Tilbake til søkeresultatene

FRINATEK-Fri prosj.st. mat.,naturv.,tek

Autonomous Underwater Fleets: from AUVs to AUFs through adaptive communication and cooperation schemes

Alternativ tittel: Autonome undervannsflåter: fra AUV til AUF gjennom adaptive kommunikasjons- og samarbeidsstrategier

Tildelt: kr 10,0 mill.

Autonome undervannsfartøyer (AUV) brukes i økende grad til undervannsoperasjoner, for eksempel for å utføre rørledningsinspeksjon, kartlegging, og overvåking av sjøtemperatur, saltholdighet og havstrømmer. På samme måte som det som skjer for selvkjørende biler, blir AUV-er mer og mer autonome og i stand til å ta beslutninger på egen hånd. Når det er utplassert flere AUV-er, er de imidlertid foreløpig ikke i stand til å dra nytte av hverandre, og de opererer i stedet som om de var alene. Denne manglende evnen til å samarbeide er en ulempe: dersom AUV-ene i stedet kan samarbeide, vil dette gi synergier som gjør det mulig for AUV-ene å utføre mer komplekse og automatiserte marine operasjoner. For eksempel kan de utføre havinspeksjonsoppgaver på kortere tid, ved å re-planlegge rutene sine basert på hva de andre AUV-ene allerede har inspisert og funnet; eller de kan sammen oppnå resultater som en enkelt AUV ikke kan, for eksempel å transportere et rør. Dette prosjektet tar sikte på å sette AUV-er i stand til å utføre oppgaver sammen og utføre samarbeidende marine undersøkelser og robotikkoperasjoner under vann. For å oppnå dette målet, vil vår vitenskapelige strategi være å studere og teste i noen praktiske scenarier hvordan vi kan gjøre AUV-ene i stand til å: 1) forstå hvilken informasjon de skal utveksle med andre AUV-er under operasjonen, 2) beregne den beste måten å fysisk utveksle disse dataene på gjennom kommunikasjon under vann, 3) utlede av informasjonen som kommer fra andre AUV-er hvordan hver enkelt AUV skal tilpasse sin egen oppførsel slik at den ikke lenger opptrer uavhengig, men i stedet handler for å hjelpe de andre AUV-ene å oppnå et felles mål. De planlagte resultatene vil således transformere en mengde uavhengige AUV-er til flåter av samarbeidspartnere, og gjennom dette muliggjøre mer effektiv og pålitelig overvåking og utnyttelse av havressurser og infrastruktur. Dette vil bidra til å ytterligere fremme norsk kompetanse innen marin teknologi.

Autonomous underwater vehicles (AUVs) are increasingly used for subsea operations like pipeline inspection, mapping and monitoring. Their level of autonomy is increasing, but they are still unable to perform cooperative tasks when deployed in a multitude. If collaborating, AUVs can perform automated marine operations such as accomplish sea inspection tasks in shorter time and with better results, plus achieve results that a single AUV may not, such as transporting a pipe. Our research project will develop algorithms that transform sets of independently operating AUVs into fleets of collaborators exchanging information, deciding collectively, and operating synergically. To do so the project will generate foundational mathematical advancements about distributed control, distributed estimation & optimization, and adaptive acoustic communications algorithms. On top of this, we will merge the fields above into a holistic and comprehensive knowledge for enhancing the autonomy and functionality of teams of underwater vehicles. These advancements will help Norway's marine technology companies maintain and even improve their world leading positions and enhance the possibilities of developing products for the inspection, monitoring and exploration of underwater structures, or for environmental applications such as monitoring of temperature, salinity, and ocean currents. The project will be integrated in the Centre of Excellence on Autonomous Marine Operations and Systems at NTNU and will strengthen the cooperation in marine robotics and autonomy with Equinor, DNV GL, and the large group of national research and industry collaborators surrounding AMOS (such as the spin-off company Eelume and Kongsberg Maritime). Close collaborations will be also with the European project OASYS, developing micro underwater gliders for collecting oceanographic data.

Budsjettformål:

FRINATEK-Fri prosj.st. mat.,naturv.,tek