Development and Simulation of an Autonomous Docking System for Unmanned Surface Vehicles (USV)
Abstract
Interessen for autonome systemer til sjøs har vokst stort de siste årene. Det er etspennende arbeidsområde, og potensialet er stort. En USV brukt som minesveiperhar potensial. En viktig faktor autonomi gir i dette tilfellet er å fjerne mennesker frafartøyet. For et farlig oppdrag kan autonomi hindre at mennesker blir skadet. Vedautonom minesveiping er det ingen risiko for at personell ombord blir skadet, hvis enmine skulle bli detonert.
Fokuset på denne oppgaven ligger i å utvikle elementer til et slikt fartøy. Et oppdragmed en minesveiper kan deles inn i tre separate operasjoner: avgang, ute på sjøen ogtilrettelegging inn til bryggen. Det er avgangs- og tilretteleggingsoperasjonen som vilbli jobbet med.
Oppgaven handler om en USV som FFI har til sin disposisjon. Det presenterespakker opprettet i ROS som forklarer to separate problemer som må løses for en dag åkunne bruke USVen på et oppdrag. Det første problemet anngår å kunne oppdage nårUSVen har nådd den ønskede plassen langs en brygge. Det andre problemet beståri å lage en bane for USVen fra en startposisjon til en ønsket posisjon langs bryggen.Dette utgjør tilretteleggingsproblemet, som også kan brukes til avgang. The interest in autonomous systems at sea has grown large in the last years. It is anexciting field of work, and the potential is huge. An Unmanned Surface Vehicle (USV)used as a minesweeper has potential. An important factor autonomy gives is removingany crew onboard. For a dangerous mission, autonomy can prevent humans frombeing injured. In the case of autonomous minesweeping, there is no risk of personnelonboard being injured, if a mine might be detonated.
The focus of this task lies in developing elements to such a vessel. A mission of aminesweeper may be divided into three separate actions: departure, out at sea, anddocking. It is the departure and docking actions that will be worked with.
The task is concerning the USV that FFI has at its disposal. It is presented packagescreated in ROS that explains two separate problems that need to be addressed in orderto one day be able to use the USV on a mission. The first problem is to detect whenthe USV has reached it’s desired docking position along a pier. The second problemconsists of creating a path for the USV from a starting position to the desired dockingposition. This constitutes to the docking action, which also can be used for departure.