Invention of automatic movement and dynamic positioning control method of unmanned vessel for mud mining

泥採掘用無人船の自動移動と自動船位保持制御法の発明

藤井 俊*; 加藤 哲*; 川村 大和*; 田原 淳一郎*; 馬場 尚一郎*; 眞田 幸尚   

Fujii, Shun*; Kato, Tetsu*; Kawamura, Yamato*; Tahara, Junichiro*; Baba, Shoichiro*; Sanada, Yukihisa

近年、自律的に航行する無人船が活発に研究されており、これらの船の多くは観察や輸送などの無人作業を実行するように設計されている。一方、この研究では通常の船では困難な海底の泥を集めるムーンプール付きの無人船を使用している。地域以来使用する船舶は風による乱れが大きいため、泥抜きの際は定点と方位を維持する必要がある。船にはサイドスラスターが装備されており、定点と船首方位を保持することができる。この研究では、制御方法は固定小数点と方位を維持するために考案され、制御方法は、堅牢なスライディングモード制御に基づいている。提案した制御方法をシミュレーションにより検証し、所望の挙動を確認した。

In recent years, autonomously navigating unmanned vessels have been actively studied, and many of these vessels are designed to perform unmanned operations such as observation and transportation. On the other hand, this study uses an unmanned ship with a moon pool that collects seabed mud, which is difficult for ordinary ships. Vessels used since the area are highly turbulent due to wind, so it is necessary to maintain a fixed point and orientation when removing mud. The ship is equipped with side thrusters to maintain a fixed point and bow direction. In this study, the control method was devised to maintain fixed point and orientation, and the control method is based on robust sliding mode control. The proposed control method was verified by simulation, and the desired behavior was confirmed.