Dogodki in obvestila

V okviru projektov PUŠ (Problemsko učenje študentov v delovno okolje) – 2. odpiranje so se študenti iz UL FE, UL FRI in UL FPP pod budnim očesom mentorjev lotili zahtevnega izziva. Pristopili so k razvoju naprednega sistema za podvodno opazovanje in navigacijo. Projekt je temeljil na integraciji podvodnega, daljinsko vodenega plovila BlueROV2 s posebej prilagojenim splavom na površini, pri čemer je bilo treba najti rešitve za mnoge ovire.

Premagovanje izzivov podvodne komunikacije in navigacije

Radijski in GNSS (GPS) signali ne prodirajo dovolj zanesljivo skozi vodno gladino, zato podvodna plovila za natančno določanje lokacije potrebujejo zunanji vir podatkov. Študenti so staknili glave in ob usmeritvah mentorjev našli rešitev v obliki površinskega splava, ki deluje kot komunikacijski in navigacijski most med podvodnim plovilom in operaterjem na obali.

 

Študenti sestavljajo ROV Sistem deluje tako, da površinski splav sprejema GNSS signale, ki jih prek žične povezave (tether) v realnem času posreduje podvodnemu plovilu. S splavom z uporabo ustrezne omrežne opreme in Wi-Fi povezavo upravlja upravljavec z obale.

Ključne tehnične rešitve

Projekt je obsegal celovit inženirski in interdisciplinarni pristop, ki je združil znanja s področja mehanskega, elektronskega in programskega načrtovanja. Plovilo BlueROV2 je bilo treba najprej sestaviti in nadgraditi. Študenti so na osnovno ogrodje namestili pogonske enote, nato pa ROV nadgradili še s slikovnim sonarjem (Cerulean Omniscan 450 FS), ki omogoča podvodno zaznavanje ovir in iskanje ciljev v realnem času.

 

Za tem so se lotili razvoja in izdelave površinskega splava. Nosilno platformo so sestavili iz kovinskega okvirja, ABS plošč ter hidrodinamičnih plovcev. Plovnost so zagotovili s PVC cevmi, zapolnjenimi s poliuretansko peno. Za zaščito pred vplivi morskega okolja so uporabili posebne epoksidne premaze.

 

Z uporabo tehnologije 3D-tiskanja so izdelali hidrodinamične končnike splava, nosilce za antene ter notranje okvirje za stabilno pritrjevanje elektronike.

 

Za potrebe projekta so razvili in izdelali visokozmogljiv litij-ionski baterijski paket (4S4P, 20 Ah pri 14,4 V). Pri izdelavi so natančno sortirali celice glede na notranjo upornost, zbiralke pa ojačali za prenašanje visokih tokov.

 

Poskrbeti je bilo treba tudi za vodotesno elektroniko. Elektronski sklop na splavu vključuje mikrokrmilnik ESP32-S3, visoko natančen GNSS modul (u-blox NEO-M9N), usmerjevalnik ter Ethernet stikalo, ki so razporejeni v dve vodotesni škatli. Razvili so namenski firmware, ki GPS podatke pretvori v protokol MAVLink in jih pošilja avtopilotu ArduSub na ROV-u.

Testiranje v realnem okolju

Za uspešen zaključek projekta je bilo po obsežnih preizkusih na suhem treba opraviti še zadnji, najpomembnejši korak. Skupina se je zbrala v Portorožu, pred Pomorskim oddelkom UL FPP, in se lotila še zadnje naloge – testiranja plovila v okolju, za katerega so ga razvijali.

 

Preizkus v morju je potrdil stabilno delovanje celotnega komunikacijskega sistema, zanesljivo posredovanje GPS koordinat ter ustrezno delovanje sonarja v realnih morskih razmerah.

 

Projekt tako predstavlja odličen primer povezovanja teoretičnega znanja s praktičnimi izkušnjami inženirstva ter uspešnega reševanja izzivov sodobne podvodne robotike. Študentom je omogočil neposredno soočenje z izzivi razvoja sodobnih podvodnih sistemov ter uporabo znanja v realnem delovnem okolju.

 

    

 

 

 

 

 

 

 

 

Uspešno izveden projekt je tako pokazal, da lahko povezovanje znanja različnih področij pripelje do inovativnih rešitev za podvodno opazovanje in navigacijo ter predstavlja dobro izhodišče za nadaljnji razvoj podobnih sistemov.

 

 

 

 

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Fotografije iz arhiva projektne ekipe.