Способ обеспечения навигационной безопасности для автономного необитаемого подводного аппарата

Abstract

Подводная робототехника стала неотъемлемой частью исследования Мирового океана. В частности, наиболее распространены необитаемые подводные аппараты, поскольку с их помощью можно добраться до труднодоступных мест с минимальным участием человека. Навигационное обеспечение играет важную роль в современной робототехнике, особенно когда дело касается автономных необитаемых подводных аппаратов. В настоящее время для решения задач навигационной безопасности используются активные гидролокаторы, оснащенные приемной антенной, приемником и специальным излучателем, при этом сам излучатель должен вращаться в нужном направлении. Целью данного исследования является разработка метода обеспечения навигационной безопасности для автономного необитаемого подводного аппарата с использованием пространственно-временного сигнала. Представлены модель формирования пространственно-временного сигнала, а также выражения для реализации данного способа. Также проведена оценка разрешающей способности по пеленгу. Полученные результаты проверены моделированием в среде MATLAB при различных отношениях сигнал/шум

Nowadays, underwater robotics is developing very fast. In particular, unmanned underwater vehicles are the most common because they can be used to reach hard- to-reach places with minimal human intervention. Navigation plays an important role in modern robotics, especially when it comes to autonomous underwater vehicles. Currently, to solve navigation safety problems, active sonars are used, equipped with a receiving antenna, a receiver and a special emitter, while the emitter itself must rotate in the desired direction. The goal of this work is to develop a method for ensuring navigation safety for an autonomous underwater vehicle using a spatio-temporal signal. A model for the formation of a spatio-temporal signal, as well as expressions for implementing this method, are presented. The bearing resolution was also assessed. The results obtained were verified by simulation in MATLAB at various signal-to-noise ratios