شبیه سازی و ارزیابی حرکت قایق ربات خودران

با توجه به نیاز بیشتر جمعیت رو به افزایش جهان به مواد غذایی، محققان به دنبال افزایش تولید کمی و کیفی محصولات با گرایش به سمت پایش برخط، کنترل هوشمند تجهیزات و بررسی کیفیت محصولات کشاورزی به خصوص در زمینه پرورش آبزیان هستند. در این پژوهش شبیه سازی یک قایق خودران مدل انجام شده است تا کنترل این نوع از شناورها را در محیط های مختلفی مانند اسکله ها، سد ها، بنادر، رودخانه ها، زیست بوم های آبی و مزارع پرورش آبزی انجام داده و امکان بررسی و پایش وضعیت زیست محیطی، عمق آب و شاخصه های مورد نیاز دیگر را فراهم آورد. موقعیت و زاویه حرکت قایق با استفاده از داده های GPS و IMU تعیین شده است. مدل سیالاتی و نیرویی قایق به کمک ضرایب هیدرودینامیکی و آیرودینامیکی ارایه و در محیط متلب به کمک رانگ کوتای کلاسیک (RK4) شبیه سازی شده است. برای ارزیابی عملکرد قایق ربات خودران، یک مسیر مستطیل شکل با طول 20 متر در عرض 15 متر در یک استخر انتخاب شد و 4 گوشه این مستطیل به عنوان نقطه مسیر به سامانه ناوبری معرفی گردید. بیشینه خطای موقعیت مکانی عرضی و طولی قایق ربات خودران به ترتیب cm 135 و cm 149 محاسبه شد. همچنین در آزمون کنترلر PID سرعت پیشروی با سرعت تنظیمی cm s-1 40 میانگین و انحراف معیار به ترتیب cm s-1 40 و  cm s-12 به دست آمد. مسیر حرکت قایق تقریبا بر روی مسیر شبیه سازی شده قرار داشت و نتایج به دست آمده از دقت خوب این مدل حکایت دارد.