Unmanned Surface Vehicle

무인 표면 차량 (USV) 프로젝트는 웨이 포인트로 탐색하고 장애물을 피하고 설문 조사 데이터를 수집 할 수있는 자율 보트를 개발하는 것을 목표로했습니다. 이 프로젝트의 동기는 야생 동물 모니터링, 검색 및 구조,화물 운송 및 데이터 수집을위한 저렴하고 안전하며 효율적인 솔루션의 필요성으로 인해 연료를 공급했습니다.

설계 목표와 전반적인 목표에는 인식, 위치 및 커뮤니케이션을위한 센서 통합, 모션 제어 및 내비게이션을위한 마이크로 컨트롤러 사용 및 다음 웨이 포인트, 감지 객체, 수심 및 지정된 범위 내에서 USV 작동과 같은 특정 운영 요구 사항을 충족하는 것이 포함되었습니다. 또한 전자 장치를 부기 보드에 장착하거나 풀 국수를 태클 박스에 부착하는 것이 더 쉬웠지만, 우리는 데크가있는 전통적인 보트 선체와 더 유사한 디자인을 목표로했습니다. 그럼에도 불구하고,이 결정은 USV가 효과적으로 기능 할뿐만 아니라 실제 보트처럼 행동하도록하기위한 결정을 내 렸습니다.

효율적이고 안정적인 운영을 보장하는 USV의 주요 기능은 먼저 자율적 인 탐색이 포함되었습니다. 수동 모드를 갖는 동안 USV는 자율 내비게이션 기능으로 설계되어 사용자가 기지국에서 사전 정의 된 웨이 포인트를 설정하고 원하는 위치로 이동할 때 관찰 할 수 있습니다. 자율성은 장애물 감지 및 응답에 의해 더욱 향상되어 보트가 경로 내의 물체를 감지하고 피할 수 있습니다. 또한 USV는 또한 데이터 해석 및 신호 명령을 위해 기지국과의 장거리 통신을 가지고 있습니다. 이 기능은 실시간 모니터링, USV 제어 및 분석을 위해 수집 된 데이터를 기지국으로 전송하는 데 중요했습니다. 성능 사양의 경우 USV는 또한 최대 2km의 최대 범위를 갖도록 설계되었으며 USV 앞에서 1km까지 명확한 모습을 제공하도록 설계되었습니다. USV는 또한 초당 1 미터의 속도로 작동 할 수있어 웨이 포인트에 대한 적시에 효율적인 내비게이션을 보장합니다.

좋은 디자인을 사용하더라도 전자 장치, 보트 방수, 미세 조정 제어 알고리즘, 복잡한 환경에서 신뢰할 수있는 커뮤니케이션을 보장하는 것과 같은 테스트 중에 많은 도전에 직면했습니다. 이러한 과제에도 불구하고, 우리는 USV 디자인의 타당성과 효과를 성공적으로 시연했습니다.

우리의 중요한 성과에는 다양한 센서 및 제어 시스템을 기능적 USV에 통합하고 구성 요소 간의 통신 최적화 및 환경 모니터링 및 데이터 수집 분야의 실제 응용 가능성을 보여줍니다. 앞으로, 우리는보다 고급 장애물 회피 알고리즘을 통합하고 의사 결정을위한 기계 학습을 통합하며 더 긴 환경 모니터링 범위를위한 통신 모델을 개선하여 USV를 더욱 발전시키는 것을 목표로합니다.