آناليز حساسيت مانور پذيري يك وسيله زيرسطحي خودكنترل نسبت به تغييرات ضرايب جرم مجازي

Sensitivity Analysis of Maneuverability of an AUV to Added Mass Coefficients Variations

فهم عملكرد هيدروديناميكي يك وسيله زيرسطحي خودكنترل (AUV) جهت بررسي قابليت انجام ماموريت تعيين شده براي آن وسيله ضروري است. حل معادلات حركت يك وسيله زيرسطحي و بررسي مانورپذيري آن، ابزاري مناسب براي فهم عملكرد AUV است. جهت نيل به اين هدف مي توان ميزان حساسيت مانور يك وسيله زيرسطحي را نسبت به تغيير پارامترهاي هيدروديناميكي بررسي كرد. در مقاله حاضر حساسيت مانورپذيري يك وسيله زيرسطحي خودكنترل نسبت به تغييرات ضرايب جرم مجازي بررسي شده است. براي اين منظور ابتدا ضرايب هيدروديناميكي وسيله زيرسطحي موردنظر به كمك روش تحليلي -نيمه تجربي محاسبه شده است. در گام بعدي معادلات ديناميكي 6 درجه آزادي براي اين وسيله زيرسطحي حل شده و رفتار آن در مانور دور زدن شبيه سازي شده است. در ادامه با تغيير ضرايب جرم مجازي مختلف تغييررفتار مانور اين وسيله مورد ارزيابي قرار گرفته است. نتايج به دست آمده نشان مي دهند كه شعاع دوران حالت پاياي مانور به المان هاي جرم افزوده غيرحساس است از طرفي طول قسمت ورودي كه قسمت گذراي مانور مي باشد بيشترين حساسيت را به ترم هاي جرم افزوده دارد. در حاليكه قطر تاكتيكي كه تركيبي از قسمت گذرا و پاياي مانور مي باشد حساسيت متوسطي به همه ترم ها دارد.

Understanding of the hydrodynamic performance of an Autonomous Underwater Vehicle (AUV) is essential to investigate of its capability to perform a mission. Dynamic simulation of the equations of motion and analyzing the vehicle maneuverability is a useful tool for performing these evaluations. To achieve this aim the sensitivity of maneuvering of an underwater vehicle to changes of hydrodynamic coefficients can be investigated. In the current study the sensitivity of maneuverability of an AUV to changes of added mass coefficients is considered. In the first step the hydrodynamic coefficients of the AUV are calculated using analytical-semi empirical method. Next the six degree freedom of dynamic equation for this vehicle is solved and the behavior of turning maneuverer is simulated. In the following by changing the different added mass coefficients the behavior change of the underwater vehicle is evaluated. The results shows that the steady turning radius of the maneuver is insensitive to added mass elements, where the advance length which is the character of the transient phase has the most sensitivity to added mass elements. While tactical diameter which is the combination of steady and transient phases has average sensitivity to added mass parameters.