Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 14

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

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
EN
This paper proposes a novel autonomous underwater vehicle path planning algorithm in a cluttered underwater environment based on the heat method. The algorithm calculates the isotropic and anisotropic geodesic distances by adding the direction and magnitude of the currents to the heat method, which is named the anisotropy-based heat method. Taking account of the relevant influence of the environment on the cost functions, such as currents, obstacles and turn of the vehicle, an efficient collision-free and energy-optimized path solution can be obtained. Simulation results show that the anisotropy-based heat method is able to find a good trajectory in both static and dynamic clutter fields (including uncertain obstacles and changing currents). Compared with the fast marching (FM) algorithm, the anisotropy-based heat method is not only robust, flexible, and simple to implement, but it also greatly saves time consumption and memory footprint in a time-variant environment. Finally, the evaluation criteria of paths are proposed in terms of length, arrival time, energy consumption, and smoothness.
EN
Monitoring of country maritime border is an important task of the Border Guard. This activity can be enhanced with the use of the technology enabling gathering information from distributed sources, processing of that information and its visualization. The paper presents the next stage of development of the STRADAR project (Streaming of real-time data transmission in distributed dispatching and teleinformation systems of the Border Guard), which is realized for the security and defence of the country. In the paper, storing, processing and visualization of the radar data, which is one of the tasks of the discussed scientific and research project, is described. Firstly, the general principle of radar data flow in the system was presented. Secondly, technical software description was described. Finally, radar data visualization functionality was presented.
PL
Monitorowanie krajowej granicy morskiej jest ważnym zadaniem Straży Granicznej. Działanie to można wzmocnić za pomocą technologii umożliwiającej gromadzenie informacji z rozproszonych źródeł, przetwarzanie tych informacji i ich wizualizację. Artykuł przedstawia kolejny etap rozwoju projektu STRADAR. Omówiono w nim jedno z zadań projektu naukowo-badawczego, którym jest przechowywanie, przetwarzanie i wizualizacja danych radarowych. Przedstawiono ogólną zasadę przepływu danych radarowych w systemie, następnie przedstawiono techniczny opis oprogramowania oraz zaprezentowano funkcjonalność wizualizacji danych radarowych.
EN
A brief review of the existing autonomous underwater vehicles, their types, design, movement abilities and missions is presented. It is shown, the shape optimization design and enhancement of their efficiency is the main problem for further development of multipurpose glider technologies. A comparative study of aerodynamic performance of three different shape designs (the airfoil NACA0022 based (I), flattened ellipsoidal (II) and cigar-type (III) bodies of the same volumes) has been carried out. Geometrical modelling, meshing and computational fluid dynamics (CFD) simulations have been carried out with AnSys15.0. The pathlines and wall shear stress distributions have been computed to understand the advantages and disadvantages of each shape. The lift and drag coefficients, aerodynamic quality, power index and pitching moment have been computed. The higher efficiency of the shape I/shape II at higher/lower angles of attack (greater than 20o and less than 20o) has been found. The shape III develops high speeds at the same angles of attack and has higher manoeuvrability at relatively low aerodynamic quality. The comparative analysis of the flow capabilities of studied autonomous undersea vehicles proposes some design improvement for increasing their energy efficiency and flow stability.
PL
Celem artykułu jest zaprezentowanie opinii autora na temat potencjalnych możliwości monitorowania stanu gazociągu podmorskiego w relacji złoże B8 (wydobycie surowca) – Władysławowo (odbiór i wykorzystanie gazu) przy wykorzystaniu zasobów Marynarki Wojennej RP. Z uwagi na specyficzne uwarunkowania batymetryczne posadowienia gazociągu pożądane jest posiadanie wydajnych i bezpiecznych dla załóg okrętowych systemów odpowiedzialnych za monitorowanie stanu podmorskich linii przesyłowych. Kluczowymi elementami determinującymi prowadzenie działań poszukiwania obiektów niebezpiecznych w toni wodnej jest skrócenie czasu misji oraz wysokie prawdopodobieństwo wykrycia. Artykuł przedstawia zbiór głównych zagrożeń dla funkcjonowania obiektu ważnego dla niezależności energetycznej państwa (dywersyfikacja dostaw). W tym ujęciu przeanalizowany został przykład wykrycia pojazdu bezzałogowego w pobliżu gazociągu Nord Stream wraz z określeniem negatywnego wpływu dla użytkowników morza i stan bezpieczeństwa. Obserwowany w ostatniej dekadzie dynamiczny rozwój technologii bezzałogowych (powietrznych, nawodnych, podwodnych) kreuje nowe możliwości wykorzystania systemów autonomicznych w działaniach na rzecz bezpieczeństwa i nadzoru środowiska morskiego. Siły przeciwminowe Marynarki Wojennej RP zostały wzmocnione poprzez wprowadzenie do służby nowego typu niszczyciela min (Kormoran II) w ramach programu modernizacyjnego sił morskich. Zaprezentowane w opracowaniu systemy bezzałogowe wyposażone w zaawansowane technologicznie sonary oraz wysokie poziomy autonomiczności tworzą nowe możliwości dla efektywnego wykrywania, klasyfikacji, identyfikacji oraz neutralizacji obiektów niebezpiecznych znajdujących się na dnie morza oraz w toni wodnej. Artykuł wskazuje główne zalety wykorzystania technologii bezzałogowych zapewniających skrócenie czasu działania i zapewnienie bezpieczeństwa załogom. Marynarka Wojenna RP posiada już doświadczenie z bojowego użycia tego typu systemów w działaniach na rzeczywistych obiektach historycznych. Realizacja zadań pozwala na szkolenie operatorów systemów i zebranie niezbędnego doświadczenia. Zwraca także uwagę na podwójny charakter zastosowań systemów autonomicznych zarówno dla działań z zakresu obronności, jak i bezpieczeństwa.
EN
The aim of this article is to present the author’s opinion about possible underwater natural gas pipeline monitoring using Polish Navy resources. Due to the bathymetrical characteristics of the pipeline equatorials the high efficiency and safe for the deck operators systems are expected to support the bottom survey and gas line monitoring. Time and engaged resources reduction are crucial factors in this kind of mission together with high probability of possible dangerous objects detection. The paper describes main threats for the underwater transportation line as a state energetic independence vital object (supplies diversification). An example of a threat caused by lost unmanned platform technologies near Nord Stream was presented and analyzed as well. The rapid development of unmanned maritime technologies (aerial, surface and subsurface) observed in the last decade creates new possibilities in maritime security/surveillance applications. The Polish mine counter measures assets which were equipped with sophisticated AUV’s as a part of the Polish Navy modernization process (new minehunters Kormoran IInd class deployable). The presented autonomous underwater vehicles (AUV) are equipped with advanced sonars and create new possibilities in the issue of effective threats detection/classification/identification and neutralization. The main advantages of such solutions were pointed in the article with the crucial one based on time reduction as well as human – deck operators threats constraints. The first successes in the operational use of unmanned systems were reached during the military exercises (historical ordnance disposal) conducted on historical mine laying areas. This creates good possibilities to train the unmanned system operators in live objects activity which improves skills and knowledge. Moreover, the double use applications of unmanned technologies both in defense and maritime security has been observed.
EN
The paper presents the first part of the final report on all the experiments with biomimetic autonomous underwater vehicle (BAUV) performed within the confines of the project entitled ‘Autonomous underwater vehicles with silent undulating propulsion for underwater ISR’, financed by Polish National Center of Research and Development. The report includes experiments in the swimming pool as well as in real conditions, that is, both in a lake and in the sea. The tests presented in this part of the final report were focused on low-level control.
PL
W artykule przedstawiono część pierwszą końcowego raportu z prac zrealizowanych w ramach projektu „Autonomiczne pojazdy podwodne z cichym napędem falowym” współfinansowanego przez Narodowe Centrum Badań rozwoju w latach 2013–2017.
EN
The paper presents the second part of the final report on all the experiments with biomimetic autonomous underwater vehicle (BAUV) performed within the confines of the project entitled ‘Autonomous underwater vehicles with silent undulating propulsion for underwater ISR’, financed by Polish National Center of Research and Development. The report includes experiments on the swimming pool as well as in real conditions, that is, both in a lake and in the sea. The tests presented in this part of the final report were focused on navigation and autonomous operation.
PL
W artykule przedstawiono część drugą końcowego raportu z prac zrealizowanych w ramach projektu „Autonomiczne pojazdy podwodne z cichym napędem falowym” współfinansowanego przez Narodowe Centrum Badań rozwoju w latach 2013–2017.
PL
W ciągu ostatnich lat można zaobserwować rozwój nowych konstrukcji pojazdów podwodnych, które imitują żywe organizmy występujące pod wodą, np. ryby. Tego typu pojazdy nazywane są biomimetycznymi. Są one napędzane przez napęd falowy imitujący ruch falowy płetw. W artykule omówiony został model matematyczny ruchu biomimetycznego pojazdu podwodnego BPP. Model ten, po zaimplementowaniu w środowisku Matlab został wykorzystany do przeprowadzenia badań numerycznych, mających na celu dobór parametrów systemu sterowania, pozwalającego na automatyczny ruch na płaszczyźnie poziomej.
EN
In recent times, we may notice some new designs of underwater vehicles, which imitate living underwater organisms, e.g. a fish. These vehicles are called biomimetic. They are driven by undulating propulsion, imitating wavy motion of fins. In the paper, mathematical model of biomimetic underwater vehicle was presented. This model after its implementation in Matlab environment was used in numerical tests, which the aim was selection of parameters of control system enabling on automatic motion on vertical surface
EN
Autonomous underwater vehicles are vehicles that are entirely or partly independent of human decisions. In order to obtain operational independence, the vehicles have to be equipped with a specialized software that usually has many different parameters. The parameters decide about effectiveness of the software and in consequence the vehicle. The paper reports experiments performed in simulation, whose goal was to analyze the influence of selected parameters of High-level Control System of Biomimetic Underwater Vehicle on the vehicle ability to avoid obstacles.
PL
Autonomiczne pojazdy podwodne są to pojazdy całkowicie lub częściowo niezależne od decyzji człowieka. W celu uzyskania samodzielności działania muszą zostać wyposażone w specjalizowane oprogramowanie, które zazwyczaj ma wiele różnych parametrów. Decydują one o skuteczności oprogramowania i w konsekwencji pojazdu podwodnego. W artykule zaprezentowano badania symulacyjne, których celem była analiza wpływu wybranych parametrów wysokopoziomowego systemu sterowania biomimetycznym pojazdem podwodnym na jego zdolność do omijania przeszkód.
PL
Na podstawie rzeczywistej, aktualnej wiedzy w temacie rozwoju robotów podwodnych został zaprojektowany nowy pojazd wyposażony w innowacyjne rozwiązania. Autonomiczny robot podwodny dedykowany jest do pracy w trudnych warunkach środowiskowych, wymagających odporności na wysokie ciśnienie, niskie temperatury i silne prądy, które są typowe dla regionów polarnych. W pracy opisano charakterystykę docelowego rejonu, w którym ma być używany robot podwodny, tj. Zatokę Admiralicji w rejonie Archipelagu Szetlandów Południowych. Istotnym aspektem pracy był także dobór odpowiedniego systemu sterowania, który będzie zdolny przeprowadzić pojazd przez trudne i wymagające warunki stawiane przez środowisko zewnętrzne. Kolejnym elementem projektu jest ocena istniejących systemów nawigacji. Ostatnią częścią jest opracowanie kształtu robota, odpowiedniego do warunków otoczenia z uwzględnieniem możliwości zamontowania dodatkowych urządzeń mechanicznych, elektrycznych i pomiarowych, odpowiedzialnych za wykonywanie powierzonych zadań podczas misji robota.
EN
The use of Autonomic Underwater Vehicles (AUV) continuously recording the basic environmental parameters in marine polar regions are extremely difficult. This study provides a summary and a description of the existing solutions for the AUV, their use, construction, actuators and transmitters. Based on the actual knowledge a new vehicle equipped with innovative solutions and components was designed. The underwater robot is dedicated to be working in harsh environmental conditions requiring resistance to high pressure, low temperatures and strong currents, which are typical for the polar regions. The first stage of the design process consist of selection miniature sensors, vision systems to collect information about the environment. The next step was to develop a method for processing and storing data from the measurements. There has been elaborated a special communication and data transfer for this system. An important aspect of this design is a proprietary control system, which includes selecting an appropriate drive with the control program Marek Chodnicki, Marek Jażdzewski, Łukasz Kulwicki, Dawid Ławreszuk, Anna A. Panasiuk-Chodnicka 8 according to the external conditions. Another part of the research was the review of the existing navigation systems and subsequently implementation to the designed vehicle. Then, the power system with automatic charging was elaborated, which is possible to use natural energy sources. The last part was to design the shape of the mobile robot, taking into account the environmental conditions and the possibility of mechanical and electronic devices to be installed.
PL
W artykule przedstawiono wynik analizy rynku autonomicznych pojazdów podwodnych (AUV) omawiając m.in. ich przeznaczenie, wybrane elementy konstrukcji, perspektywiczny rozwój, a także dokonano przeglądu i analizy najważniejszych podmiotów gospodarczych na terenie Europy, zajmujących się ich projektowaniem oraz produkcją.
EN
In the article the results of the market analysis of autonomous underwater vehicles (AUV) were presented. Special impact was given to its destination, chosen elements of the construction, the perspective of development. Also the surveyed of most important economic subjects in Europe, designing and constructing AUV was done.
PL
W niniejszym artykule zaprezentowano projekt podwodnego robota mobilnego wykorzystującego niekonwencjonalny napęd realizowany dzięki zsynchronizowanym wychyleniom jego ruchomych członów. Opisano koncepcje prac badawczych mających na celu zwiększenie efektywności napędu falowego. W artykule przedstawiono także wyniki badań oraz plany dalszego rozwoju konstrukcji i oprogramowania, prowadzących do zwiększenia manewrowości, funkcjonalności oraz możliwości wykorzystania podwodnego robota mobilnego z napędem falowym w zadaniach inspekcyjnych.
EN
This paper presents the design of underwater mobile robot using unconventional propulsion realized with synchronized inclination its moving parts. The concepts of research aimed at increasing the efficiency of the undulating propulsion. The article presents the results of the studies and plans for further development and software design, leading to increased maneuverability, functionality and usability of underwater vehicles powered by undulating propulsion in inspection tasks.
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 Koncepcja rozwoju CyberRyby
PL
Coraz częściej systemy napędowe pojazdów podwodnych są projektowane na podstawie analizy sposobu poruszania się naturalnych mieszkańców środowiska podwodnego. W tym przypadku najczęściej naśladuje się różne rodzaju ryby, których techniki poruszania się pod wodą zostały ukształtowane w toku długotrwałego procesu ewolucji. Istnieje kilka różnych przykładów tego typu pojazdów zarówno na świecie jak i w Polsce. Jednym z nich jest CyberRyba, robot podwodny zaprojektowany na Politechnice Krakowskiej. W niniejszym artykule zaprezentowano budowę i zasadę działania CyberRyby, pojazdu podwodnego z napędem falowym. Następnie przedstawiono możliwe kierunki rozwoju tej konstrukcji, mające na celu przede wszystkim zwiększenie jej funkcjonalności oraz poprawę parametrów ruchu. Ogólnie rzecz ujmując, planowane zmiany i udogodnienia zostały podzielone na dwie grupy. Pierwszy kierunek rozwoju związany jest z doposażeniem istniejącej konstrukcji w dodatkowe urządzenia i sensory zwiększające jej funkcjonalność w zakresie różnego rodzaju zadań podwodnej inspekcji. Natomiast druga grupa działań związana jest z zapewnieniem jak największej autonomii działania CyberRyby, czyli z jej wyposażeniem w algorytmy sterowania oparte na metodach sztucznej inteligencji, pozwalające na samodzielne podejmowanie decyzji w toku realizowanej misji.
EN
More often, new driving systems of underwater vehicles are designed based on a motion analysis of natural inhabitants in an underwater space. In this case, different types of fishes are usually imitated, whose techniques of moving underwater were formed during long-lasting process of an evolution. There are several examples of these vehicles both on the world and in Poland. One of them is CyberFIsh, the underwater robot designed in Krakow University of Technology. In the paper, a structure and principles of operation of CyberFish, the underwater vehicle with the undulating propulsion, was described. Next, possible directions in development of the vehicle were presented, which are aimed at increasing its functionality and improving its parameters of motion. In general, the planned changes and improvements were divided into two groups. The first direction in development is connected with installing additional equipment and sensors on board of the CyberFish, what can increase its abilities in different tasks of underwater inspection. The second group of changes and improvements is connected with increasing autonomy of the CyberFish and it depends on using artificial intelligence methods to control of the robot, to independently make decisions during carried out mission.
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.