Skip to main content

Probabilistic 3D surface matching for bathymetry based Simultaneous Localization and Mapping of underwater vehicles

Article Category

Article available in the folowing languages:

Lokalizowanie i nanoszenie na mapę z użyciem sonaru w pojazdach podwodnych

Autonomiczne pojazdy podwodne są bardzo przydatne, ale trudno je lokalizować pod wodą. Nowe metody opracowane przez badaczy europejskich ułatwiają przewidywanie trajektorii autonomicznych pojazdów podwodnych dzięki wykorzystaniu specjalnego sonaru wielowiązkowego w połączeniu z algorytmami łączenia obrazów do monitorowania otoczenia pojazdu w trzech wymiarach.

Gospodarka cyfrowa

Autonomiczne pojazdy podwodne to małe, zrobotyzowane łodzie podwodne pracujące bez połączenia przewodowego ze statkiem lub innym pojazdem podwodnym. Mają one wiele zastosowań naukowych, szczególnie jako stabilne platformy czujników. Trudności z ustalaniem ich pozycji oznaczają jednak, że korzystanie z nich bywa utrudnione. Finansowany ze środków UE dwuletni projekt SURF3DSLAM zajął się opracowaniem techniki określania położenia autonomicznego pojazdu podwodnego w trzech wymiarach na podstawie odczytów z własnych czujników pojazdu. Koncepcja ta nosi nazwę jednoczesnego lokalizowania i nanoszenia na mapę (SLAM) i opiera się na wykorzystaniu dokładnych echosond wielowiązkowych do wykrywania zanurzenia i otoczenia pojazdu. Widoczność i oświetlenie nie mają żadnego wpływu na działanie systemu. Za cel projektu przyjęto dostosowanie istniejącej techniki probabilistycznego rejestrowania dwuwymiarowych obrazów zasięgu na podstawie odczytów sonaru w celu generowania danych trójwymiarowych. Prace projektu SURF3DSLAM zakończono w marcu 2013 r. Uczestnicy projektu opisali metodę jednoczesnego lokalizowania i nanoszenia na mapę opartą na pozach z wykorzystaniem probabilistycznego dopasowywania powierzchni i profilowania z użyciem sonaru wielowiązkowego. Zastosowany algorytm łączy zeskanowane obrazy pasów dna morskiego i stosuje obliczenia pozycji. Skuteczność metody zademonstrowano z użyciem rzeczywistych danych z pomiarów podmorskich. W ramach projektu badano też techniki adaptacji powierzchni. Wyniki opublikowano w postaci 12 artykułów w czasopismach naukowych, jednego rozdziału do książki oraz dwóch sesji posterowych na konferencjach międzynarodowych. Interdyscyplinarne prace projektu SURF3DSLAM przyczyniły się do postępów zarówno w robotyce, jak i w badaniach oceanograficznych.

Słowa kluczowe

Sonar, robot, łodzie podwodne, autonomiczne pojazdy podwodne, sonar wielowiązkowy, zrobotyzowane łodzie podwodne, platformy czujników, lokalizowanie i nanoszenie na mapę, echosondy, probabilistyczne, profilowanie sonaru, robotyka, badania oceanograficzne

Znajdź inne artykuły w tej samej dziedzinie zastosowania