Unmanned Surface Vehicle

يهدف مشروع مركبة السطح غير المأهولة (USV) إلى تطوير قارب مستقل قادر على التنقل إلى نقاط الطريق ، وتجنب العقبات ، وجمع بيانات المسح. كان دافع المشروع مدفوعًا بالحاجة إلى حل بأسعار معقولة وآمنة وفعالة لمراقبة الحياة البرية والبحث والإنقاذ ونقل الشحن وحتى جمع البيانات.

تضمن هدف التصميم والأهداف الإجمالية دمج أجهزة الاستشعار للإدراك والموقع والتواصل ، واستخدام المتحكمين للتحكم في الحركة والتنقل ، وتلبية متطلبات تشغيلية محددة مثل نقاط الطريق ، والاستشعار عن الكائنات ، وعمق الماء ، وتشغيل USV ضمن النطاقات المحددة. بالإضافة إلى ذلك ، على الرغم من أنه كان من الأسهل تركيب الإلكترونيات على لوحة الرقصة أو مجرد إرفاق المعكرونة ببركة البلياردو إلى صندوق المعالجة ، فقد استهدفنا تصميمًا يشبه بشكل أوثق بدن القارب التقليدي مع سطح السفينة. ومع ذلك ، تم اتخاذ هذا القرار لضمان عدم عمل USV بفعالية فحسب ، بل كان يتصرف أيضًا مثل قارب حقيقي.

تضمنت الميزات الرئيسية لـ USV التي ضمنت عملية فعالة وموثوقة أولاً التنقل المستقل. تم تصميم USV ، على الرغم من وجود وضع يدوي ، مع إمكانات التنقل المستقلة حيث يمكن للمستخدم تعيين نقاط الطريق المحددة مسبقًا في المحطة الأساسية ومراقبتها مع انتقالها إلى المواقع المطلوبة. تم تعزيز الحكم الذاتي بشكل أكبر من خلال اكتشاف العقبات والاستجابة التي تسمح للقارب باكتشاف وتجنب الأشياء داخل مساره. علاوة على ذلك ، لدى USV أيضًا اتصال طويل المدى مع محطة أساسية لتفسير البيانات وأوامر الإشارة. كانت هذه الميزة حاسمة للمراقبة في الوقت الفعلي ، والتحكم في USV ، وكذلك لنقل البيانات التي تم جمعها إلى المحطة الأساسية للتحليل. بالنسبة لمواصفات الأداء ، تم تصميم USV أيضًا للحصول على نطاق أقصى قدره 2 كيلومترات وتوفير رؤية واضحة أمام USV حتى نطاق 1 كيلومتر. USV قادر أيضًا على العمل بسرعة 1 متر في الثانية ، مما يضمن التنقل في الوقت المناسب وفعال إلى نقاط الطريق.

حتى مع تصميم جيد واجهنا العديد من التحديات أثناء الاختبار مثل العزل المائي للإلكترونيات ، والقارب ، وخوارزميات التحكم في صياغة ، وضمان اتصال موثوق في البيئات المعقدة. على الرغم من هذه التحديات ، أظهرنا بنجاح جدوى وفعالية تصميم USV لدينا.

تضمنت إنجازاتنا المهمة دمج مختلف المستشعرات وأنظمة التحكم في USV وظيفية ، وتحسين التواصل بين المكونات ، وإظهار إمكانية تطبيقات العالم الحقيقي في المراقبة البيئية وجمع البيانات. للمضي قدمًا ، نهدف إلى زيادة تطوير USV لدينا من خلال دمج خوارزميات تجنب العقبات المتقدمة ، ودمج التعلم الآلي لاتخاذ القرارات ، وتحسين نماذج الاتصال لنطاقات أطول من المراقبة البيئية.