je przedstawiając wady i zalety obu rozwiązań.
14
Content available remote Strategies of sea-bottom investigation with autonomous underwater vehicle
Felski A.
Reports on Geodesy
|
2005
|
z. 2/73
319-326
EN
In the recent years it has been observed the constant rise of usage of underwater, submerged vehicles for both-military and non-military purposes. The specific role in such activities plays autonomous undervater vehicles (AUV). In the paper the general concepts of AUV trajectory planning is discussed and main division of trajectories is proposed. It is proved that different strategies should be tailored for different tasks, according to specification of navigation systems` utilized on board of vehicle.
15
Integrated Positioning System For Auv
Kaniewski P.
Molecular and Quantum Acoustics
|
2005
|
Vol. 26
115-128
EN
The paper presents a design of integrated positioning system for AUV. The system is composed of IMU, electronic compass, Doppler velocity log and depth sensor and is integrated according to the scheme of feed-forward compensation. A Kalman filter and a traditional complementary filter are used for joint data processing. Chosen simulation results of the system are included in the paper.
16
Content available A novel approach for the optimal control of autonomous underwater vehicles
Yim S., Oh J.
Control and Cybernetics
|
2003
|
Vol. 32, no 1
127-146
EN
The SDRE (State-Dependent Riccati Equation) is a technique recently proposed as a nonlinear control method. Despite the benefits due to its flexibility, the SDRE places high demand on the computational load of real-time applications, which is one of its most important drawbacks. This paper discusses a new nonlinear feedback controller for autonomous underwater vehicles (AUVs), which eventually converges to a conventional SDRE-based optimal controller. The proposed controller is derived by direct forward integration of an SDRE. This enables fast computation and so is applicable to real-time situations. For a state-dependent system, the proposed controller may be an alternative candidate to a conventional SDRE-based optimal controller if the system is slow-varying to different states. To cope with fast-varying systems, we introduced a deviation index, which indicates the extent of deviation of the proposed controller from the solution of a conventional SDRE-based one. Whenever the index exceeds a designated bound, the controller is initialised to the conventional SDRE optimal value. Using the deviation index, a designer can achieve a compromise between computation time and optimality. We applied the proposed controller to a numerical model of an AUV called ODIN, a well-known nonlinear, relatively high order, and slow-varying system. The global position/attitude regulation, tracking problems, and fault tolerance properties were examined in the simulation to show the effectiveness of the proposed controller.
PL
Technika SDRE (równania Riccatiego zależnego od stanu) została ostatnio zaproponowana do celów syntezy sterowania nieliniowego. Niezależnie od swoich zalet, związanych z elastycznością, technika SDRE pociąga za sobą wysoki nakład obliczeniowy, co, zwłaszcza w przypadku zastosowań czasu rzeczywistego, stanowi poważne obciążenie. W artykule rozważono nowy rodzaj sterowania nieliniowego w pętli sprzężenia zwrotnego dla autonomicznych pojazdów podwodnych (AUV), które zbiega do konwencjonalnego sterowania opartego na SDRE. Sterowanie to jest wyprowadzone poprzez bezpośrednie całkowanie SDRE. Pozwala to na szybkie dokonywanie obliczeń i może być stosowane w czasie rzeczywistym. W układach zależnych od stanu zaproponowane sterowanie może być alternatywą do konwencjonalnych rozwiązań opartych na SDRE jeśli układ jest wolno zmienny w stosunku do stanów. Aby rozszerzyć zastosowanie na układy szybko zmienne, wprowadza się wskaźnik pokazujący rozbieżność między zaproponowanym sterowaniem a rozwiązaniem konwencjonalnego sterowania opartego na SDRE. Wtedy, gdy wskaźnik ten przekracza założoną wielkość progową, sterowanie jest inicjalizowane zgodnie z optymalna wartością według SDRE. Posługując się wartościami zaproponowanego wskaźnika projektant może osiągać kompromis między czasem obliczeń a stopniem optymalności. Zastosowano nową metodę do modelu numerycznego AUV o nazwie ODIN, który jest reprezentowany przez nieliniowy, wolno zmienny układ wysokiego rzędu. W trakcie symulacji, w celu pokazania efektywności zaproponowanego sterowania zbadano takie aspekty jak regulacja co do położenia i kierunku, nadążanie oraz odporność na błędy.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.