طراحی و ساخت حسگر سرعت آبی بر مبنای قانون برنولی برای کاربرد در رونده‌های هوشمند زیرسطحی

یکی از پارامترهای مهم در ناوبری یک رونده هوشمند زیرسطحی، تخمین سرعت است. حسگرهای سرعت آبی متنوعی وجود دارند که با استفاده از تکنولوژی‌های متفاوت قابلیت اندازه‌گیری سرعت یک رونده در زیرسطح را دارند. از جمله این حسگرها می‌توان به حسگرهای سرعت آلتراسونیک، الکترومغناطیس، نوری، پدلویل و داپلری اشاره نمود. در این مقاله هدف طراحی و ساخت یک حسگر سرعت آبی ارزان قیمت بر مبنای فشار تفاضلی بوده که با استفاده از قانون برنولی میزان سرعت یک رونده زیرسطحی را محاسبه می‌کند. برای بررسی عملکرد حسگر پیشنهادی، مجموعه تستی ساخته شده شده و در حوضچه کشش آزمایشگاه دریایی ملی ایران (nimala) تست شده است. به منظور بررسی دقت حسگر پیشنهادی، حسگر سرعت نصب شده روی ارابه کشش به عنوان حسگر مرجع در نظر گرفته شده است. در نهایت نتایج نشان داده که در محدوده سرعت 0.5 تا 4.5 متر بر ثانیه دقت اندازه‌گیری سرعت در محدوده 0.05 متربرثانیه است.

Designing and manufacturing Bernoulli’s based water speed sensor for applied on Autonomous Underwater Vehicle

Speed estimation is one of the important parameters in navigation of an Autonomous Underwater Vehicle (AUV). Varied underwater speed sensors exist that they use of different technologies for measuring of an underwater speed. For example, ultrasonic, electromagnetic, optical and paddlewheel speed sensors and Doppler Velocity Log (DVL) are used for water speed measuring. The purpose of the article is designing and manufacturing of a differential pressure based speed sensor that measures an AUV speed by using of Bernoulli rsquo;s low. For analyzing of the proposed sensor, it is tested in the towing tank of the National Iranian Marin Laboratory (NIMALA). For determining of the sensor measurement accuracy, the sensor data is compared with an accurate speedometer that is installed on the towing tank. With analyzing of the results, the sensor accuracy is 0.05 (m/sec) in speed range 0.54.5 (m/sec).