Dissertação
Cooperative navigation and control of multiple autonomous marine vehicles using bimodal acoustic/optical communication networks EVALUATED
Recentemente, tem havido um crescente interesse no desenvolvimento das capacidades de Veículos Autónomos Subaquáticos (AUVs) com o intuito de propiciar a exploração oceânica, através de robôs que possam atuar cooperativamente, e.g. para realizar inspeções rápidas ou tarefas de monitorização nas imediações de infraestruturas de aquacultura ou produção de energia eólica. Esta tarefa está estritamente dependente da troca de dados entre agentes. Comunicações acústicas têm, até à data, sido prediletas para alcançar esse objetivo. No entanto, a crescente adoção de sistemas alternativos de comunicação subaquática sem fios potenciam maior versatilidade para estes veículos. Uma abordagem promissora envolve a combinação de comunicações acústicas e ópticas, conferindo comunicação de longo alcance, com uma taxa de transmissão de dados baixa, bem como uma transferência rápida a curtas distâncias, exigindo, embora alinhamento óptico preciso. A presente dissertação aborda o desafio de coordenar múltiplos veículos da classe MEDUSA em missões cooperativas de seguimento de caminho, mediante redes de comunicação acústica e óptica. São escrutinadas estratégias de controlo para comandar veículos de forma sincronizada, bem como uma estratégia de alinhamento baseada em Controlo de Procura de Extremos (ESC), para alinhar os sistemas de comunicação óptica dinamicamente e em tempo real. Os resultados obtidos a partir de simulação indicam uma diminuição expressiva dos erros de coordenação entre veículos cooperantes a par da introdução de comunicações ópticas, formando uma rede de comunicação bimodal. Adicionalmente, a estratégia de alinhamento desenvolvida permitiu viabilizar as comunicações ópticas entre veículos submergidos, garantindo um alinhamento preciso dos dispositivos.
novembro 17, 2023, 14:0
Publicação
Obra sujeita a Direitos de Autor
Orientação
ORIENTADOR
Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)
Colaborador Docente
