Найти

Результаты поиска

• НАВИГАЦИОННАЯ СИСТЕМА АВТОНОМНОГО ПОДВОДНОГО АППАРАТА НА ОСНОВЕ ДАННЫХ, ПЕРЕДАВАЕМЫХ ПО АКУСТИЧЕСКОМУ КАНАЛУ ОТ ГИДРОАКУСТИЧЕСКОЙ СТАНЦИИ

  Д.А. Юхимец , А.С. Губанков

  2023-04-10

  Аннотация ▼

  Предложен метод построения навигационной системы автономного необитаемого под-
  водного аппарата (АНПА), использующей ограниченный набор бортовых датчиков и прини-
  мающей данные о положении АНПА по акустическим каналам связи от гидроакустической
  станции освещения подводной обстановки (ГАСО). Предложенный метод формирует оценки
  положения и скоростей АНПА на основе его динамической модели в предположении, что угло-
  вые скорости, углы ориентации и глубина АНПА определяются с помощью его бортовых дат-
  чиков. Линейные скорости непосредственно не измеряются. Для реализации навигационного
  алгоритма используется фильтр Калмана. При этом особенность этого алгоритма заключа-
  ется в реализации двухступенчатой процедуры коррекции оценок координат и линейных скоро-
  стей АНПА, полученных на основе его динамической модели. Указанная коррекция осуществля-
  ется в двух вариантах в зависимости от того, какие данные доступны на текущем шаге рабо-
  ты системы. Первый вариант предполагает коррекцию указанных оценок только на основе
  данных от датчика глубины, обновление которых происходит на каждом шаге работы систе-
  мы. А второй вариант используется, когда приходят данные от ГАСО по акустическим кана-
  лам связи. Эти данные приходят с задержкой из-за ограниченной скорости распространения
  акустических сигналов в водной среда, а также могут периодически могут искажаться и про-
  падать. В работе предложен метод компенсации указанных задержек, за счет сохранения
  массива ранее рассчитанных данных и оценки необходимых поправок за счет сравнения при-
  шедших данных с оценками, полученными ранее. Предложенная схема построения навигацион-
  ной системы позволяет обеспечить коррекцию ее показаний в условиях нерегулярного обновле-
  ния данных от ГАСО. Результаты моделирования с использованием модели, описывающей все
  основные особенности работы ГАСО и ее взаимодействия с АНПА (задержки в получении ин-
  формации, наличие шумов измерений и дискретизация данных ГАСО) показали достаточно
  высокую эффективность предложенного решения. При этом в качестве основного преимуще-
  ства можно указать возможность использования минимального количества бортовых датчи-
  ков и возможность быстрого развертывания ГАСО для взаимодействия с АНПА.

• ЦИФРОВАЯ ПЛАТФОРМА ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ РАСПРЕДЕЛЕННЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И НАВИГАЦИИ ДЛЯ ПОДВОДНЫХ РОБОТОТЕХНИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ

  В.Ф. Филаретов , Д.А. Юхимец , А.В. Зуев , А. С. Губанков , Д.Д. Минаев

  2021-04-04

  Аннотация ▼

  Предложена архитектура цифровой платформы для реализации распределенных сис-
  тем управления и навигации подводных робототехнических комплексов (ПРК), выполняющих
  технологические операции в условиях неопределенности окружающей среды. Предлагаемая
  цифровая платформа предназначена для автоматизации следующих видов деятельности:
  мониторинг состояния объектов подводной инфраструктуры (линии связи, трубопроводы,
  добычное оборудование и т.д.), картографические и геодезические работы, определение па-
  раметров и границ физических полей, зон распространения химических соединений (зон за-
  грязнений) и биоресурсов, охрана объектов подводной и надводной инфраструктуры (подвод-
  ные фермы марикультур, границы водных заповедников и т.п.), сопровождение движущихся
  объектов, поиск объектов заданного типа (биологических, техногенных и др.), выполнение
  подводных технологических операций (сварка, резка, очистка и т.п.). Для этой платформы
  разработана система команд, обеспечивающая гибкое задание миссий ПРК различного типа
  и назначения. Выделены пять типов сообщений цифровой платформы: команды управления
  порядком выполнения миссии, команды управления загрузкой миссии, информационные сооб-
  щения, команды миссии и группового управления. Предложена концепция создания распреде-
  ленных систем управления ПРК, обеспечивающая совместимость существующих бортовых
  систем ПРК с предлагаемым решением на основе компактных гидроакустических систем
  глобальной гидроакустической навигации, разработанных в ПАО «Дальприбор» (г. Владиво-
  сток). Указанные системы управления состоят из двух основных частей. Первая часть пред-
  ставляет собой исходную бортовую информационно-управляющую систему ПРК, обеспечи-
  вающую его движение в заданную точку пространства с заданной скоростью, получение
  данных от бортовых датчиков, а также управление работой бортового оборудования. Вто-
  рая часть – система управления верхнего уровня, обеспечивает возможность взаимодействия ПРК через акустический канал связи с глобальной гидроакустической навигационной сис-
  темой и автоматизированным рабочим местом оператора. Исследования передачи данных в
  симуляторе (CoppeliaSim) между оператором и ПРК в рамках предложенной цифровой
  платформы показали, что обеспечивается надежная загрузка миссий и получение информа-
  ции о состоянии ПРК при различных скоростях и в различных условиях работы акустическо-
  го канала связи.