АВТОМАТИЗАЦІЯ КЕРУВАННЯ БЕЗЕКІПАЖНОЮ БУКСИРУВАНОЮ ПІДВОДНОЮ СИСТЕМОЮ В УМОВАХ ДІЇ ЗОВНІШНІХ ЗБУРЕНЬ

В. В. Соколов

В. В. Соколов

Ключові слова: безекіпажна буксирувана підводна система, автоматичне керування, структурна схема, математична модель

Анотація

Виконано огляд сучасного стану застосування безекіпажних буксируваних підводних систем для виконання робіт на мілководних акваторіях. Наведено результати аналізу сучасних підходів до автоматизації керування такими системами. Визначено основні режими використання безекіпажних буксируваних підводних систем у нормальних та аварійних ситуаціях. Сформульовано завдання автоматизації керування цими системами як суттєво нелінійними об’єктами морської техніки у складі судна-буксирувальника, його кабельної лебідки, безекіпажного буксируваного підводного апарата і його корисного вантажу. Розроблено узагальнену п’ятирівневу структуру системи автоматичного керування безекіпажною буксируваною підводною системою. Розглянуто особливості функціонування стратегічного, тактичного, адаптивного, програмного та виконавчого рівнів системи. Розглянуто основні вимоги до створення математичних моделей основних елементів безекіпажної буксируваної підводної системи як складових системи їх автоматичного керування. Окреслено напрямок подальших досліджень по автоматизації таких систем.

Посилання

1. Fossen T. I. Guidance and Control of Ocean Vehicles. – John Wiley and Sons Ltd, 1994. – 494 p.
2. Динамика подводных буксируемых систем [Текст] / В. И. Поддубный, Ю. Е. Шамарин, Д. А. Черненко, Л. С. Астахов. – СПб : Судостроение, 1995. – 200 с.
3. Popov O.S., Burakov M.V.Principle of construction and structure of anautomated control system by underwater towedcomplex for ocean researchers. – Transactions on the Built Environment. WIT Press, 1997. Vol 24. – Р. 465–472.
4. Holger Korte. Track Control of a Towed underwater Sensor Carrier. – IFAC Control in Transportation Systems, Braunschweig, Germany, 2000. – Р. 89–94.
5. Римский-Корсаков Н. А. Управление положением телеуправляемого подводного аппарата в режиме совместного с носителем движения. – Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2017. – № 11 (часть 1) – С. 13-17.
6. Giampiero Campa, Jacqueline Wilkie, Mario Innocenti. Robust Control and Analysis of a Towed Underwater Vehicle. – International Journal of Adaptive Control and Signal Processing 12(8) · December 2001. – Pages 689-716.
7. Кувшинов Г. Е., Наумов Л. А., Чупина К. В. Системы управления глубиной погружения буксируемых объектов. – Владивосток : Дальнаука, 2005. – 285 с.
8. Giampiero Campa, Mario Innocenti, Jacqueline Wilkie. MODEL-BASED ROBUST CONTROL FOR A TOWED UNDERWATER. – Jacqueline Wilkie, Article (PDF Available) · December 2001 with 22 Reads. DOI: 10.2514/6.1996-3829.
9. Amy Linklater. Design and Simulation of a Towed Underwater Vehicle. Thesis submitted to the Faculty of the Virginia Polytechnic Institute and State Universityin partial fulfillment of the requirements for the degree of Master of Science in Aerospace Engineering. – Blacksburg, Virginia, 2005. – 170 Рр.
10. Francisco Curado Teixeira, António Pedro Aguiar, António Pascoal. Nonlinear control of an underwater towed vehicle. 2006. https://docplayer.net/95496116-Nonlinear-control-of-an-underwater-towed-vehicle-francisco-curado-teixeira-1-antonio-pedro-aguiar-antonio-manuel-pascoal.html
11. Francisco Curado Teixeira, António Pedro Aguiar, António Pascoal. Nonlinear adaptive control of an underwater towed vehicle. Ocean Engineering, Volume 37, Issue 13, September 2010, P. 1193–1220.
12. Sun F.J., Zhu Z.H., La Rosa M. Dynamic modeling of cable towed body using nodal position finite element method. Ocean Engineering, Volume 38, Issue 4, 2011, pp. 529-540.
13. Justin Manley. Unmanned surface vehicles, 15 years of development. – Conference: OCEANS, 2008. – DOI: 10.1109/OCEANS.2008.5152052.
14. Arzamendia М, Gregor D., Reina D.G., Toral S.L. An Evolutionary Approach to Constrained Path Planning of an Autonomous Surface Vehicle for Maximizing the Covered Area of Ypacarai Lake/ – Soft Computing: Springer Verlag, 2017. – DOI: 10.1007/s00500-017-2895-x.
15. Toda, Masayoshi. A Theoretic Analysis of a Control System Structure of Towed Underwater Vehicles. [Text] / Masayoshi Toda // Proceedings of the 44th IEEE Conference on Decision and Control, and the European Control Conference, 2005, Seville, Spain, December 12-15. – Seville: 2005. – Р. 7526–7533.
16. Блинцов, А.В. Система автоматического управления пространственным движением однозвенной подводной буксируемой видеосистемы [Текст] / А. В. Блинцов, Ж.Ю. Бурунина, П.Г. Клименко, Т. Д. Чан // Збірник наукових праць НУК. – Миколаїв : НУК, 2012. – № 2. – С. 70–74.
17. Блінцов В. С., Соколов В. В. Сучасні задачі автоматизації керування безекіпажним надводним катером / В. С. Блінцов, В. В. Соколов // Автоматика /
Automatics – 2016 : Матеріали ХХІІІ Міжнародної конференції з автоматичного управління, 22-23 вересня 2016 р. – Суми: СДУ, 2016. – С. 201–202.
18. Joseph Geunes. Operations Planning: Mixed Integer Optimization Models. – CRC Press, 2017. – 218 P.
19. Joaquín Aranda Gallego, Manuel Armada, Jesús De la Cruz. Automation for the Maritime Industries. Produssion Grafica Multimedia, PGM, Madrid, Spain, 2005. – 273 Pages.