Design and Development of a Remotely-enabled Modular Release Mechanism for Autonomous Underwater Vehicles

要約

我々は、自律水上船舶 (ASV) からの自律型潜水艇 (AUV) の自律展開を容易にすることにより、協調自律型海洋アプリケーションの迅速なテストとプロトタイピングを強化するために、遠隔で使用可能なモジュラー リリース メカニズムと呼ばれる発射装置を導入します。
当社はカタマラン スタイルの ASV から AUV を展開するという特定のアプリケーションに開発を集中させていますが、リリース メカニズムは、海洋調査用のブイやセンサー、モノハル ASV など、さまざまな展開可能な物体や曳航車両に適合させることができます。
このホワイトペーパーでは、既存の海上自律システムとの統合を容易にするためのハードウェアおよびソフトウェアの設計上の考慮事項をいくつか検討します。
リリースシステムの有用性を調査し、システムの問題を診断するために使用されるベンチテストと水中テストについて詳しく説明します。
さらに、流体力学物理モデルに基づいて、海況に実質的に依存しない確実な展開のための第一原理の議論を行い、リリースシステムをさまざまな環境条件におけるさまざまな海上用途に適した代替品としています。

要約(オリジナル)

We introduce a launch device, called the remotely-enabled modular release mechanism, to augment rapid testing and prototyping of cooperative autonomy maritime applications by facilitating autonomous deployment of an autonomous underwater vehicle (AUV) from an autonomous surface vessel (ASV). While we focus our development on a specific application of deploying an AUV from a catamaran style ASV, the release mechanism can be adapted to different deployable objects and towing vehicles, such as buoys and sensors for oceanographic surveys or mono-hull ASVs. In this paper we explore a number of hardware and software design considerations to facilitate ease of integration with existing maritime autonomy systems. We expound on bench tests and in-water tests used to explore the utility of the release system and diagnose system issues. Additionally, we make a first-principles argument, based on a hydrodynamics physics model, for assured deployment that is virtually independent of sea state, making the release system a suitable alternative for different maritime applications in varying environmental conditions.

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