آنالیز حساسیت مانور پذیری یک وسیله زیرسطحی خودکنترل نسبت به تغییرات ضرایب جرم مجازی

فهم عملکرد هیدرودینامیکی یک وسیله زیرسطحی خودکنترل (auv) جهت بررسی قابلیت انجام ماموریت تعیین‌شده برای آن وسیله ضروری است. حل معادلات حرکت یک وسیله زیرسطحی و بررسی مانورپذیری آن، ابزاری مناسب برای فهم عملکرد auv است. جهت نیل به این هدف می توان میزان حساسیت مانور یک وسیله زیرسطحی را نسبت به تغییر پارامترهای هیدرودینامیکی بررسی کرد. در مقاله حاضر حساسیت مانورپذیری یک وسیله زیرسطحی خودکنترل نسبت به تغییرات ضرایب جرم مجازی بررسی شده است. برای این منظور ابتدا ضرایب هیدرودینامیکی وسیله زیرسطحی موردنظر به کمک روش تحلیلی نیمه تجربی محاسبه شده است. در گام بعدی معادلات دینامیکی 6 درجه آزادی برای این وسیله زیرسطحی حل شده و رفتار آن در مانور دور زدن شبیه سازی شده است. در ادامه با تغییر ضرایب جرم مجازی مختلف تغییررفتار مانور این وسیله مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج به دست آمده نشان می‌دهند که شعاع دوران حالت پایای مانور به المان‌های جرم افزوده غیرحساس است از طرفی طول قسمت ورودی که قسمت گذرای مانور می‌باشد بیشترین حساسیت را به ترم‌های جرم افزوده دارد. در حالیکه قطر تاکتیکی که ترکیبی از قسمت گذرا و پایای مانور می‌باشد حساسیت متوسطی به همه ترم‌ها دارد.

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

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 analyticalsemi 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.