الگوریتم گریز از موانع برای یک رونده هوشمند زیرسطحی بر پایه تابع پتانسیل مجازی-فازی و سونار جلونگر

مسئله گریز از موانع، نقش کلیدی در عملکرد رونده‌های زیرسطحی خودگردان به عهده دارد. تشخیص مانع، نخستین گام در فرآیند عبور از مانع است. سونار، پرکاربردترین ابزار تشخیص مانع در محیط‌های آبی بشمار می‌آیند. در این پژوهش مدلی از سونار جلونگر برای محاسبه فاصله و سمت نسبت به مانع ارائه می‌شود که در تابع پتانسیل برای تولید نیروی دافعه مجازی به منظور گریز از مانع استفاده می‌گردد. مسیر اصلی منتجه از روش هدایت هدف‌بین بوده و تلفیق نیروهای دافعه در صفحه افقی xy، زاویه سمت مناسب برای انحراف از مسیر اصلی را تولید و منجر به دور شدن از مانع می‌شود. برای بهینه‌سازی زاویه سمت از حاصلضرب بهره توابع وزنی مسافت و زاویه سمت مبتنی بر اساس منطق فازی استفاده می‌شود. صحت الگوریتم پیشنهادی گریز از مانع در مدل دینامیکی شش درجه آزادی یک رونده زیرسطحی بررسی می‌شود. نتایج حاصل، عملکرد مناسب الگوریتم پیشنهادی را نشان می‌دهد.

An obstacle avoidance algorithm for an autonomous underwater vehicle based on fuzzy-virtual potential function and forward looking sonar

Obstacles avoidance problem plays a key role in the performance of the Autonomous Underwater Vehicles (AUVs). Obstacle detection is the first step in the process of crossing an obstacle. Sonar is the most used obstacles detection equipment in aquatic environments. In this research work, a forward looking sonar model is presented to calculate the distance and direction relative to the obstacle which is used in potential function to generate a virtual repulsion force to obstacles avoidance. The main path is due to the line of sight guidance method and appropriate side angle is generated by combining repulsive force in xy plane to deviate from the main path and leads away from the obstacle. To optimize the side angle, the multiplication gain of distance and bearing weighting functions is applied based on fuzzy logic. The validity of the proposed obstacles avoidance algorithm is investigated in 6DOF dynamical model of an AUV. The results indicate the appropriate performance of the proposed algorithm.