Dynamic model for an autonomous underwater vehicle based on experimental data

Valeriano-Medina, Yunier; Martínez, Alain; Hernández, Luis; Sahli, H.; Rodríguez, Yaneivys Romero; Cañizares, J.R.

doi:10.1080/13873954.2012.717226

Cited by 21 publications

(22 citation statements)

References 4 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…The work [11] is aimed at reflecting the AUV dynamic model calculation based on a set of experiments. The model is designed for the synthesis of control algorithms and navigation systems.…”

Section: Literature Review and Problem Statementmentioning

confidence: 99%

Mathematical modeling of autonomous underwater vehicle propulsion and steering complex operation in oblique (beveled) water flow

Blintsov

Hrudinina

2019

EEJET

View full text Add to dashboard Cite

Проводиться дослідження нелінійних гідродинамічних характеристик рушійно-стернового комплексу (РСК), які вливають на точність плоского траєкторного руху автономного ненаселеного підводного апарата (АНПА). При криволінійному русі підводного апарата його РСК працює у косому потоці води, що набігає. Це призводить до зниження сили упору РСК і негативно впливає на керований траєкторний рух підводного апарату. Дослідження було проведено для конкретного типу АНПА для режиму плоского криволінійного руху. У якості методу дослідження було обрано метод математичного моделювання. З цією метою відому математичну модель руху АНПА доповнено системою керування, що імітує траєкторний рух АНПА. Розроблена модель складається з чотирьох основних блоків: удосконаленої моделі АНПА; блоку завдання швидкості руху апарату; блоку керування кутом повороту насадки; блоку, який містить заздалегідь підготовлені траєкторії руху АНПА. Представлено результати дослідження гідродинамічних параметрів АНПА для декількох типових траєкторій його руху. До досліджуваних параметрів належать наступні: необхідний кут повороту насадки; дійсна траєкторія руху апарату; швидкість руху апарату; момент на валу гребного електродвигуна; упор гребного гвинта. В результаті проведених досліджень побудовано діаграму залежності упору гребного гвинта від кута повороту насадки АНПА в діапазоні швидкості від 0,2 м/с до 1 м/с та при повороті насадки в діапазоні до 35°. Сформовано трьохвимірну матрицю, яка описує залежність упору гребного гвинта від кута потоку води, що набігає, та швидкості руху апарату. Отримана залежність може бути використана при синтезі регуляторів систем автоматичного керування плоским маневровим рухом АНПА підвищеної точності Ключові слова: автономний ненаселений підводний апарат, рушійно-стерновий комплекс, математичне моделювання, поворотна насадка

show abstract

“…The work [11] is aimed at reflecting the AUV dynamic model calculation based on a set of experiments. The model is designed for the synthesis of control algorithms and navigation systems.…”

Section: Literature Review and Problem Statementmentioning

confidence: 99%

Mathematical modeling of autonomous underwater vehicle propulsion and steering complex operation in oblique (beveled) water flow

Blintsov

Hrudinina

2019

EEJET

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…The guidance system computes its current position and, based on it and the position of the next waypoint, provides a reference (heading and depth) that is the autopilot input (updated at each AHRS/INS output). The control, implemented by the autopilot, is based on classical PID controllers for each of the lateral and longitudinal planes [18].…”

Section: Vehicle Structure and Mission Configurationmentioning

confidence: 99%

“…The six-DOF model has bean developed for the non-linear HRC-AUV simulation [18]. Recommended notation for underwater vehicles [23] Figure 3 depicts the coordinate systems used in the modelling process of the HRC-AUV along with the definition of the translation and rotation variables of the vehicle.…”

Section: Six-dof Nldm Of the Hrc-auvmentioning

confidence: 99%

“…Several of these parameters were estimated from the vehicle's geometric and inertial data. Others, like those associated with the viscous damping and the control inputs, were estimated through experimental tests; details can be found in [18]. Finally, the general structure of the VDNM model input/output is illustrated in Figure 4.…”

Section: Practical Considerations and Summary Of Parametersmentioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

Model-Aided Navigation with Sea Current Estimation for an Autonomous Underwater Vehicle

Martínez

Hernández

Sahli

et al. 2015

International Journal of Advanced Robotic Systems

View full text Add to dashboard Cite

This paper presents a strategy to improve the navigation solution of the HRC-AUV by deploying a model-aided inertial navigation system (MA-INS). Based on a simpler three-DOF linear dynamic model (DM) of the vehicle, and implemented through a Kalman filter (KF), the performance of the proposed MA-INS is compared to state-of-theart solutions based on non-linear models. The model allows the online estimation of the sea current parameters before and during the navigation mission. Qualitative and quantitative evaluations as well as a statistical significance test are performed using both simulated and real data, demonstrating the usefulness of the proposed model-aided navigation.

show abstract

“…They are analogous to airborne unmanned aerial vehicles (UAVs) and subaquatic unmanned underwater vehicles (UUVs) [1]. USVs have been widely used to conduct scientific research in the fields of oceanography [2] and meteorology [3] and have their applications in the oil and gas industry also.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Design and validation of an unmanned surface vehicle simulation model

Heins

Jones

Taunton

2017

Applied Mathematical Modelling

View full text Add to dashboard Cite

In this paper we present a multiphysics simulation model of Halcyon, an autonomous unmanned surface vehicle (USV). The simulation model presented in this paper has been developed to rapidly progress the design, development and validation of Halcyon's autonomy management system, particularly in challenging sea conditions. Using simulation for this purpose enables extensive testing across the full environmental operating envelope of the vessel, hence greatly reducing the need for real-world sea-trials. The simulator is comprised of a novel and comprehensive sea-surface wave environment model, a six degree of freedom nonlinear unified seakeeping and manoeuvring boat dynamics model, an actuation dynamics model, an autopilot and an interface with an autonomy management system. Results are presented that show good agreement between real-world and simulated sea-trials data.

show abstract

Dynamic model for an autonomous underwater vehicle based on experimental data

Cited by 21 publications

References 4 publications

Mathematical modeling of autonomous underwater vehicle propulsion and steering complex operation in oblique (beveled) water flow

Mathematical modeling of autonomous underwater vehicle propulsion and steering complex operation in oblique (beveled) water flow

Model-Aided Navigation with Sea Current Estimation for an Autonomous Underwater Vehicle

Design and validation of an unmanned surface vehicle simulation model

Contact Info

Product

Resources

About