Unmanned Surface Vehicle

無人の表面車両（USV）プロジェクトは、ウェイポイントへのナビゲート、障害の回避、調査データの収集が可能な自動運転ボートを開発することを目的としています。このプロジェクトの動機は、野生生物の監視、捜索救助、貨物輸送、さらにはデータ収集のための手頃な価格で安全で効率的なソリューションの必要性によって促進されました。

設計の目的と全体的な目標には、知覚、場所、通信のためのセンサーの統合、モーション制御とナビゲーションのためのマイクロコントローラーの使用、次のウェイポイント、センシングオブジェクト、水の深さ、指定された範囲内のUSVの動作などの特定の運用要件を満たすことが含まれていました。さらに、ブギーボードに電子機器を取り付けたり、プール麺をタックルボックスに取り付けるのは簡単でしたが、デッキ付きの伝統的なボートの船体によりよく似たデザインを目指しました。それにもかかわらず、この決定は、USVが効果的に機能するだけでなく、実際のボートのように振る舞うことを保証するために行われました。

効率的で信頼性の高い操作を保証したUSVの主要な機能には、自律的なナビゲーションが含まれていました。 USVは、手動モードを備えている間、自律型ナビゲーション機能を使用して設計され、ユーザーはベースステーションで事前定義されたウェイポイントを設定し、目的の場所に移動するときに観察できます。自律性は、障害物の検出と応答によってさらに強化されました。これにより、ボートはその経路内のオブジェクトを検出および回避できます。さらに、USVは、データ解釈と信号コマンドのためにベースステーションとの長い範囲通信もあります。この機能は、リアルタイムの監視、USVの制御、および収集されたデータを分析のためにベースステーションに送り返すために重要でした。パフォーマンス仕様のために、USVは最大2キロメートルの範囲を持ち、USVの前で最大1キロメートルの範囲で明確なビューを提供するように設計されました。 USVは、1秒あたり1メートルの速度で動作することもでき、ウェイポイントへのタイムリーで効率的なナビゲーションを確保します。

優れたデザインでさえ、私たちはテスト中に電子機器、ボート、微調整制御アルゴリズム、複雑な環境での信頼できる通信を確保するなど、多くの課題に直面しました。これらの課題にもかかわらず、私たちはUSV設計の実現可能性と有効性を成功裏に実証しました。

当社の重要な成果には、さまざまなセンサーと制御システムを機能的なUSVに統合し、コンポーネント間の通信を最適化し、環境監視とデータ収集における実際のアプリケーションの可能性を実証することが含まれます。今後、より高度な障害物回避アルゴリズムを組み込み、意思決定のための機械学習を統合し、環境監視の長い範囲のコミュニケーションモデルを改善することにより、USVをさらに開発することを目指しています。