Ograniczanie wyników
Czasopisma help
Autorzy help
Lata help
Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 52

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 3 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  underwater vehicle
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 3 next fast forward last
EN
Computational fluid dynamics (CFD) has progressed rapidly in the past fifty years and is now used in many industrial fields, such as air, space, and marine engineering. CFD has an irreplaceable role in marine design and scientific research, and its applications within this field continue to grow with the development of computers. CFD is used to quickly and inexpensively simulate fluid behaviour using the Reynolds Averaged Navier–Stokes (RANS) equations to calculate hydrodynamic coefficients, which are needed in manoeuvrability studies of underwater vehicles (UWV). Here, these computations are performed for six geometrical shapes that represent typical autonomous underwater vehicles (AUVs) currently in use. Resistance test simulations at up to 20o drift angles were conducted for AUVs with different length-to-diameter ratios. The results were compared with the experimental data and current quasi-experimental relationships, which suggested that the CFD predictions were adequately precise and accurate. These predictions indicated that there was a non-linear relationship between forces and moments and the lateral speed. Moreover, both linear and non-linear hydrodynamic coefficients were calculated.
EN
The paper is devoted to the problem of increasing the efficiency of underwater vehicles by using a fault diagnosis system for their thrusters which provides detection, isolation, and identification of minor faults. To address the problem, a two-stage method is proposed. At the first stage, a bank of diagnostic observers is designed to detect and isolate the emerging faults. Each observer in this bank is constructed to be sensitive to some set of faults and insensitive to others. At the second stage, additional observers working in sliding mode are synthesized in order to accurately estimate the error value in the signal obtained from the angular velocity sensor and to estimate deviations of the thruster parameters from their nominal values due to the faults. In contrast to the existing solutions, reduced-order (i.e., lower-dimensional) models of the original system are proposed as a basis to construct sliding mode observers. This approach permits reduction of the complexity of the obtained observers in comparison with the known methods, where full-order observers are constructed. The simulation results show the efficiency and high quality of all synthesized observers. In all cases considered, it was possible to detect typical faults, as well as estimate their values.
EN
The need for accuracy, precision, and data registration in underwater positioning and navigation should be viewed as no less stringent than that which exists on the sea surface. In the same way in which GNSS (Global Navigation Satellite System) receivers rely on the signals from multiple satellites to calculate a precise position, undersea vehicles discern their location by ranging to the acoustic signals originating from several fixed underwater acoustic sources using the Time-of-Arrival algorithm (ToA) through the Ordinary Least Squares method (OLS). In this article, the scope has been limited to only considering underwater positioning systems in which the navigation receiver is acoustically passive. The receiver “listens” to the buoys, receives their messages and solves the problem of finding its own position based on the geographical coordinates of the buoys. Often, such systems are called GNSS-like Underwater Positioning Systems (GNSS-like UPS). It is important to note the distinction between general purpose GNSS-like UPS (mainly civil systems) and special purpose GNSS-like UPS (mainly military systems). In this article, only general purpose GNSS-like UPS systems have been considered. Depending on the scale of system’s service areas, GNSS-like UPS are divided into global, regional, zonal and local systems. Only local GNSS-like UPS systems have been considered in this article. The spoofing of acoustic GNSS-like UPS works as follows: the acoustic GNSS signal generator transmits a simulated signal of several satellites. If the level of the simulated signal exceeds the signal strength of the real satellites, the acoustic receiver of an underwater object will “capture” the fake signal and calculate a false position based on it. All receivers that fall into the spoofing zone will calculate the same coordinates, while the receivers located in different places will have a mismatch in the XYZ coordinates.
EN
The article, on the basis of the underwater vehicle ‘Głuptak’ intended to combat naval mines, outlines the general concept of the microprocessor system of registration of change of electricity stored in batteries for the underwater vehicle at the implementation time of the set task. Registration system the amount of energy allows you to optimize the implementation of the working time of the underwater vehicle drive system in conditions of interference type underwater sea current.
PL
W artykule, wykorzystując pojazd podwodny „Głuptak” przeznaczony do zwalczania min, przedstawiono ogólną koncepcję mikroprocesorowego układu rejestracji zmian energii elektrycznej zgromadzonej w akumulatorach pojazdu podwodnego w czasie realizacji postawionego zadania. System rejestracji ilości energii pozwala na optymalizację realizacji czasu pracy systemu napędowego pojazdu podwodnego w warunkach działania zakłóceń typu podwodnego prądu morskiego.
EN
In order to autonomously transfer from one point of the environment to the other, Autonomous Underwater Vehicles (AUV) need a navigational system. While navigating underwater the vehicles usually use a dead reckoning method which calculates vehicle movement on the basis of the information about velocity (sometimes also acceleration) and course (heading) provided by on-board devicesl ike Doppler Velocity Logs and Fibre Optical Gyroscopes. Due to inaccuracies of the devices and the influence of environmental forces, the position generated by the dead reckoning navigational system (DRNS) is not free from errors, moreover the errors grow exponentially in time. The problem becomes even more serious when we deal with small AUVs which do not have any speedometer on board and whose course measurement device is inaccurate. To improve indications of the DRNS the vehicle can emerge onto the surface from time to time, record its GPS position, and measure position error which can be further used to estimate environmental influence and inaccuracies caused by mechanisms of the vehicle. This paper reports simulation tests which were performed to determine the most effective method for correction of DRNS designed for a real Biomimetic AUV.
PL
Artykuł dotyczy praktycznych aspektów syntezy układu automatycznego sterowania bezzałogowym statkiem głębinowym w zakresie strategii alokacji naporów w układzie napędowym. Rozważanym statek pojazdem jest wyposażony w wielopędnikowy układ napędowy zapewniający ruch o czterech stopniach swobody. W algorytmach rozdziału mocy zastosowano metody optymalizacji z ograniczeniami pozwalające na podstawie sił i momentów uogólnionych wyznaczyć siły naporu jakie winny być wytwarzane przez poszczególne pędniki. Rozpatrując zagadnienie rozdziału mocy jako zadanie programowania kwadratowego oraz programowania liniowego w pracy zaproponowano i porównano dwa algorytmy alokacji naporów. Przeprowadzone badania modelowe pozwoliły na oszacowanie ich jakości oraz efektywności w odniesieniu do szybkości i złożoności obliczeniowej.
EN
This article addresses the practical aspects of the synthesis of an automatic control system for the thrust allocation strategy in the propulsion system of an unmanned underwater vehicle. The vehicle under consideration is a robot submarine equipped with a multi-propulsion system providing four degrees of freedom of movement. The power distribution algorithms are based on limited optimisation methods that allow the determination, on the basis of generalised torques and forces, of how much thrust is required to be produced by individual propulsors. Considering the issue of power distribution as a task of square and linear programming, two algorithms of thrust allocation were proposed and compared. The conducted model tests made it possible to evaluate their quality and efficiency in relation to speed and computational complexity.
PL
W artykule przedstawiono wstępne wyniki uzyskane z budowanego z udziałem członków koła naukowego ,,AiRoMech” Akademii Marynarki Wojennej stanowiska do doświadczalnego wyznaczania sprawności niewielkich elektrycznych napędów pojazdów podwodnych. Stanowisko powstaje w wyniku współpracy z Centrum Badawczo-Rozwojowym Stowarzyszenie B-4 w Rzeszowie. Silnik elektryczny zamontowany w pojazdach podwodnych musi posiadać odpowiednią moc, w celu zabezpieczenia wykonania zadania w ograniczonych ramach czasowych. Jednostka ta musi mieć wystarczająco niskie zużycie energii (zmagazynowanej w akumulatorach), aby czas pracy pod wodą był możliwie jak najdłuższy przy zachowaniu odpowiednich wymiarów i masy pojazdu. Wielkość silnika musi być właściwie dobrana w celu dostarczenia mocy niezbędnej do osiągnięcia i utrzymania maksymalnej prędkości okrętu. Jednakże wybór właściwego silnika nie jest zdeterminowany jedynie maksymalną mocą wyjściową. Z uwagi na fakt, że silnik bezpośrednio oddziałuje na wał, jego prędkość obrotowa musi być dobrana odpowiednio do konstrukcji śruby napędowej, która w zależności od zastosowanego rozwiązania skutkuje uzyskaniem różnego przełożenia mocy silnika. W efekcie znajduje to przełożenie w rzeczywistej prędkości napędzanego pojazdu. Zaprojektowane i realizowane stanowisko ma na celu umożliwienie realizacji eksperymentów czynnych, pozwalających porównać różne rozwiązania niewielkich napędów elektrycznych. Skomplikowane oddziaływania wielu czynników, które dzięki temu rodzajowi badań mogą zostać zmierzone, sprawiają, że stanowisko ma możliwość stać się nieodzownym elementem używanym przez projektantów i konstruktorów bezzałogowych pojazdów podwodnych.
PL
W artykule zaprezentowano symulator autonomicznego biomimetycznego pojazdu podwodnego (ABPP) przeznaczonego do zadań rozpoznania podwodnego. ABPP w postaci demonstratora technologii na VII poziomie gotowości technologicznej będzie efektem końcowym projektu rozwojowego nr DOBR-BIO4/033/13015/2013, finansowanego przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju. W pierwszej części artykułu zaprezentowano opracowany dla potrzeb realizacji symulatora model matematyczny ABPP. Następnie pokazano wybrane wyniki jego działania w postaci przebiegu parametrów ruchu pojazdu podwodnego. W zakończeniu artykułu zamieszczono plan planowanych badań numerycznych. Symulator będzie wykorzystywany przede wszystkim do dostrojenia wstępnej wersji systemu autonomii biomimetycznego pojazdu podwodnego. Ponadto, posłuży on do zasymulowania pracy sensorów zainstalowanych na pokładzie ABPP w warunkach ruchu falowego.
EN
In the paper, a simulator of an autonomous biomimetic underwater vehicle (BUV) destined for underwater reconnaissance has been presented. ABUV in the form of technology demonstrator on VII level of technology readiness will be the final effect of the development project No. DOBR-BIO4/033/13015/2013, funded by National Centre of Research and Development. In the first part of the paper, a mathematical model of the BUV designed for implementation of the simulator has been described. Then, selected results of the BUV operation in the form of courses of the vehicle motion parameters have been presented. First of all the simulator will be used for tuning initial version of autonomy system of the biomimetic underwater vehicle. Moreover, it will be used for simulation of operation of sensors installed on board of the BUV in conditions of undulating motion.
PL
W artykule omówiono szczegółowo przypadek wspomagania prac podwodnych bezzałogowymi pojazdami głębinowymi (ROV) w rejonie wraku jednostki pływającej. Przedstawione zadania zrealizowano podczas prac podwodnych z okrętu ratowniczego na wraku kutra rybackiego WŁA-127. Omawiane przykłady obejmują przeprowadzenie identyfikacji i inspekcji zatopionej jednostki, oraz wsparcie prac podwodnych realizowanych na wraku przez nurków ratownictwa morskiego Marynarki Wojennej RP.
EN
The article demonstrates use of underwater remotely operated vehicles during an underwater visual inspection of a sunken vessel. The presented tasks were carried out in the course of underwater works performed from a Polish navy rescue vessel on the fishing boat WŁA-127. The discussed examples include a visual inspection of the sunken vessel and the support offered to Polish Navy rescue divers as they carried out underwater works.
PL
Jest to druga część materiału dotyczącego analizy układów napędowych zdalnie sterowanych bezzałogowych pojazdów głębinowych. W części pierwszej omówiono problematykę klasyfikacji bezzałogowych pojazdów głębinowych, głównie zdalnie sterowanych oraz kwestię stosowanego nazewnictwa w zakresie poszczególnych części składowych omawianych układów napędowych oraz pędnika pojazdu. Wskazano funkcję celu dla takiego układu napędowego, a także wady i zalety analizowanych rozwiązań konstrukcyjnych. W niniejszym materiale przedstawiono sposób przeprowadzenia analizy układów napędowych, jej metodykę oraz wyniki analizy.
EN
This is the second part of material concerned with the analysis of drive systems in remotely controlled underwater vehicles. The first part involved the problem of classification of unmanned underwater vehicles, mainly remotely controlled, as well as the nomenclature used in relation to various components of the discussed drive systems and thrusters. The functionality of particular drive systems was discussed along with the advantages and disadvantages of the analysed design technologies. This material presents the method of conducting an analysis of drive systems, its methodology and results.
PL
Artykuł przedstawia projekt architektury programowej autonomicznego biomimetycznego pojazdu podwodnego (ABPP) przeznaczonego do zadań rozpoznania podwodnego. Pojazd ten jest przedmiotem badań w ramach projektu finansowanego przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju. Dwie cechy czynią ten pojazd unikatowym w warunkach polskich, są nimi, po pierwsze –autonomiczność, a po drugie –biomimetyczność czyli podobieństwo do żywych przedstawicieli środowiska morskiego. Całkowita nowość technologii opracowywanej w ramach projektu czyni konstrukcję pojazdu w tym jego oprogramowania dużym wyzwaniem. Proponowana w artykule architektura oprogramowania zakłada jego elastyczność oraz skalowalność.
EN
The paper presents the project of software architecture for autonomous biomimetic underwater vehicle dedicated for underwater reconnaissance tasks. The vehicle is build within the framework of the national project funded by National Center for Research and Development. Two features make this vehicle unique in Poland, that is, autonomy, and resemblance to living organisms of sea environment. The project presented in the paper provides for easy expansion and modification of the vehicle control system with new sensors and autonomous behaviors.
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
13
Content available Podwodny eksplorator gąsienicowy
PL
W artykule przedstawiono proces projektowania i budowy zdalnie sterowanego gąsienicowego łazika do eksploracji podwodnej. Dokonano niezbędnych obliczeń i oszacowano listę wymaganych podzespołów. W dalszej części przedstawiono szczegółowo zamodelowany projekt 3D oraz układ elektroniczny eksploratora. Kolejne rozdziały opisują model rzeczywisty pojazdu i przeprowadzone testy.
EN
The paper shows a process of designing and constructing a remotely controlled caterpillar jeep for underwater exploration. All required calculations were made. A list of required units was estimated. Then, a detailed 3D project and an electronic circuit of the explorator were shown. Further chapters describe an actual model of the vehicle and prosecuted tests.
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 specialized software. The task of the software is to move the vehicle along a trajectory while avoiding collisions. In its role of avoiding obstacles, the vehicle may sometimes encounter situations in which it is very difficult to determine what the next movement should be from an ad hoc perspective. When such a situation occurs, a planning component of the vehicle software should be run with the task of charting a safe trajectory between nearby obstacles. This paper presents a new path planning algorithm for a Biomimetic Autonomous Underwater Vehicle. The main distinguishing feature of the algorithm is its high speed compared with such classic planning algorithms as A*. In addition to presenting the algorithm, this paper also summarizes preliminary experiments intended to assess the effectiveness of the proposed algorithm.
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.
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.
EN
Assessing the risks of steering system faults in underwater vehicles is a human-machine-environment (HME) systematic safety field that studies faults in the steering system itself, the driver’s human reliability (HR) and various environmental conditions. This paper proposed a fault risk assessment method for an underwater vehicle steering system based on virtual prototyping and Monte Carlo simulation. A virtual steering system prototype was established and validated to rectify a lack of historic fault data. Fault injection and simulation were conducted to acquire fault simulation data. A Monte Carlo simulation was adopted that integrated randomness due to the human operator and environment. Randomness and uncertainty of the human, machine and environment were integrated in the method to obtain a probabilistic risk indicator. To verify the proposed method, a case of stuck rudder fault (SRF) risk assessment was studied. This method may provide a novel solution for fault risk assessment of a vehicle or other general HME system.
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 właściwego manewru zmiany kursu przez BPP.
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. The aim of the tests was to select proper course change maneuver used by biomimetic underwater vehicle.
EN
In this article the authors present an unconventional design of an underwater vehicle with the so-called undulating propulsion which mimics the kinematics of a carp fish. Biomimetic vehicle propulsion system is the mechanical representation of a fish-tail and it is built as a three-segment linkage with elastic fin attached to the end of the last segment. Undulating tail section with oscillating lateral fins and the artificial swim baldder allows the vehicle for accurate imitation of movement of a real fish. As part of the development of the concept of biomimetic underwater vehicle, an intense research aimed at increasing the effectiveness of the proposed drive system are being carried out. In this paper, authors describe the next stage of the research aimed to identify the correct shape and dimensions of the tail fin from the point of view of maximum thrust generated by the propulsion system of the underwater vehicle with undulating propulsion called CyberFish version 5. During the experiment the thrust for several variants of the shape of the flexible tail fin was measured with pre-defined vehicle’s control parameters. The measurement results was then elaborated and analyzed. Finally the conclusions was drawn, and the directions for further work was set.
PL
Artykuł dotyczy badań eksperymentalnych siły naporu generowanej przez oscylujące płetwy boczne biomimetycznego pojazdu podwodnego typu CyberRyba. Na podstawie piątej wersji tego pojazdu wykonano pomiaru średniej siły naporu w czasie oscylacji płetw bocznych z różnymi nastawami częstotliwości i amplitudy oraz dla różnych wymiarów elastycznych końcówek płetw bocznych o kształcie trapezowym. W wyniku przeprowadzonych badań wybrano najlepsze gabaryty elastycznej końcówki płetwy dla której siła naporu jest największa i równomierna w całym zakresie zmienności parametrów sterowania.
EN
This article applies to experimental studies of thrust force generated by the oscillating lateral fins of biomimetic underwater vehicle type CyberFish. Based on the fifth version of the vehicle, mean thrust was measured during oscillations of lateral fins with different settings of frequency and amplitude and for different dimensions of the flexible endings of trapezoidal shaped lateral fins. Based on the studies the best size of the flexible ending of lateral fins was selected for which the thrust force is the largest and uniform over the entire range of control parameters.
first rewind previous Strona / 3 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.