[go: up one dir, main page]

RU205208U1 - TELEVISION-CONTROLLED UNHABITABLE UNDERWATER APPARATUS - Google Patents

TELEVISION-CONTROLLED UNHABITABLE UNDERWATER APPARATUS Download PDF

Info

Publication number
RU205208U1
RU205208U1 RU2021105215U RU2021105215U RU205208U1 RU 205208 U1 RU205208 U1 RU 205208U1 RU 2021105215 U RU2021105215 U RU 2021105215U RU 2021105215 U RU2021105215 U RU 2021105215U RU 205208 U1 RU205208 U1 RU 205208U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
underwater
obstacles
sonar
underwater vehicle
obstacle avoidance
Prior art date
Application number
RU2021105215U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Андрей Викторович Елкин
Андрей Александрович Васильчиков
Евгений Александрович Шерстов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Подводная робототехника"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Подводная робототехника" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Подводная робототехника"
Priority to RU2021105215U priority Critical patent/RU205208U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU205208U1 publication Critical patent/RU205208U1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63CLAUNCHING, HAULING-OUT, OR DRY-DOCKING OF VESSELS; LIFE-SAVING IN WATER; EQUIPMENT FOR DWELLING OR WORKING UNDER WATER; MEANS FOR SALVAGING OR SEARCHING FOR UNDERWATER OBJECTS
    • B63C11/00Equipment for dwelling or working underwater; Means for searching for underwater objects
    • B63C11/48Means for searching for underwater objects
    • B63C11/49Floating structures with underwater viewing devices, e.g. with windows ; Arrangements on floating structures of underwater viewing devices, e.g. on boats
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63GOFFENSIVE OR DEFENSIVE ARRANGEMENTS ON VESSELS; MINE-LAYING; MINE-SWEEPING; SUBMARINES; AIRCRAFT CARRIERS
    • B63G8/00Underwater vessels, e.g. submarines; Equipment specially adapted therefor
    • B63G8/38Arrangement of visual or electronic watch equipment, e.g. of periscopes, of radar

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Abstract

Полезная модель может быть использована для проведения подводных осмотровых и обследовательских работ в прибрежных морских и внутренних водах с наличием препятствий в виде подводных объектов на пути. Подводный аппарат содержит блок электроники, размещенный в прочном герметичном корпусе, вертикальные движители и маршевые движители с векторной схемой расположения, блок плавучести, видеокамеру, осветители, устройство наклона камеры, также размещенных на несущей раме, измерители глубины и курса, пульт управления. Подводный аппарат способен обнаруживать и обходить подводные объекты, используя устройство автоматического обнаружения и обхода препятствия. Для обнаружения препятствия используются показания с эхолота, альтиметра и гидролокатора кругового обзора. Посредством комплексирования данных с визуальной, инерциальной и координатной систем счисления пути рассчитывается оптимальный путь обхода подводного объекта. Подтверждение сближения осуществляется передним сонаром и сенсором отстояния от дна. Обход препятствий осуществляется с приоритетом сохранения отстояния от дна.The utility model can be used for underwater inspection and survey work in coastal sea and inland waters with obstacles in the form of underwater objects on the way. The underwater vehicle contains an electronics unit housed in a robust sealed casing, vertical propellers and propulsion devices with a vector layout, a buoyancy unit, a video camera, illuminators, a camera tilt device, also located on the supporting frame, depth and course meters, and a control panel. The underwater vehicle is capable of detecting and avoiding underwater objects using an automatic obstacle avoidance and detection device. To detect obstacles, readings from the echo sounder, altimeter and all-round sonar are used. By integrating data with visual, inertial and coordinate systems of the path, the optimal path to bypass the underwater object is calculated. Confirmation of proximity is carried out by the front sonar and the distance sensor from the bottom. Obstacle avoidance is carried out with the priority of maintaining a distance from the bottom.

Description

Полезная модель относится к области морской техники и касается создания систем обнаружения и обхода препятствий в водной среде.The utility model relates to the field of marine technology and concerns the creation of systems for detecting and avoiding obstacles in the aquatic environment.

Известен телеуправляемый необитаемый подводный аппарат «Марлин-350» (www.tetis-pro.ru), содержащий горизонтальные и вертикальные движители, блок плавучести, видеокамеру и осветители. Подводный аппарат соединен с судном-носителем кабелем, по которому передаются команды управления, информация с датчиков, видеосигнал. Данный ТНПА позволяет обнаруживать подводные объекты и передавать видеоизображения. К недостаткам указанного выше подводного аппарата следует отнести то, что он не обеспечивает автоматический обход препятствий.Known remote-controlled unmanned underwater vehicle "Marlin-350" (www.tetis-pro.ru), containing horizontal and vertical propellers, a buoyancy unit, a video camera and illuminators. The underwater vehicle is connected to the carrier vessel by a cable through which control commands, information from sensors, and a video signal are transmitted. This ROV allows detecting underwater objects and transmitting video images. The disadvantages of the above underwater vehicle include the fact that it does not provide automatic obstacle avoidance.

Задачей, решаемой полезной моделью, является расширение возможностей телеуправляемого подводного аппарата при обнаружении подводных объектов, обеспечивающее возможность автоматического обнаружения и обхода препятствий.The task solved by the utility model is to expand the capabilities of the remotely controlled underwater vehicle when detecting underwater objects, providing the ability to automatically detect and avoid obstacles.

Поставленная задача достигается тем, что в подводный аппарат, содержащий блок электроники, размещенный в прочном, герметичном корпусе, 4 вертикальных движителя и 4 горизонтальных движителя с векторной схемой расположения для повышения управляемости ТНПА в автоматическом режиме, закрепленных на открытой полипропиленовой раме, блок плавучести, видеокамеру и осветители для мониторинга окружающего пространства, устройство наклона камеры, измерители глубины и курса, пульт управления для подачи управляющих сигналов в надводный блок управления, отправляющий команды по кабель-связке в подводный аппарат, добавлено устройство автоматического обнаружения и обхода препятствий. Устройство способно обнаруживать препятствия на показаниях альтиметра, гидролокатора кругового обзора и эхолота. Гидролокатор кругового обзора дает акустическую картину в секторе 360°. Данные, полученные от гидролокатора, используются для планирования траектории в модуле расчета оптимального пути обхода препятствия. Низкая частота обновления информации с гидролокатора вносит ограничения на скорость автоматического движения ТНПА. Данные с впередсмотрящего эхолота дополняют акустическую информацию, полученную от гидролокатора, увеличивая максимальную скорость автоматического движения ТНПА. Данные эхолота и альтиметра используются в режимах движения с поддержанием заданного отстояния от поверхности дна. Гидролокатор, эхолот и альтиметр используют интерфейс связи RS485. Информация с этих устройств мультиплексируется и передается по отдельной витой паре кабель-связки ТНПА на береговую станцию. Далее интерпретированные данные передаются в блок электроники подводного аппарата для выдачи команд на движители. Подтверждение сближения осуществляется передним сонаром и сенсором отстояния от дна. The task is achieved by the fact that an underwater vehicle containing an electronics unit housed in a strong, sealed housing, 4 vertical propellers and 4 horizontal propellers with a vector arrangement to increase the controllability of the ROV in automatic mode, fixed on an open polypropylene frame, a buoyancy unit, a video camera and illuminators for monitoring the surrounding space, a camera tilt device, depth and heading meters, a control panel for supplying control signals to the surface control unit, sending commands via a cable-bundle to the underwater vehicle, an automatic obstacle avoidance and detection device has been added. The device is capable of detecting obstacles on the readings of the altimeter, all-round sonar and echo sounder. The all-round sonar provides an acoustic image in a 360 ° sector. The data received from the sonar is used to plan the trajectory in the module for calculating the optimal avoidance path. The low frequency of updating information from the sonar limits the speed of the automatic movement of the ROV. The data from the look-ahead echo sounder supplement the acoustic information received from the sonar, increasing the maximum speed of the automatic movement of the ROV. The echo sounder and altimeter data are used in movement modes with maintaining a specified distance from the bottom surface. Sonar, echo sounder and altimeter use RS485 communication interface. Information from these devices is multiplexed and transmitted over a separate twisted pair of the TNLA cable bundle to the coastal station. Further, the interpreted data is transmitted to the electronic unit of the underwater vehicle for issuing commands to the propellers. Confirmation of proximity is carried out by the front sonar and the distance sensor from the bottom.

В модуле расчета оптимального пути обхода препятствий в качестве переменных используются точки на радиусе сканирующего сонара при обнаружении препятствия. На основе функции оценки определяется наиболее оптимальная точка направления движения. С помощью нечеткого логического управления производится расчет угла поворота ТНПА для обхода препятствия. The Obstacle Avoidance Path calculator uses points on the radius of the scanning sonar when an obstacle is detected as variables. Based on the evaluation function, the most optimal point of the direction of travel is determined. With the help of fuzzy logic control, the angle of rotation of the ROV is calculated to bypass the obstacle.

Claims (1)

Подводный аппарат, управляемый оператором через кабель-связку, состоящий из блока электроники, размещенного в прочном герметичном корпусе, вертикальных и маршевых движителей, закрепленных на несущей раме, блока плавучести, видеокамеры, осветителей, устройства наклона камеры, также размещенных на несущей раме, измерителей глубины и курса, пульта управления, отличающийся тем, что в него добавлено устройство для автоматического обнаружения и обхода препятствий, состоящее из ультразвуковых датчиков, измеряющих расстояние до препятствий, блока обработки и интерпретации этих данных и выдачи команд на движители.An underwater vehicle controlled by the operator through a cable bundle, consisting of an electronics unit housed in a strong sealed case, vertical and propulsion thrusters fixed on the supporting frame, a buoyancy unit, a video camera, illuminators, a camera tilt device, also placed on the supporting frame, depth gauges and a course, a control panel, characterized in that a device for automatic detection and avoidance of obstacles is added to it, consisting of ultrasonic sensors measuring the distance to obstacles, a unit for processing and interpreting these data and issuing commands to the propellers.
RU2021105215U 2021-03-01 2021-03-01 TELEVISION-CONTROLLED UNHABITABLE UNDERWATER APPARATUS RU205208U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021105215U RU205208U1 (en) 2021-03-01 2021-03-01 TELEVISION-CONTROLLED UNHABITABLE UNDERWATER APPARATUS

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021105215U RU205208U1 (en) 2021-03-01 2021-03-01 TELEVISION-CONTROLLED UNHABITABLE UNDERWATER APPARATUS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU205208U1 true RU205208U1 (en) 2021-07-02

Family

ID=76756256

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021105215U RU205208U1 (en) 2021-03-01 2021-03-01 TELEVISION-CONTROLLED UNHABITABLE UNDERWATER APPARATUS

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU205208U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2785237C1 (en) * 2022-03-04 2022-12-05 Владимир Васильевич Чернявец System for underwater operations

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2438914C1 (en) * 2010-09-27 2012-01-10 Общество с ограниченной ответственностью "Океан-Инвест СПб" Immersible transformable platform and robotic complex for underwater jobs
RU130292U1 (en) * 2012-09-06 2013-07-20 Открытое акционерное общество "Тетис Про" COMPLEX OF CONTROLLED UNABILITATED UNDERWATER UNIT
RU169166U1 (en) * 2016-03-31 2017-03-07 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) Underwater robot
RU173254U1 (en) * 2016-04-04 2017-08-18 Общество с ограниченной ответственностью "Инжиниринговый центр "Крона" Robotic swimming facility for research and underwater operations
RU2672505C1 (en) * 2017-12-05 2018-11-15 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения" Automatic control system for drone of diver accompanying

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2438914C1 (en) * 2010-09-27 2012-01-10 Общество с ограниченной ответственностью "Океан-Инвест СПб" Immersible transformable platform and robotic complex for underwater jobs
RU130292U1 (en) * 2012-09-06 2013-07-20 Открытое акционерное общество "Тетис Про" COMPLEX OF CONTROLLED UNABILITATED UNDERWATER UNIT
RU169166U1 (en) * 2016-03-31 2017-03-07 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) Underwater robot
RU173254U1 (en) * 2016-04-04 2017-08-18 Общество с ограниченной ответственностью "Инжиниринговый центр "Крона" Robotic swimming facility for research and underwater operations
RU2672505C1 (en) * 2017-12-05 2018-11-15 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения" Automatic control system for drone of diver accompanying

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2785237C1 (en) * 2022-03-04 2022-12-05 Владимир Васильевич Чернявец System for underwater operations
RU222738U1 (en) * 2022-03-29 2024-01-17 ООО "Подводная робототехника" Small-sized remote-controlled uninhabited underwater vehicle

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2012234920B2 (en) Method and system for surveying or monitoring underwater features
US9223002B2 (en) System and method for determining the position of an underwater vehicle
US9927520B1 (en) Method and system for close proximity collision detection
KR101177839B1 (en) System and method for underwater robot global positioning
CN202256671U (en) Underwater target monitoring system
Salumäe et al. Design principle of a biomimetic underwater robot u-cat
JP2001247086A (en) Unmanned submersible and its position holding control method
CN221054816U (en) An autonomous line inspection system for buried submarine pipelines
KR102291611B1 (en) towed marine observation platform for overcoming capsize
US20120103245A1 (en) Method for Detecting Anomalies on a Submarine Object
CN108227744A (en) A kind of underwater robot location navigation system and positioning navigation method
CN112666936A (en) Intelligent obstacle avoidance system and method for semi-submersible unmanned ship
RU205208U1 (en) TELEVISION-CONTROLLED UNHABITABLE UNDERWATER APPARATUS
KR101647753B1 (en) Sonar and Motion Compensation Apparatus of Sonar
JPS61142488A (en) Marine probing method by utilizing one or more of remote control ship
JPH01127487A (en) Underwater robot
GB2590760A (en) Ultrasonic perimeter ranging sensor systems and methods
JPS61501722A (en) ocean observation equipment
KR20240120794A (en) Coastal monitoring system using drones and rov
AU2012200886A1 (en) System and method for determining the position of an underwater vehicle
JPH0228095A (en) Underwater robot
Amara et al. AquaRob: An Unmanned Surface Drone for the Coastal Surveillance and Environmental Monitoring
CN117572430B (en) A mining plume redeposition thickness area detection device and method
CN223051661U (en) Self-driven underwater robot obstacle avoidance device
CN117963111B (en) Underwater robot for marine survey and control system thereof