Diseño, modelado y simulación de un vehículo submarino autónomo no tripulado.

Abstract

En este trabajo se presenta el diseño de un vehículo submarino autónomo no tripulado abreviado AUV, comprendido por sensores capaces de percibir la posición y ambiente que lo rodea. Se describe el modelo del vehículo junto a sus variables hidrostáticas, hidrodinámicas y cinemáticas, así como también, el de los propulsores que son requeridos para la movilidad de este. Se presenta el proceso de obtención de los parámetros hidrodinámicos, específicamente la masa agregada y las fuerzas de amortiguamiento, las cuales son requeridas para la completa definición física del móvil. Se muestra el sistema de regulación de posición, pose y altura para el diseño propuesto, principalmente este fue diseñado para facilitar el control de navegación autónoma. De igual forma, se describe la estrategia de control difuso para la navegación autónoma junto con la ingeniería conceptual del sistema de localización del vehículo. Por último, se presenta un listado de instrumentos necesarios para la implementación de este proyecto. En este trabajo se logró diseñar, modelar y simular un vehículo autónomo submarino no tripulado junto a su sistema de navegación autónoma, donde se obtuvo una buena aproximación de los parámetros hidrodinámicos y además, el sistema de control permite al móvil moverse de manera segura hacia la meta propuesta.

In the following work, the design of an autonomous unmanned underwater vehicle, abbreviated as AUV, will be presented, comprised of sensors capable of perceiving its position and surrounding environment. The model of the vehicle will be described together with its hydrostatic, hydrodynamic and kinematic variables, as well as the thrusters that are required for its mobility. The process of obtaining the hydrodynamic parameters will be presented, specifically the added mass and the damping forces, which are required for the complete physical definition of the robot. The position, pose and height regulation system for the proposed design will be shown, mainly this was designed to facilitate autonomous navigation system. Similarly, the fuzzy control strategy for autonomous navigation will be described together with the conceptual engineering of the vehicle location system. Finally, a list of instruments necessary for the implementation of this project will be presented. In this work, it was possible to design, model and simulate an unmanned underwater autonomous vehicle together with its autonomous navigation system, where a good approximation of the hydrodynamic parameters was obtained and, in addition, the control system allows the mobile to move safely towards the proposed goal.