ПОДВОДНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И РОБОТОТЕХНИКА

Создание программного обеспечения для систем управления подводными робототехническими комплексами сопряжено как с адаптацией апробированных технических решений, так и с разработкой новых. При этом в процесс могут вовлекаться различные средства разработки программ, спектр которых в настоящее время весьма широк. В статье рассматривается опыт использования языка Python при создании «с нуля» систем управления для необитаемых подводных аппаратов (как автономных, так и телеуправляемых) на примере разработки малогабаритного аппарата Geek. Особенность данного аппарата заключается в его назначении – обучение студентов и аспирантов основам проектирования подводной необитаемой техники, а также участие студенческих команд в соревнованиях по подводной робототехнике. Рассматриваются различные аспекты использования языка Python, включая межпроцессное взаимодействие, обработку данных с датчиков и систем подводного робота, автономное управление, взаимодействие с операторами на поверхности, а также интеграцию с другими технологиями, необходимыми для успешного выполнения аппаратом миссий под водой. Обсуждаются результаты применения подводного робота Geek для выполнения различных операций в телеуправляемом и автономном режимах.

Статья посвящена разработке системы автоматической инспекции проблемных участков протяженных объектов с использованием автономных необитаемых подводных аппаратов (АНПА), оснащенных системами технического зрения (СТЗ), в частности многолучевыми гидроакустическими сонарами. Предложенная система позволяет в режиме реального времени на бортовом ЭВМ АНПА динамически строить трехмерную модель трубопровода на основе облаков точек, получаемых от СТЗ. На основе указанной модели автоматически определяются положение протяженного объекта в пространстве и его кривизна, а также уровень погружения трубы в донный грунт. Вычисленные параметры позволяют выявлять потенциально опасные участки, подверженные деформациям или повреждениям. Полученные данные должны использоваться для корректировки миссии аппарата с целью проведения детального дообследования выявленных зон интереса, а также могут быть отправлены на пост оператора с использованием гидроакустического канала связи с аппаратом.

Программная реализация системы выполнена на языке Python с использованием открытых библиотек для обработки трёхмерных данных. Численное моделирование процесса инспекции трубопровода проводилось в среде CoppeliaSim, полученные результаты подтвердили работоспособность и эффективность предложенной системы.

Морские мины ‒ очень эффективное и недорогое оружие. Ведущие морские державы развивают противоминные силы в рамках программ модернизации гидроакустического и навигационного оборудования и создания комплексов надводных и подводных беспилотных систем, позволяющих в отличие от техники траления обезвреживать минные заграждения с безопасного расстояния. В статье рассматривается один из вариантов корабельного противоминного комплекса с определенным набором технических средств, позволяющих эффективно и безопасно провести поиск, идентификацию и уничтожение мин.

В статье предложен новый метод формирования программных сигналов управления многозвенными манипуляторами необитаемых подводных аппаратов, обеспечивающий сохранение требуемой точности технологических манипуляционных операций, выполняемых этими аппаратами в режиме стабилизируемого зависания вблизи объектов работ. Это достигается за счет дополнительных перемещений рабочего инструмента манипулятора и изменения его ориентации на основе информации о реальных угловых и линейных смещениях аппарата относительно его исходного положения стабилизации. В то же время желаемая скорость движения инструмента по заданной траектории корректируется таким образом, чтобы манипулятор успевал скомпенсировать нежелательные смещения аппарата. Выполнено численное моделирование работы реализованного метода. При этом использовалась созданная в Matlab/Simulink модель манипулятора типа PUMA, установленного на необитаемый подводный аппарат, стабилизируемый в режиме зависания. Визуализация работы системы выполнена в среде виртуального моделирования CoppeliaSim. Результаты проведенного моделирования подтвердили работоспособность метода и показали эффективность его использования для повышения точности выполнения подводных манипуляционных операций.