Accuracy of Trajectory Tracking Based on Nonlinear Guidance Logic for Hydrographic Unmanned Surface Vessels - Publikacja - MOST Wiedzy

Wyszukiwarka

Accuracy of Trajectory Tracking Based on Nonlinear Guidance Logic for Hydrographic Unmanned Surface Vessels

Abstrakt

A new trend in recent years for hydrographic measurement in water bodies is the use of unmanned surface vehicles (USVs). In the process of navigation by USVs, it is particularly important to control position precisely on the measuring profile. Precise navigation with respect to the measuring profile avoids registration of redundant data and thus saves time and survey costs. This article addresses the issue of precise navigation of the hydrographic unit on the measuring profile with the use of a nonlinear adaptive autopilot. The results of experiments concerning hydrographic measurements performed in real conditions using an USV are discussed.

Cytowania

  • 1 2

    CrossRef

  • 1 3

    Web of Science

  • 1 5

    Scopus

Cytuj jako

Pełna treść

pobierz publikację
pobrano 12 razy
Wersja publikacji
Accepted albo Published Version
Licencja
Creative Commons: CC-BY otwiera się w nowej karcie

Słowa kluczowe

Informacje szczegółowe

Kategoria:
Publikacja w czasopiśmie
Typ:
artykuły w czasopismach
Opublikowano w:
SENSORS nr 20,
ISSN: 1424-8220
Język:
angielski
Rok wydania:
2020
Opis bibliograficzny:
Stateczny A., Burdziakowski P., Najdecka K., Domagalska-Stateczna B.: Accuracy of Trajectory Tracking Based on Nonlinear Guidance Logic for Hydrographic Unmanned Surface Vessels// SENSORS -Vol. 20,iss. 3 (2020), s.832-
DOI:
Cyfrowy identyfikator dokumentu elektronicznego (otwiera się w nowej karcie) 10.3390/s20030832
Bibliografia: test
  1. Specht, M. Method of Evaluating the Positioning System Capability for Complying with the Minimum Accuracy Requirements for the International Hydrographic Organization Orders. Sensors 2019, 19, 3860. [CrossRef] [PubMed] otwiera się w nowej karcie
  2. Wang, N.; Er, M.J. Direct Adaptive Fuzzy Tracking Control of Marine Vehicles with Fully Unknown Parametric Dynamics and Uncertainties. IEEE Trans. Contr. Syst. Technol. 2016, 24, 1845-1852. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  3. Wang, N.; Er, M.J.; Sun, J.; Liu, Y. Adaptive Robust Online Constructive Fuzzy Control of a Complex Surface Vehicle System. IEEE Trans. Cybern. 2016, 46, 1511-1523. [CrossRef] [PubMed] otwiera się w nowej karcie
  4. Liu, T.; Dong, Z.; Du, H.; Song, L.; Mao, Y. Path following control of the underactuated USV based on the improved line-of-sight guidance algorithm. Pol. Marit. Res. 2017, 24, 3-11. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  5. Liao, Y.; Wan, L.; Zhuang, J. Back stepping dynamical sliding mode control method for the path following of the underactuated surface vessel. Procedia Eng. 2011, 15, 256-263. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  6. Dong, Z.; Wan, L.; Li, Y.; Liu, T.; Zhang, G. Trajectory tracking control of underactuated USV based on modified backstepping approach. Int. J. Nav. Archit. Ocean Eng. 2015, 7, 817-832. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  7. Fan, Y.; Mu, D.; Zhang, X.; Wang, G.; Guo, C. Course keeping control based on integrated nonlinear feedback for a USV with pod-like propulsion. J. Navig. 2018, 71, 878-898. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  8. Huang, Q.; Li, T.; Li, Z.; Hang, Y.; Yang, S. Research on PID control technique for chaotic ship steering based on dynamic chaos particle swarm optimization algorithm. In Proceedings of the 10th World Congress on Intelligent Control and Automation, Beijing, China, 6-8 July 2012; pp. 1639-1643. otwiera się w nowej karcie
  9. Li, Y.; Yang, S.; Yu, Y.; Liu, M. Study on optimization and simulation of hydrofoil USV propulsion intelligent control based on chaos algorithm. In Proceedings of the 2017 2nd International Conference on Materials Science, Machinery and Energy Engineering (MSMEE 2017), Dalian, China, 13-14 May 2017. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  10. Huang, Q.; Liu, X.; Li, T.; Wang, K.; Wang, S. On impulsive parametric perturbation control techniques for chaotic ship steering. In Proceedings of the Proceedings of 2014 IEEE Chinese Guidance, Navigation and Control Conference, Yantai, China, 8-10 August 2014; pp. 428-433. otwiera się w nowej karcie
  11. Wang, N.; Sun, J.; Er, M.J. Tracking-Error-Based Universal Adaptive Fuzzy Control for Output Tracking of Nonlinear Systems with Completely Unknown Dynamics. IEEE Trans. Fuzzy Syst. 2018, 26, 869-883. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  12. Wang, N.; Su, S.; Yin, J.; Zheng, Z.; Er, M.J. Global Asymptotic Model-Free Trajectory-Independent Tracking Control of an Uncertain Marine Vehicle: An Adaptive Universe-Based Fuzzy Control Approach. IEEE Trans. Fuzzy Syst. 2018, 26, 1613-1625. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  13. Patino, H.D.; Liu, D. Neural network-based model reference adaptive control system. IEEE Trans. Syst. Man Cybern. Part B (Cybern.) 2000, 30, 198-204. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  14. Dai, S.-L.; Wang, C.; Luo, F. Identification and learning control of ocean surface ship using neural networks. IEEE Trans. Ind. Inform. 2012, 8, 801-810. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  15. Zhang, Y.; Hearn, G.E.; Sen, P. A neural network approach to ship track-keeping control. IEEE J. Ocean. Eng. 1996, 21, 513-527. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  16. Brown, M.; Harris, C.J. Neurofuzzy Adaptive Modelling and Control; Prentice Hall: Upper Saddle River, NJ, USA, 1994.
  17. Wang, N.; Joo Er, M. Self-Constructing Adaptive Robust Fuzzy Neural Tracking Control of Surface Vehicles with Uncertainties and Unknown Disturbances. IEEE Trans. Control Syst. Technol. 2015, 23, 991-1002. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  18. Wang, N.; Sun, J.; Er, M.J.; Liu, Y. A Novel Extreme Learning Control Framework of Unmanned Surface Vehicles. IEEE Trans. Cybern. 2016, 46, 1106-1117. [CrossRef] [PubMed] otwiera się w nowej karcie
  19. Wang, N.; Karimi, H.R.; Li, H.; Su, S. Accurate Trajectory Tracking of Disturbed Surface Vehicles: A Finite-Time Control Approach. IEEE/ASME Trans. Mechatron. 2019, 24, 1064-1074. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  20. Wang, N.; Qian, C.; Sun, J.; Liu, Y. Adaptive Robust Finite-Time Trajectory Tracking Control of Fully Actuated Marine Surface Vehicles. IEEE Trans. Control Syst. Technol. 2016, 24, 1454-1462. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  21. Wang, N.; Pan, X. Path Following of Autonomous Underactuated Ships: A Translation-Rotation Cascade Control Approach. IEEE/ASME Trans. Mechatron. 2019, 24, 2583-2593. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  22. Stateczny, A.; Burdziakowski, P. Universal autonomous control and management system for multipurpose unmanned surface vessel. Polish Marit. Res. 2019, 1, 30-39. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  23. Stateczny, A.; Kazimierski, W.; Gronska-Sledz, D.; Motyl, W. The Empirical Application of Automotive 3D Radar Sensor for Target Detection for an Autonomous Surface Vehicle's Navigation. Remote Sens. 2019, 11, 1156. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  24. Park, S.; Deyst, J.; How, J. A new nonlinear guidance logic for trajectory tracking. AIAA Guid. Navig. Control Conf. Exhib. 2004. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  25. Guo, W.; Wang, S.; Dun, W. The Design of a Control System for an Unmanned Surface Vehicle. Open Autom. Control Syst. J. 2015, 7, 50-156. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  26. Moreno, D.; Chaos, D.; Aranda, J.; Muñoz, R.; Díaz, J.M.; Dormido-Canto, S. Application of an aeronautic control for ship path following. J. Marit. Res. 2009, 6, 71-82.
  27. Specht, C.; Specht, M.; Cywinski, P.; Skóra, M.; Marchel, Ł.; Szychowski, P. A New Method for Determining the Territorial Sea Baseline Using an Unmanned Hydrographic Surface Vessel. J. Coast. Res. 2019, 35, 925-936. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  28. Specht, M.; Specht, C.; Lasota, H.; Cywinski, P. Assessment of the Steering Precision of a Hydrographic Unmanned Surface Vessel (USV) along Sounding Profiles Using a Low-Cost Multi-Global Navigation Satellite System (GNSS) Receiver Supported Autopilot. Sensors 2019, 19, 3939. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  29. Seto, M.L.; Crawford, A. Autonomous shallow water bathymetric measurements for environmental assessment and safe navigation using USVs. In Proceedings of the OCEANS 2015-MTS/IEEE Washington, Washington, DC, USA, 19-22 October 2015. otwiera się w nowej karcie
  30. Alessandri, A.; Donnarumma, S.; Martelli, M.; Vignolo, S. Motion Control for Autonomous Navigation in Blue and Narrow Waters Using Switched Controllers. J. Mar. Sci. Eng. 2019, 7, 196. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  31. Munoz-Banon, M.; del Pino, I.; Candelas, F.; Torres, F. Framework for Fast Experimental Testing of Autonomous Navigation Algorithms. Appl. Sci. Basel 2019, 9, 1997. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  32. Kunicka, M.; Litwin, W. Energy Demand of Short-Range Inland Ferry with Series Hybrid Propulsion Depending on the Navigation Strategy. Energies 2019, 12, 3499. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  33. Borkowski, P. Adaptive System for Steering a Ship along the Desired Route. Mathematics 2018, 6, 196. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  34. Borkowski, P. Inference Engine in an Intelligent Ship Course-Keeping System. Comput. Intell. Neurosci. 2017. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  35. Li, C.; Jiang, J.; Duan, F.; Liu, W.; Wang, X.; Bu, L.; Sun, Z.; Yang, G. Modeling and Experimental Testing of an Unmanned Surface Vehicle with Rudderless Double Thrusters. Sensors 2019, 19, 2051. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  36. Zhan, W.; Xiao, C.; Wen, Y.; Zhou, C.; Yuan, H.; Xiu, S.; Zhang, Y.; Zou, X.; Liu, X.; Li, Q. Autonomous Visual Perception for Unmanned Surface Vehicle Navigation in an Unknown Environment. Sensors 2019, 19, 2216. [CrossRef] [PubMed] otwiera się w nowej karcie
  37. Lisowski, J. The sensitivity of state differential game vessel traffic model. Polish Marit. Res. 2016, 23, 14-18. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  38. Dudojc, B.; Mindykowski, J. New Approach to Analysis of Selected Measurement and Monitoring Systems Solutions in Ship Technology. Sensors 2019, 19, 1775. [CrossRef] [PubMed] otwiera się w nowej karcie
  39. Li, J.; Du, J.; Sun, Y.; Lewis, F.L. Robust adaptive trajectory tracking control of underactuated autonomous underwater vehicles with prescribed performance. Int. J. Robust Nonlinear Control 2019, 29, 4629-4643. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  40. Paliotta, C.; Lefeber, E.; Pettersen, K.; Pinto, J.; Costa, M.I.C.; de Sousa, J.T.D.B. Trajectory Tracking and Path Following for Underactuated Marine Vehicles. IEEE Trans. Control Syst. Technol. 2019, 27, 1423-1437. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  41. GITHUB. Available online: https://github.com/ArduPilot/ardupilot/commit/a3c2851120f3572893bdf29ddc0e e24dac67cbe1 (accessed on 12 December 2019). otwiera się w nowej karcie
  42. Jang, T.; Han, S. Analysis for VTOL Flight Software of PX4. In Proceedings of the 2018 18th International Conference on Control, Automation and Systems (ICCAS), Daegwallyeong, South Korea, 17-20 October 2018; pp. 872-875.
  43. Siauw, T.; Bayen, A. An Introduction to MATLAB ® Programming and Numerical Methods for Engineers; Academic Press: Cambridge, MA, USA, 2015. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  44. Specht, C.; Dabrowski, P.S.; Pawelski, J.; Specht, M.; Szot, T. Comparative analysis of positioning accuracy of GNSS receivers of Samsung Galaxy smartphones in marine dynamic measurements. Adv. Space Res. 2019, 63, 3018-3028. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  45. NovAtel Positioning Leadership. GPS Position Accuracy Measures. APN-029 Revision 1. 2003. Available online: https://www.novatel.com/assets/Documents/Bulletins/apn029.pdf (accessed on 12 December 2019). otwiera się w nowej karcie
  46. © 2020 by the authors. Licensee MDPI, Basel, Switzerland. This article is an open access article distributed under the terms and conditions of the Creative Commons Attribution (CC BY) license (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). otwiera się w nowej karcie
Weryfikacja:
Politechnika Gdańska

wyświetlono 103 razy

Publikacje, które mogą cię zainteresować

Meta Tagi