Комплексная система экологического мониторинга водной среды интеллектуальными автономными роботами

Объект исследования: методы комплексного экологического мониторинга гидросферы c применением интеллектуальных автономных роботов. Цель: повысить эффективность и оперативность комплексного экологического мониторинга за счет применения интеллектуального автономного подводного робота (ИАПР) и интеллектуального автономного надводного робота (ИАНР), а также их групп. Разработана компьютерная имитационная модель ИАНР для расчета сопротивления среды при различных скоростях движения с целью оптимизации энергозатрат в процессе выполнения миссий. Предложена математическая модель плоского движения ИАНР, на базе которой решена задача траекторного управления ИАНР и курсовой стабилизации. Предложена концепция интеллектуальной системы по выбору оптимальной плотности станций при проведении автоматического мониторинга основных параметров водной среды с учетом обнаружения водных аномалий и оценки количественных и качественных показателей, включая определение пространственно-временных характеристик исследуемого поля. По результатам моделирования сформированы управляющие карты оптимальной плотности распределения станций. Предложен метод коррекции измерений, выполняемых ИАНР, на базе инерциальных MEMS-датчиков. С этой целью разработаны алгоритмы обработки измерительной информации для получения данных о параметрах движения (угловые и пространственные координаты и скорости движения). Проведена их предварительная апробация на компьютерной модели. Рассмотрены способы повышения качества инерциальной навигации объекта за счет комплексирования измерений.