Smart Technologies for Unmanned Surface Vessels: On the Path Towards Full Automation

Bidragets översatta titel : Smart teknologi för obemannade ytfartyg: På vägen mot full automation

Mårten Lager

Forskningsoutput: AvhandlingLicentiatavhandling

1518 Nedladdningar (Pure)

Sammanfattning

Precis som för bilindustrin, investeras stora belopp på att skapa obemannade fartyg. De huvudsakliga fördelarna är att säkerheten förväntas förbättras, vinsterna
kommer att öka, samt att utsläppen kommer att minska. Helt autonoma fraktfartyg förväntas kunna korsa Atlanten helt obemannat innan år 2030, och fram tills
dess förväntas tekniken gradvis förbättra säkerheten och ersätta arbetsuppgifter
som idag utförs av människor. Även för obemannade fartyg förväntas människor
utföra viktiga arbetsuppgifter, men då genom att färrstyra olika system.
I denna licentiatavhandling presenteras metoder för att förbättra två olika
byggblock som är viktiga för autonoma fartyg; ett positioneringssystem som inte
är GPS-beroende, och ett verktyg för färrövervakning av obemannat fartyg med
begränsad dataöverföringskapacitet.
Positioneringssystemet använder sig av en teknik som kallas Partikelfilter. Partikelfiltret jämför uppmätt djup och magnetism med kända kartor, och kan med
hjälp av sannolikhetsberäkning estimera var fartyget befinner sig. Till sin hjälp
används tusentals positionsuppskattningar (partiklar) som sprids på kartan, vilket
bildar ett partikelmoln. Om fartyget t.ex. mäter ett djup på 10 m, men kartan
säger att det ska vara 20 m djupt där partikeln är placerad, är det osannolikt att
partikeln är placerad på rätt ställe, vilket leder till att partikeln tas bort, till förmån
för partiklar som är bättre placerade. Efter varje iteration, kommer partikelmolnet
att uppdateras, och därmed följa fartygets korrekta position.
Systemet för färrövervakning av obemannat fartyg tar emot position från det
färrövervakade fartyget, samt information om detekterade objekt i omgivningen. Denna information, tillsammans med känd kartinformation, används för
att skapa en 3D-värld och ett användargränssnitt, där man kan övervaka fartyget
i den virtuella världen. Genom att bygga upp redan känd omgivning från kartor,
behöver inte lika mycket data överföras. En användarstudie i en simulerad värld
har visat att användargränssnittet i 3D ger mindre olyckor och bättre överblick
jämfört med ett traditionellt användargränssnitt.
Bidragets översatta titel Smart teknologi för obemannade ytfartyg: På vägen mot full automation
Originalspråkengelska
KvalifikationLicentiat
Tilldelande institution
  • Institutionen för datavetenskap
Handledare
  • Malec, Jacek, handledare
  • Topp, Elin A., Biträdande handledare
Tilldelningsdatum2019 feb. 4
UtgivningsortLund
Utgåva1
ISBN (tryckt)978-91-7753-960-5
ISBN (elektroniskt)978-91-7753-961-2
StatusPublished - 2019 feb. 4

Ämnesklassifikation (UKÄ)

  • Datorseende och robotik (autonoma system)

Fria nyckelord

  • Virtual reality
  • human interaction
  • Positioning
  • Navigation
  • Unmanned Surface Vessel
  • Autonomous system
  • Teleoperation

Fingeravtryck

Utforska forskningsämnen för ”Smart teknologi för obemannade ytfartyg: På vägen mot full automation”. Tillsammans bildar de ett unikt fingeravtryck.

Citera det här