طراحی و پیاده سازی واحد یکپارچه شبیه ساز حسگر مجازی برای آزمایشگاه سخت افزار در حلقه یک رونده هوشمند دریایی

نوع مقاله : مقاله برق

نویسندگان

1 پژوهشگر، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، پژوهشکده علوم و فناوری شمال

2 پژوهشکده علوم و فناوری شمال ، دانشگاه صنعتی مالک اشتر

چکیده

ارزیابی عملکرد سامانه یکپارچه و زیرسامانه های یک رونده زیرآبی خودگردان مانند حسگرها و عملگرها به آزمایشگاه سخت افزار در حلقه مجهز و پرهزینه نیاز دارد. مدل سازی می تواند یک ابزار مقرون به صرفه برای تایید و تصدیق عملکرد سخت افزار و نرم افزار، اجرای ماموریت و در نتیجه کاهش خطاهای بالقوه در ماموریت های دریایی باشد که از طریق یک شبیه سازی نسبتا دقیق دینامیکی و مدل سازی تجهیزات و شرایط محیطی در آزمایشگاه سخت افزار در حلقه قابل دستیابی است. هدف این مقاله ساخت واحد شبیه ساز مجازی بلادرنگ از حسگرهای مورد استفاده در یک رونده زیرآبی برای تجهیز آزمایشگاه سخت افزار در حلقه است. شبیه ساز یکپارچه پیشنهادی، خروجی حسگرهای مورد استفاده در رونده زیرآبی مانند فشار، GPS، ژیروسکوب، مغناطیس و سرعت را مطابق با ویژگی های فنی و پروتکل های ارتباطی هر حسگر، شبیه سازی کرده و برای رایانه در بستر ارسال می کند. واحد یک پارچه حسگر مجازی پیشنهادی با ویژگی سهولت کاربری، قابلیت اضافه شدن آسان به آزمایشگاه سخت افزار در حلقه را داشته و منجر به کاهش چشم‌گیر هزینه می شود. ارزیابی عملکرد شبیه ساز حسگر مجازی در آزمایشگاه سخت افزار در حلقه بصورت بلادرنگ انجام پذیرفته و نتایج بیانگر عملکرد مناسب شبیه سازی و قابل قیاس بودن آن با آزمایش های واقعی در دریا است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Design and Implementation of Integrated Virtual Sensor simulator Unit for Hardware in the Loop Laboratory of Autonomous Underwater Vehicle

نویسندگان [English]

  • Gholamreza Nadalinia Chare 1
  • seyed vahid zia 1
  • Tohid Kardgar 2
1 Northern Research Center for Science & Technology, Malek Ashtar University Of Technology, Iran.
2 Northern Research Center for Science & Technology, Malek Ashtar University Of Technology, Iran.
چکیده [English]

Evaluating performance of the integrated system and its subsystems of the autonomous underwater vehicle (AUV) such as sensors and actuators require the maybe expensive hardware in the loop laboratory (HIL). Modeling can be a cost-effective tool for validating hardware and software performance, performing missions, and thus reducing potential errors in marine missions which can be achieved through a relatively accurate dynamic simulation and modeling of equipment and environmental conditions inside the HIL. The purpose of this paper is to manufacturing a real-time virtual simulator unit of sensors used in AUV for to equip HIL. The suggested integrated simulator, simulate the output of the sensors used in the AUV such as pressure, GPS, inertial, magnetic and speed according to the technical characteristics and communication protocols of each sensor and send to on-board computer. The proposed integrated virtual sensor unit with user-friendly features can be easily added to the HIL and leads to a significant reduction in costs. Evaluating performance of the virtual sensor simulator unit in the HIL was performed in real time and the results indicate the appropriate performance of simulation and its comparability with real tests at sea.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Virtual sensor simulator
  • Hardware in the loop laboratory
  • Real time
  • Autonomous underwater vehicle

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 20 اسفند 1402
  • تاریخ دریافت: 30 اردیبهشت 1402
  • تاریخ بازنگری: 07 اسفند 1402
  • تاریخ پذیرش: 20 اسفند 1402