USV Control System Development for Autonomous AUV Recovery

Forsvarets forskningsinstitutt har et pågående prosjekt for minemottiltak, med mål om å gjøre hele operasjonen autonom. Denne oppgaven forsøker å løse en deloppgave av prosjektet. Oppgaven tar for seg utviklingen av et kontrollsystem for et overflatefartøy, utstyrt med et opphentingssystem, som lar den autonomt navigere til og plukke opp en autonom undervannsfarkost som ligger i vannoverflaten. Siden tilgang til det fysiske systemet var begrenset, har bruk av en eksisterende simulator vært avgjørende. Simulatoren har blitt ytterligere forbedret ved å modellere og implementere elementer som tidsforsinkelse, målestøy og miljøforstyrrelser for å gjøre den mer lik det fysiske systemet. Ved å bruke et eksisterende kontrollsystem har effekten av disse utvidelsene blitt testet for å se hvordan de påvirker systemet, og det har blitt gjort tiltak for å motvirke deres uønskede effekter. To forskjellige kontrollsystemer med litt forskjellige egenskaper har blitt utviklet, begge med mål om å klare å plukke opp undervannsfarkosten. Det første fokuserer på enkelhet og pålitelighet, mens det andre bruker en mer avansert regulator med mål om å være mer robust mot forstyrrelser. Begge ble testet og evaluert på det fysiske systemet. Etter den fysiske testen ble ett av systemene valgt. Det ble så oppgradert med en revidert strategi for å løse oppgaven, en mer robust metode for generering av referanser, og bedre tilpassede regulatorer. Til slutt ble det oppgraderte kontrollsystemet testet på det fysiske systemet. De endelige resultatene viser et kontrollsystem som, under visse betingelser, ser ut til kunne klare opplukkings-oppgaven