Unmanned Surface Vehicle

Le projet de véhicules de surface sans pilote (USV) visait à développer un bateau autonome capable de naviguer vers des waypoints, d'éviter les obstacles et de collecter des données d'enquête. La motivation du projet a été alimentée par la nécessité d'une solution abordable, sûre et efficace pour la surveillance de la faune, la recherche et le sauvetage, le transport de fret et même la collecte de données.

L'objectif de conception et les buts globaux comprenaient l'intégration des capteurs pour la perception, l'emplacement et la communication, l'utilisation de microcontrôleurs pour le contrôle et la navigation de mouvement, et la satisfaction des exigences opérationnelles spécifiques telles que les points de cheminement suivants, la détection d'objets, la profondeur de l'eau et l'exploitation de l'USV dans des plages spécifiées. De plus, bien qu'il aurait été plus facile de monter l'électronique sur une planche de boogie ou simplement d'attacher des nouilles de piscine à la boîte de tacle, nous avons visé une conception qui ressemblait plus étroitement à une coque traditionnelle avec un pont. Néanmoins, cette décision a été prise de s'assurer que l'USV a non seulement fonctionné efficacement, mais s'est également comporté comme un vrai bateau.

Les principales caractéristiques de l'USV qui ont assuré une opération efficace et fiable comprenaient d'abord notre navigation autonome. L'USV, tout en ayant le mode manuel, a été conçu avec des capacités de navigation autonomes où l'utilisateur peut définir des points de chemin prédéfinis à la station de base et observer au fur et à mesure des emplacements souhaités. L'autonomie a été encore améliorée par la détection et la réponse des obstacles qui permet au bateau de détecter et d'éviter les objets sur son chemin. De plus, l'USV a également une communication à longue portée avec une station de base pour les commandes d'interprétation et de signal des données. Cette fonctionnalité était cruciale pour la surveillance en temps réel, contrôlant l'USV, ainsi que pour transmettre des données collectées à la station de base pour analyse. Pour les spécifications de performance, l'USV a également été conçu pour avoir une plage maximale de 2 kilomètres et fournir une vue claire devant l'USV jusqu'à une plage de 1 kilomètre. L'USV est également capable de fonctionner à une vitesse de 1 mètre par seconde, garantissant une navigation en temps opportun et efficace aux waypoints.

Même avec une bonne conception, nous avons été confrontés à de nombreux défis lors des tests tels que l'étanchéité de l'électronique, le bateau, les algorithmes de contrôle affinés et l'assurance de communication fiable dans des environnements complexes. Malgré ces défis, nous avons réussi à démontrer la faisabilité et l'efficacité de notre conception USV.

Nos réalisations importantes comprenaient l'intégration de divers capteurs et systèmes de contrôle dans un USV fonctionnel, de l'optimisation de la communication entre les composants et de la démonstration du potentiel d'applications du monde réel dans la surveillance environnementale et la collecte de données. À l'avenir, nous visons à développer davantage notre USV en incorporant des algorithmes d'évitement d'obstacles plus avancés, en intégrant l'apprentissage automatique pour la prise de décision et en améliorant les modèles de communication pour des plages plus longues de surveillance environnementale.