Unmanned Surface Vehicle

Проект беспилотных поверхностных транспортных средств (USV) был направлен на разработку автономной лодки, способной перемещаться в путевые точки, избежать препятствий и сбора данных обследования. Мотивация проекта была вызвана необходимостью доступного, безопасного и эффективного решения для мониторинга дикой природы, поиска и спасения, грузовых перевозок и даже сбора данных.

Цель проектирования и общие цели включали интеграцию датчиков для восприятия, местоположения и связи, использования микроконтроллеров для управления движением и навигации, а также выполнение конкретных рабочих требований, таких как следующие путевые точки, восприятия объектов, глубина воды и использование USV в пределах указанных диапазонов. Кроме того, хотя было бы легче установить электронику на доске буги или просто прикрепить лапшу бассейна к коробке для снастей, мы стремились к дизайну, который более похож на традиционный корпус лодки с палубой. Тем не менее, это решение было принято, чтобы гарантировать, что USV не только функционировал эффективно, но и ведет себя как настоящая лодка.

Ключевые особенности USV, которые обеспечили эффективную и надежную работу, сначала включали нашу автономную навигацию. USV, имея ручной режим, был разработан с помощью автономных навигационных возможностей, где пользователь может установить предопределенные путевые точки на базовой станции и наблюдать за тем, как он идет в желаемые места. Автономия была дополнительно повышена за счет обнаружения и ответа препятствий, что позволяет лодке обнаруживать и избегать объектов на его пути. Более того, USV также имеет дальние связь с базовой станцией для интерпретации данных и команд сигналов. Эта функция имела решающее значение для мониторинга в реальном времени, контроля USV, а также для передачи собранных данных обратно на базовую станцию ​​для анализа. Для спецификаций производительности USV также был разработан, чтобы иметь максимальный диапазон 2 километров и обеспечить четкий вид перед USV до диапазона 1 километра. USV также способен работать со скоростью 1 метра в секунду, обеспечивая своевременную и эффективную навигацию на путевые точки.

Даже с хорошим дизайном мы столкнулись с множеством проблем во время испытаний, таких как гидроизоляция электроники, лодку, алгоритмы управления тонкой настройкой и обеспечение надежной связи в сложных средах. Несмотря на эти проблемы, мы успешно продемонстрировали осуществимость и эффективность нашего дизайна USV.

Наши важные достижения включали интеграцию различных датчиков и систем управления в функциональный USV, оптимизацию связи между компонентами и демонстрацию потенциала для реальных приложений в мониторинге окружающей среды и сбора данных. Двигаясь вперед, мы стремимся к дальнейшему разработке нашего USV путем включения более продвинутых алгоритмов предотвращения препятствий, интеграции машинного обучения для принятия решений и улучшения моделей связи для более длинных диапазонов мониторинга окружающей среды.