Αξιολόγηση της απόδοσης των αλγορίθμων σχεδιασμού πορείας σε αυτόνομα υποβρύχια οχημάτα

Πολίτη, Ελένη Σ.

Δημητρακόπουλος, Γεώργιος

Το ΙοΤ συνδέει ενσωματωμένες συσκευές, αισθητήρες και ενεργοποιητές με τον παγκόσμιο ιστό. Σύμφωνα με εκτιμήσεις, μέχρι το 2020 περίπου 50 δισεκατομμύρια συσκευών θα είναι συνδεδεμένες με το internet. Σε αυτό το πλαίσιο, ένα ακόμη πεδίο όπου το ΙοΤ βρίσκει πρόσφορο έδαφος είναι ο υποβρύχιος κόσμος. Συγκεκριμένα το Internet of Underwater Things (IoUT) ορίζεται ως ένα παγκόσμιο δίκτυο ευφυών διασυνδεδεμένων υποβρύχιων αντικειμένων τα οποία έχουν ως στόχο τη παρακολούθηση των τεράστιων και ανεξερεύνητων όγκων των ωκεανών. Τα ασύρματα υποβρύχια δίκτυα αισθητήρων (Underwater- Acoustic Sensor Networks) αποτελούν το ιδανικό όχημα για το έλεγχο των ωκεανών που σήμερα αποτελούν το 70% της επιφάνειας της γης. Τα δίκτυα αυτά περιλαμβάνουν ένα πλήθος ευφυών αντικειμένων, ανάμεσα τους τα αυτόνομα υποβρύχια οχήματα (AUVs) δηλαδή υποβρύχια ρομπότ τα οποία μπορούν να καλύπτουν μεγάλες αποστάσεις χωρίς να απαιτείται η συνδρομή ενός χειριστή. Οι δυσκολίες που καλούνται να αντιμετωπίσουν τα οχήματα αυτά είναι πολυάριθμες και οφείλονται κυρίως στην έντονα δυναμική φύση των υποβρύχιων συνθηκών. Το πρόβλημα της εύρεσης της βέλτιστης τροχιάς μέσα σε ένα δυναμικό θαλάσσιο περιβάλλον βρίσκεται στο επίκεντρο της έρευνας σχετικά με τα AUVs. Τις τελευταίες δεκαετίες έχει αναπτυχθεί ένα πλήθος αλγορίθμων που επιλύουν το πρόβλημα αναζήτησης του βέλτιστου μονοπατιού που θα επιτρέπει αποστολές μεγαλύτερης διάρκειας και αυτονομίας. Στην εργασία αυτή θα παρουσιάσουμε τη σύγκριση μεταξύ τριών αλγορίθμων βέλτιστης διαδρομής, των Α*, RRT και APF (Artificial potential field) που προτείνονται για υποβρύχια περιβάλλοντα. Υιοθετήθηκαν τρία διαφορετικά σενάρια εμποδίων για την εκτίμηση του χρόνου αποστολής και του μήκους τροχιάς για υποβρύχιο όχημα AUV. Τα αποτελέσματα των προσομοιώσεων αξιολογούν την απόδοση των προαναφερθέντων αλγορίθμων ενώ παράλληλα θέτουν τις βάσεις για περαιτέρω έρευνα στον τομέα αυτόν.

2017-02-28

Ελληνικά

Τεχνολογία της πληροφορίας
Ηλεκτρονικοί υπολογιστές. Επιστήμη των υπολογιστών
Μεταφορές και επικοινωνίες

Διαδίκτυο των πραγμάτων, υποβρύχιες επικοινωνίες, αυτόνομα υποβρύχια οχήματα, αλγόριθμοι σχεδιασμού διαδρομής

62 σ., εικ., πίν., σχ.

Αναφορά Δημιουργού – Μη Εμπορική Χρήση – Όχι Παράγωγα Έργα 4.0