gyroscopyГироскопия и навигацияGiroskopiya i Navigatsiya0869-70352075-0927AO «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор»10.17285/0869-7035.2017.25.1.078-092gyroscopy-304Research ArticleСтатьиИдентификация гидродинамических характеристик автономного подводного робота с использованием модельных и экспериментальных данныхIdentification of hydrodynamic characteristics of autonomous underwater robot using the model and experimental dataКиселевЛ. В.KiselevL. V.

Киселев Лев Владимирович. Доктор технических наук, главный научный сотрудник 

 

 

 

БагницкийА. В.BagnitckiiA. V.

Багницкий Андрей Валерьевич. Старший научный сотрудник

МедведевА. В.MedvedevA. V.

Медведев Андрей Владимирович. Старший научный сотрудник 

ФГБУН «Институт проблем морских технологий» (ИПМТ) ДВО РАН (г. Владивосток).РоссияInstitute of Marine Technology Problems (IMTP) FEB RAS, VladivostokRussian FederationФГБУН «Институт проблем морских технологий» ДВО РАН (г. Владивосток).РоссияInstitute of Marine Technology Problems (IMTP) FEB RAS, VladivostokRussian Federation2017251120252517892Copyright © Киселев Л.В., Багницкий А.В., Медведев А.В., 20252025Киселев Л.В., Багницкий А.В., Медведев А.В.Kiselev L.V., Bagnitckii A.V., Medvedev A.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.gyroscopy.ru/jour/article/view/304

Представлен способ идентификации гидродинамических характеристик автономного подводного робота, основанный на использовании вычислительных средств виртуальной гидродинамики и траекторных измерений вектора состояния в различных режимах движения. Количественные оценки гидродинамических характеристик даны на примере одного из подводных роботов, созданных в последние годы в ИПМТ ДВО РАН.

Hydrodynamic properties of an autonomous underwater vehicle are among the key factors determining the quality of control when making spatial motions. The results of the work are based upon the experience in development and practical application of autonomous underwater vehicles at the Institute of Marine Technology Problems (IMTP) FEB RAS. The identification method of AUV hydrodynamic characteristics is presented in the work. It is based on use of computing virtual hydrodynamics and trajectory measurements of the state vector in various motion modes. The estimation of the hydrodynamic characteristics is given for one of the underwater robots created in IMTP FEB RAS over the last years.

Автономный подводный роботуправление движениемгидродинамические характеристикиидентификациятраекторные измерения.Аutonomous underwater robotmotion controlhydrodynamicidentificationtrajectory measurements.ReferencesАгеев М.Д., Киселев Л.В., Матвиенко Ю.В. и др. Автономные подводные роботы. Системы и технологии / Под общ. ред. М.Д.Агеева. М.: Наука, 2005. 400 с.Ageev M.D., Kiselev L.V., Matvienko Yu.V. et al. Avtonomnye podvodnye roboty. Sistemy i tekhnologii (Autonomous Underwater Robots. Systems and Technologies). Ageev M.D., Ed. Moscow: Nauka, 2005.Матвиенко Ю.В., Инзарцев А.В., Киселев Л.В., Щербатюк А.Ф. Перспективы повышения эффективности автономных подводных роботов // Известия ЮФУ. Технические науки. 2016. № 1. С. 123–141.Matvienko Yu.V., Inzartsev A.V., Kiselev L.V., and Scherbatyuk A.F. Perspectives of improving the efficiency of autonomous underwater robots. Izvestiya YuFU. Tekhnicheskie nauki. 2016. No. 1. P. 123–141.Киселев Л.В., Инзарцев А.В., Матвиенко Ю.В., Ваулин Ю.В. Навигация и управление в подводном пространстве // Мехатроника, автоматизация, управление. 2004. № 11. С. 35–42.Kiselev L.V., Inzartsev A.V., Matvienko Yu.V., and Vaulin Yu.V. Navigation and control in underwater space. Mekhatronika, avtomatizatsiya, upravlenie. 2004. No. 11. P. 35–42.Inzartsev A.V., Kiseljev L.V., Matviyenko Yu.V. et al. Integrated Positioning System of Autonomous Underwater Robot and Its Application in High Latitudes of Arctic Zone. Gyroscopy and Navigation. 2010. Vol. 1. № 2. P. 107–112.Inzartsev A.V., Kamornyi A.V., Kiselev L.V., Matvienko Yu.V. et al. The integrated navigation system of autonomous underwater vehicle and the experience from its application in high artic latitudes. Gyroscopy and Navigation. 2010. Vol. 1. No. 2. P. 107–112.Пантов Е.Н., Махин Н.Н., Шереметов Б.Б. Основы теории движения подводных аппаратов. Л.: Судостроение, 1973.- 209 с.Pantov E.N., Makhin N.N., and Sheremetov B.B. Osnovy teorii dvizheniya podvodnykh apparatov (Fundamentals of the Theory of Underwater Vehicle Motion). Leningrad: Sudostroenie, 1973.Ястребов B.C., Игнатьев М.Б., Кулаков Ф.М., Михайлов В.В. Подводные роботы. Л.: Судостроение, 1977. С. 363.Yastebov V.S., Ignat’ev M.B., Kulakov F.M., and Mikhailov V.V. Podvodnye roboty (Underwater Robots). Leningrad: Sudostroenie, 1977.Киселев Л.В., Инзарцев А.В., Медведев А.В. О некоторых задачах динамики и управления пространственным движением АНПА // Подводные исследования и робототехника. 2006. № 2. С. 13–26.Kiselev L.V., Inzartsev A.V., and Medvedev A.V. On some problems of dynamics and control of AUV spatial motion. Podvodnye issledovaniya i robototekhnika. 2006. No. 2. P. 13–26.Киселев Л.В., Медведев А.В. Исследование динамических свойств автономного подводного робота на основе типологии процессов и моделей нечеткого управления // Подводные исследования и робототехника. 2008. № 1 (5). С. 16–23.Kiselev L.V. and Medvedev A.V. Studying the dynamic properties of autonomous underwater robot based on typology of processes and fuzzy control models. Podvodnye issledovaniya i robototekhnika. 2008. No. 1 (5). P. 16–23.Киселев Л.В., Медведев А.В. Сравнительный анализ и оптимизация динамических свойств автономных подводных роботов различных проектов и конфигураций // Подводные исследования и робототехника. 2012. № 1 (13). С. 24–35.Kiselev L.V. and Medvedev A.V. Comparative analysis and optimization of dynamic properties of autonomous underwater robots of various designs and configurations. Podvodnye issledovaniya i robototekhnika. 2012. No. 1 (13). P. 24–35.Luque J.C., Donha D.C. AUV Identification and Robust Control. Preprints of the 18th IFAC World Congress. Milano (Italy), 2011.Luque J.C. and Donha D.C. AUV Identification and robust control. Preprints of the 18th IFAC World Congress. Milano (Italy), 2011.Geisbert J. S. Hydrodynamic Modeling for Autonomous Underwater Vehicles Using Computational and Semi-Empirical Methods. Thesis of the Virginia Polytechnic Institute, 2007. 87 p.Geisbert J. S. Hydrodynamic modeling for autonomous underwater vehicles using computational and semi-empirical methods. Thesis of the Virginia Polytechnic Institute, 2007.Ernani M. Z., Bozorg M., Ebrahimi S. Identification of an Autonomous Underwater Vehicle Dynamic Using Extended Kalman Filter with ARMA Noise Model. International Journal of Robotics. 2015. Vol. 4. No. 1, 2. P. 2–28.Ernani M.Z., Bozorg M., and Ebrahimi S. Identification of an autonomous underwater vehicle dynamic using Extended Kalman Filter with ARMA noise model. International Journal of Robotics. 2015. Vol. 4. No. 1, 2. P. 2–28.Понырко С.А., Попов О.С., Ястребов В.С. Адаптивные системы для исследования океана. СПб.: Судостроение, 1993. 223 с.Ponyrko S.A., Popov O.S., and Yastrebov V.S. Adaptivnye sistemy dlya issledovaniya okeana (Adaptive Systems for Ocean Studies). St. Petersburg: Sudostroenie, 1993.Пелевин А.Е. Идентификация параметров модели объекта в условиях внешних возмущений // Гироскопия и навигация. 2014. № 4. С. 111–120.Pelevin A.E. Identification of vehicle model parameters under external disturbances. Gyroscopy and Navigation. 2015. Vol. 6. No. 2. P. 143–149.Киселев Л.В., Багницкий А.В. О точности идентификации гидродинамических характеристик автономного подводного робота // Подводные исследования и робототехника. 2013. № 1 (19). С. 33–39.Kiselev L.V. and Bagnitckii A.V. On the accuracy of identifying hydrodynamic characteristics of autonomous underwater robot. Podvodnye issledovaniya i robototekhnika. 2013. No. 1 (19). P. 33–39.Горнак В.Е., Костенко В.В. Расчетно-экспериментальная методика определения эксплуатационных характеристик гребного электропривода подводного аппарата // Подводные исследования и робототехника. 2007. № 2 (4). С. 30–33.Gornak V.E. and Kostenko V.V. Computational and experimental procedure of determining the performance characteristics of propeller motor of underwater vehicle. Podvodnye issledovaniya i robototekhnika. 2007. No. 2 (4). P. 30–33.Киселев Л.В., Медведев А.В. О параметрических соотношениях гидродинамики и устойчивости движения автономного подводного робота // Подводные исследования и робототехника. 2013. № 1 (15). С. 17–22.Kiselev L.V. and Medvedev A.V. On parametric relation of hydrodynamics and motion stability of autonomous underwater robot. Podvodnye issledovaniya i robototekhnika. 2013. No. 1 (15). P. 17–22.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.