Please use this identifier to cite or link to this item: https://doi.org/10.15480/882.1948
Title: Design, dynamics, and control of micro underwater vehicle systems for autonomous environmental exploration
Language: English
Authors: Solowjow, Eugen 
Keywords: Robotics;Localization;Underwater vehicles;Machine learning;Controls
Issue Date: 2019
Examination Date: 4-Jan-2018
Source: Technische Universität Hamburg (2019)
Abstract (german): In dieser Dissertation wird die Exploration und Untersuchung von Umweltfeldern mit Mikro-Unterwasserfahrzeugen (μAUVs) behandelt. Der Entwurf einer unteraktuierten μAUV-Plattform wird präsentiert. Weiterhin werden Regelkonzepte vorgestellt, die es dem μAUV erlauben Trajektorien und Pfaden zu folgen. Es werden zwei Methoden zur Unterwasserlokalisierung von μAUVs vorgestellt. Die erste Methode beruht auf der Ausbreitungsdauer akustischer Signale und die zweite Methode auf der Dämpfung elektromagnetischer Wellen im Wasser. Weiterhin wird ein Regelungskonzept entwickelt, welches einem Flottenverband von μAUVs es erlaubt, Umweltfelder zu erkunden. Das Konzept vereint stochastische optimale Steuerung mit Gauß-Markov-Zufallsfeldern.
Abstract (english): This dissertation covers exploration and monitoring of environmental fields with micro underwater vehicles (μAUVs). The design of an underactuated μAUV is presented. Moreover, control concepts are introduced for trajectory tracking and path following. Two methods for underwater self-localization are presented, which are suitable for μAUVs. The first approach is based on time delays of arrival of acoustic signals. The second approach exploits attenuation of electro-magnetic signals in water. Lastly, an information theoretic control method is developed, which allows a fleet of μAUVs to explore environmental fields. The method combines stochastic optimal control with Gaussian Markov random fields.
URI: http://tubdok.tub.tuhh.de/handle/11420/1951
DOI: 10.15480/882.1948
Institute: Mechanik und Meerestechnik M-13 
Type: Dissertation
Advisor: Kreuzer, Edwin 
Referee: Zhang, Jianwei 
Ackermann, Günter 
Funded by: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
Project: Zustandsschätzung von Strömungsfeldern und Quellfindung mittels dynamisch positionierter Unterwasser-Sensorknoten. 
License: CC BY 4.0 (Attribution) CC BY 4.0 (Attribution)
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