Anonim

Nyt system "arbejder med havet " for at planlægge de bedste ruter for autonome subs

God tankegang

Ben Coxworth

10. marts 2012

4 billeder

Et nyt algoritmisk system gør det muligt for AUV'er at nå deres destinationer hurtigere eller at bruge mindre strøm ved at identificere og rejse med eksisterende havstrømme (Foto: Stifyn Tonna)

Autonome undervandsfartøjer, bedre kendt som AUV'er, finder i stigende grad anvendelse i applikationer som oceanografisk forskning, kortlægning, militær rekognoscering og dybhavs oliefyr vedligeholdelse. Da disse uafhængige undervandsrobotter gør deres vej gennem verdens oceaner, bruger de GPS-transceivere til at holde sig på en forudbestemt rute. Når de støder på udfordringer som krydsstrømme, kan man antage, at deres bedste forløb blot ville være at drive strøm på tværs af dem for at kunne køre korteste afstand. Ingeniører fra MIT har imidlertid udviklet et system, der gør det muligt for AUV'er at nå deres destinationer hurtigere ved at rejse ud af deres vej til at "gå med strømmen."

Det algoritme-baserede system, der er udviklet af MIT's multidisciplinære simulering, estimering og assimileringssystem (MSEAS) -gruppe, er designet til at fungere ikke kun med individuelle AUV'er, men også med sværme af køretøjer efter forskellige ruter. Udover at tillade subs til at identificere og følge strømme, der får dem, hvor de går hurtigere, kan systemet også beregne oceaniske stier optimeret til minimal energiudnyttelse eller for maksimal dataindsamling.

Udover blot at hitching rides med strømme, kan systemet også instruere AUV'er at dykke under eller stige over dem. Derudover er det i stand til at styre dem omkring forbudte "no subs " zoner (såsom marine økologiske reserver), og kan endda kompensere for bevægelige forhindringer såsom passerende skibe. Hvis det uforudsigelige hav ikke opfører sig præcist som algoritmerne forudsiges, kan systemet også identificere uoverensstemmelserne og få AUV'erne tilbage på banen.

MIT-systemet tillader flere AUV'er at følge strømmen for at nå forskellige mål, samtidig med at man forhindrer forhindringer

MSEAS ingeniører har udført succesfulde tests af systemet ved hjælp af computermodeller, herunder en, hvor 1.000 AUV'er gjorde deres vej gennem et komplekst område i Filippinerne. Dette område har indviklede kyster, talrige øer, lavvandede og skiftende strømme. De virtuelle AUV'er blev lanceret fra forskellige skibe og var på vej til forskellige destinationer.

Selvom andre hold har forsøgt at udforme sådanne systemer tidligere, udtalte studielederen Pierre Lermusiaux, at de anvendte algoritmer var for upræcise, ikke kunne håndtere de kaotiske virkelige forhold i havet eller krævede simpelthen for meget beregningsevne at være praktisk. Han tilføjede, at hans gruppes system i fremtiden også kunne anvendes til ubemandede luftfartøjer eller endda til nanoboter, der rejser gennem den menneskelige blodbanen.

Flere oplysninger er tilgængelige i videoen nedenfor.

Kilde: MIT

Et nyt algoritmisk system gør det muligt for AUV'er at nå deres destinationer hurtigere eller at bruge mindre strøm ved at identificere og rejse med eksisterende havstrømme (Foto: Stifyn Tonna)

MIT-systemet tillader flere AUV'er at følge strømmen for at nå forskellige mål, samtidig med at man forhindrer forhindringer

I en computer test af MIT-systemet når AUV'er deres forskellige destinationer ved at følge eksisterende strømme, samtidig med at man undgår to "forbudte zoner " (ovaler til venstre)

I en computersprøve af MIT-systemet kører AUV'erne på vandstrømmene bag en ø for at øge hastigheden

Anbefalet Redaktørens Valg