Unmanned Surface Vehicle

Das USV -Projekt Unmanned Surface Vehicle (USV) zielte darauf ab, ein autonomes Boot zu entwickeln, das zu Wegpunkten navigieren kann, Hindernisse vermeiden und Umfragedaten sammeln. Die Motivation des Projekts wurde durch die Notwendigkeit einer erschwinglichen, sicheren und effizienten Lösung für die Überwachung von Wildtieren, die Suche und Rettung, den Frachttransport und sogar die Datenerfassung angeheizt.

Das Designziel und die Gesamtziele umfassten die Integration von Sensoren für Wahrnehmung, Ort und Kommunikation, die Verwendung von Mikrocontrollern für Bewegungssteuerung und -navigation sowie die Erfüllung spezifischer Betriebsanforderungen wie folgende Wegpunkte, Erfassungsobjekte, Wassertiefe und Betrieb der USV innerhalb bestimmter Bereiche. Obwohl es einfacher gewesen wäre, die Elektronik auf einem Boogie -Board zu montieren oder nur Poolnudeln an der Tackle -Box zu befestigen, zielten wir auf ein Design ab, das einem traditionellen Bootsrumpf mit einem Deck ähnlicher ähnelte. Trotzdem wurde diese Entscheidung getroffen, um sicherzustellen, dass die USV nicht nur effektiv funktionierte, sondern sich auch wie ein echtes Boot verhalten hat.

Die wichtigsten Merkmale der USV, die einen effizienten und zuverlässigen Betrieb stellten, umfassten zuerst unsere autonome Navigation. Der USV wurde zwar einen manuellen Modus, wurde mit autonomen Navigationsfunktionen entwickelt, in denen der Benutzer vordefinierte Wegpunkte an der Basisstation festlegen und beobachten kann, wenn er an den gewünschten Standorten geht. Die Autonomie wurde durch die Hinderniserkennung und -reaktion weiter verbessert, die es dem Boot ermöglicht, Objekte in seinem Weg zu erkennen und zu vermeiden. Darüber hinaus verfügt die USV -Kommunikation mit einer Basisstation für Dateninterpretation und Signalbefehle. Diese Funktion war entscheidend für die Echtzeitüberwachung, die Kontrolle der USV sowie für die Übertragung gesammelter Daten zur Analyse an die Basisstation zurück. Für Leistungsspezifikationen wurde die USV auch so konzipiert, dass sie einen maximalen Bereich von 2 Kilometern aufweist und eine klare Ansicht vor der USV bis zu einer Reichweite von 1 Kilometer bietet. Die USV ist auch in der Lage, mit einer Geschwindigkeit von 1 Meter pro Sekunde zu operieren, um eine rechtzeitige und effiziente Navigation zu den Wegpunkten zu gewährleisten.

Trotz eines guten Designs standen wir während der Tests mit vielen Herausforderungen gegenüber, wie z. B. die Abdichtung der Elektronik, das Boot, die Feinabstimmungskontrollalgorithmen und die Gewährleistung einer zuverlässigen Kommunikation in komplexen Umgebungen. Trotz dieser Herausforderungen haben wir erfolgreich die Machbarkeit und Wirksamkeit unseres USV -Designs demonstriert.

Zu unseren wichtigen Errungenschaften gehörten die Integration verschiedener Sensoren und Steuerungssysteme in eine funktionale USV, die Optimierung der Kommunikation zwischen Komponenten und das Nachweis des Potenzials für reale Anwendungen in der Umweltüberwachung und -erfassung. In Zukunft wollen wir unsere USV weiterentwickeln, indem wir fortschrittlichere Algorithmen zur Vermeidung von Hindernissen, die Integration des maschinellen Lernens zur Entscheidungsfindung und die Verbesserung der Kommunikationsmodelle für längere Bereiche der Umweltüberwachung einbeziehen.