شبيه‌سازي و ارزيابي حركت قايق ربات خودران

با توجه به نياز بيشتر جمعيت رو به افزايش جهان به مواد غذايي، محققان به دنبال افزايش توليد كمي و كيفي محصولات با گرايش به سمت پايش برخط، كنترل هوشمند تجهيزات و بررسي كيفيت محصولات كشاورزي به‌خصوص در زمينه پرورش آبزيان هستند. در اين پژوهش شبيه‌سازي يك قايق خودران مدل انجام شده است تا كنترل اين نوع از شناورها را در محيط‌هاي مختلفي مانند اسكله‌ها، سد‌ها، بنادر، رودخانه‌ها، زيست‌بوم‌هاي آبي و مزارع پرورش آبزي انجام داده و امكان بررسي و پايش وضعيت زيست‌محيطي، عمق آب و شاخصه‌هاي مورد نياز ديگر را فراهم آورد. موقعيت و زاويه حركت قايق با استفاده از داده‌هاي GPS و IMU تعيين شده است. مدل سيالاتي و نيرويي قايق به كمك ضرايب هيدروديناميكي و آئروديناميكي ارائه و در محيط متلب به كمك رانگ كوتاي كلاسيك (RK4) شبيه‌سازي شده است. براي ارزيابي عملكرد قايق ربات خودران، يك مسير مستطيل شكل با طول 20 متر در عرض 15 متر در يك استخر انتخاب شد و 4 گوشه اين مستطيل به‌عنوان نقطه مسير به سامانه ناوبري معرفي گرديد. بيشينه خطاي موقعيت مكاني عرضي و طولي قايق ربات خودران به‌ترتيب cm 135 و cm 149 محاسبه شد. همچنين در آزمون كنترلر PID سرعت پيشروي با سرعت تنظيمي cm s^-1 40 ميانگين و انحراف معيار به‌ترتيب cm s^-1 40 و cm s^-12 به‌دست آمد. مسير حركت قايق تقريباً بر روي مسير شبيه‌سازي شده قرار داشت و نتايج به‌دست آمده از دقت خوب اين مدل حكايت دارد.