Group control of autonomous underwater vehicles during execution of marine search operations

Authors

  • Сергій Володимирович Блінцов National University of Shipbuilding named after Admiral Makarov Geroyiv Stalingrada, 9, Mykolayiv, Ukraine, 54025, Ukraine
  • Фук Тхы Доан National University of Shipbuilding named after Admiral Makarov Geroyiv Stalingrada, 9, Mykolayiv, Ukraine, 54025, Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2013.19191

Keywords:

maritime search operations, autonomous underwater vehicle, group control, control system

Abstract


The features of control of the group of autonomous unmanned underwater vehicles in conditions of the uncertainty of the environment and own technical characteristics of underwater vehicles were considered. The generalized structure of the five-level system of group control of autonomous unmanned underwater vehicles was developed, which includes the level of megacontrol of several groups of vehicles, levels of strategic, tactical and local control of the group of underwater vehicles, level of quality control of group control of vehicles. The main tasks of the organization of the automated control of groups of underwater vehicles were formulated, which include the formation and support of spatial configuration of the group, flexibility of the group structure during the execution of underwater mission, navigation safety, reliability of internal communications of the group of vehicles and their search characteristics. The specializations of separate underwater vehicles and separate groups of vehicles were proposed for the solution of underwater search problems, problems of communication between the vehicles themselves and the base, problems of ensuring navigational safety at the group use of underwater vehicles

Author Biographies

Сергій Володимирович Блінцов, National University of Shipbuilding named after Admiral Makarov Geroyiv Stalingrada, 9, Mykolayiv, Ukraine, 54025

Ph. D., Dozent, Senior staff scientist

Department of ship electric power systems

Фук Тхы Доан, National University of Shipbuilding named after Admiral Makarov Geroyiv Stalingrada, 9, Mykolayiv, Ukraine, 54025

Aspirant of Ship electrical equipment and information security chair

References

  1. The Navy Unmanned Undersea Vehicle. (UUV) Master Plan [Electronic Resource] / Department of the Navy ; United States of America, 2004. – 127 р. – Available at: www/URL: http://www.navy.mil/navydata/technology/uuvmp.pdf. – Title from the screen.
  2. Илларионов, Г. Ю., Угроза из глубины: XXI век [Текст] / Г. Ю. Илларионов, К. С. Сиденко, Л. Ю. Бочаров // – Хабаровск: КГУП «Хабаровская краевая типография», 2011. – 304 с.
  3. Подводные технологии и средства освоения Мирового океана [Текст] / М. : Издательский дом «Оружие и технологии», 2011. – 780 с.
  4. Вялышев, А. И. Аспекты технологии и стратегии обследования подводных потенциально опасных предметов в Балтийском море [Текст] / А. И. Вялышев и др. // «Подводные технологии и мир океана». – М. : 2006, - № 5-6. – С. 50-56.
  5. Griffiths, Gwyn Technology and Applications of Autonomous Underwater Vehicles [Text] / Gwyn Griffiths // – Taylor & Francis, 2002. – 368 р.
  6. Агеев, М. Д. Автономные подводные роботы. Системы и технологи [Текст] / М. Д. Агеев // М. : Наука, 2005. – 398 с.
  7. Сухова, А. Системы безопасности объектов на акваториях [Текст] / А. Сухова // Морской флот. – М., 2007. – № 5. – С. 49–53.
  8. Maritime Security Partnerships. Committee on the “1,000-Ship Navy” – A Distributed and Global Maritime Network. Naval Studies Board. Division on Engineering and Physical Sciences. National research council of the national academies. The national academies press. Washington, D.C., 2008. – 242 Р.
  9. Ракитин, И. Я. Подводные робототехнические системы для исследований океана [Текст] / И. Я. Ракитин // – М. : НИП "Море", 2002. – 191 с.
  10. Gianluca, Antonelli Underwater Robots Motion and Force Control of Vehicle-Manipulator Systems Second edition. [Text] / Antonelli Gianluca // Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2006. – 283 рр.
  11. Ляхов, Д. Г. Современные задачи подводной робототехники [Текст] / Д. Г. Ляхов // Подводные исследования и робототехника. – 2012. - №1(13). – С. 15-23.
  12. Von Alt, C., Hunting for Mines with REMUS: A High Performance, Affordable, Free Swimming Underwater Robot [Text] / C. Von Alt, B. Allen, T. Austin, N. Forrester, R. Goldsborough, M. Purcell, R. Stokey // – Proc. Oceans 2001, Honolulu, HI, pp. 117-122.
  13. Борейко, А. А. Малогабаритный многофункциональный автономный необитаемый подводный аппарат «МТ-2010» [Текст] / А. А. Борейко, В. Е. Горнак, С. В. Мальцева, Ю. В. Матвиенко, Д. Н. Михайлов // «Подводные исследования и робототехника» - 2011. – №2(12). – С. 37-42.
  14. Joshua, Grady Graver Underwater gliders: dynamics, control and design. A dissertation presented to the faculty of princeton university in candidacy for the degree of doctor of philosophy [Text] / Grady Graver Joshua // – Princeton University, 2005. – 289 Р.
  15. Филаретов, В. Ф. Устройства и системы управления подводных роботов [Текст] / В. Ф. Филаретов, А. В. Лебедев, Д. А. Юхимец // [отв. ред. Ю.И. Кульчин] ; Инс-т автоматики и процессов управления ДВО РАН. – М.: Наука, 2005. – 270 с.
  16. Блінцов, С. В. Автоматичне керування автономними підводними апаратами в умовах невизначеності : Монографія [Текст] / С. В. Блінцов // – Миколаїв : ТОВ "Фірма "Іліон", 2008. – 204 с.
  17. Moore, S. Underwater Robotics: Science, Design & Fabrication [Text] / Steven W. Moore, Harry Bohm, Vickie Jensen // - Publisher: Marine Advanced Technology Education (MATE) Center, 2010. – 770 p.
  18. Бабак, Л. Н., Об одном алгоритме поиска источника подводного шлейфа, основанном на использовании группы АНПА [Текст] / Л. Н. Бабак, А. Ф. Щербатюк // Управление большими системами : Сборник трудов. - 2010. – Специальный выпуск №30.1 «Сетевые модели в управлении». – С. 536-548.
  19. Иванов, А. И. Сетецентрические аспекты группового поведения автономных подводных аппаратов [Текст] / А. И. Иванов, Н. А. Лазутина, И. У. Сахабетдинов // Технические и программные средства систем управления, контрля и измерения : Труды 3-й Всероссийской конференции с международным участием. – М.: Институт проблем управления РАН, 2010. – С. 548-551.
  20. Toshiyuki, Yasuda. Multi-robot systems, trends and development [Text] / Toshiyuki Yasuda, Kazuhiro Ohkura // - InTech, India, 2011. – 596 р.
  21. Ильюшко, В. М. Беспилотные летательные аппараты: Методики приближенных расчетов основных параметров и характеристик [Текст] / В. М. Ильюшко, М. М. Митрахович, А. В. Самков, В. И. Силков, О. В. Соловьев, В. И . Стрельников // [под общ. Ред. В. И. Силкова ] – К.: ЦНИИ ВВТ ВС Украины, 2009. 302 с.
  22. Городецкий, В. И. Прикладные многоагентные системы группового управления [Текст] / В. И. Городецкий, О. В. Карсаев, В. В. Самойлов, С. В. Серебряков // «Искусственный интеллект и принятие решений» - 2009. – №2. – С. 3-24.
  23. The Navy Unmanned Undersea Vehicle. (UUV) Master Plan. Department of the Navy. United States of America, 2004, 127. http://www.navy.mil/navydata/technology/uuvmp.pdf.
  24. Illarionov, G. Ju., Sidenko, K. S., Bocharov, L. Ju. (2011). Ugroza iz glubiny: XXI vek. Habarovsk: KGUP «Habarovskaja kraevaja tipografija», 304.
  25. Podvodnye tehnologii i sredstva osvoenija Mirovogo okeana (2011). Izdatel'skij dom «Oruzhie i tehnologii», 780.
  26. Vjalyshev, A. I. and other (2006). Aspekty tehnologii i strategii obsledovanija podvodnyh potencial'no opasnyh predmetov v Baltijskom more «Podvodnye tehnologii i mir okeana», 5-6, 50-56.
  27. Griffiths, Gwyn (2002). Technology and Applications of Autonomous Underwater Vehicles. Taylor & Francis, 368.
  28. Ageev, M. D. (2005). Avtonomnye podvodnye roboty. Sistemy i tehnologi, 398.
  29. Suhova, A. (2007). Sistemy bezopasnosti ob’ektov na akvatorijah. Morskoj flot, 5, 49–53.
  30. Maritime Security Partnerships. (2008) Committee on the “1,000-Ship Navy” – A Distributed and Global Maritime Network. Naval Studies Board. Division on Engineering and Physical Sciences. National research council of the national academies. The national academies press. Washington, D.C., 242.
  31. Rakitin, I. Ja. (2002). Podvodnye robototehnicheskie sistemy dlja issledovanij okeana, 191.
  32. Gianluca, A. (2006). Underwater Robots Motion and Force Control of Vehicle-Manipulator Systems Second edition. Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 283.
  33. Ljahov, D. G. (2012). Sovremennye zadachi podvodnoj robototehniki. Podvodnye issledovanija i robototehnika, 1(13), 15 - 23.
  34. Von Alt, C., Allen, B., Austin, T., Forrester, N., Goldsborough, R., Purcell, M., Stokey, R. (2001). Hunting for Mines with REMUS: A High Performance, Affordable, Free Swimming Underwater Robot. Proc. Oceans, Honolulu, HI, 117-122.
  35. Borejko, A. A., Gornak, V. E., Mal'ceva, S. V., Matvienko, Ju. V., Mihajlov, D. N. (2011). Malogabaritnyj mnogofunkcional'nyj avtonomnyj neobitaemyj podvodnyj apparat «MT-2010». Podvodnye issledovanija i robototehnika, 2(12), 37 - 42.
  36. Joshua, Grady Graver (2005). Underwater gliders: dynamics, control and design. A dissertation presented to the faculty of princeton university in candidacy for the degree of doctor of philosophy. Princeton University, 289.
  37. Filaretov, V. F., Lebedev, A. V., Juhimec, D. A. (2005) Ustrojstva i sistemy upravlenija podvodnyh robotov. Ins-t avtomatiki i processov upravlenija DVO RAN, 270.
  38. Blіncov, S. V. (2008) Avtomatichne keruvannja avtonomnimi pіdvodnimi aparatami v umovah neviznachenostі : Monografіja. Mikolaїv, TOV "Fіrma "Іlіon", 204.
  39. Moore, S. Bohm, Harry, Jensen, Vickie (2010). Underwater Robotics: Science, Design & Fabrication. Publisher: Marine Advanced Technology Education (MATE) Center, 770.
  40. Babak, L. N., Shherbatjuk, A. F. (2010). Ob odnom algoritme poiska istochnika podvodnogo shlejfa, osnovannom na ispol'zovanii gruppy ANPA. Upravlenie bol'shimi sistemami. Sbornik trudov. Special'nyj vypusk, №30.1 «Setevye modeli v upravlenii», 536-548.
  41. Ivanov, A. I., Lazutina, N. A., Sahabetdinov, I. U. (2010) Setecentricheskie aspekty gruppovogo povedenija avtonomnyh podvodnyh apparatov. Tehnicheskie i programmnye sredstva sistem upravlenija, kontrlja i izmerenija. Trudy 3-j Vserossijskoj konferencii s mezhdunarodnym uchastiem. M.: Institut problem upravlenija RAN, 548 - 551.
  42. Toshiyuki, Ya., Ohkura, K. (2011). Multi-robot systems, trends and development. InTech, 596.
  43. Il'jushko, V. M., Mitrahovich, M. M., Samkov, A. V., Silkov, V. I., Solov'ev, O. V., Strel'nikov, V. I. (2009). Bespilotnye letatel'nye apparaty : Metodiki priblizhennyh raschetov osnovnyh parametrov i harakteristik. [pod obshh. Red. V. I. Silkova]. K.: CNII VVT VS Ukrainy, 302.
  44. Gorodeckij, V. I., Karsaev, O. V., Samojlov, V. V., Serebrjakov, S. V. (2009). Prikladnye mnogoagentnye sistemy gruppovogo upravlenija. Iskusstvennyj intellekt i prinjatie reshenij, 2, 3 - 24.

Published

2013-12-12

How to Cite

Блінцов, С. В., & Доан, Ф. Т. (2013). Group control of autonomous underwater vehicles during execution of marine search operations. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6(9(66), 56–60. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2013.19191

Issue

Section

Information and controlling system