The Effect of Interference Parameters on the Exploitation Capabilities of an Underwater Vehicle

Open access

Abstract

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.

If the inline PDF is not rendering correctly, you can download the PDF file here.

  • [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].

Search
Journal information
Metrics
All Time Past Year Past 30 Days
Abstract Views 0 0 0
Full Text Views 95 32 2
PDF Downloads 67 30 0