Centro de Control de Tierra para Colaboración de Vehículos Autónomos Marinos

  1. Bonache Seco, J.A.
  2. Dormido Canto, J.
  3. Montalvo Martinez, M.
  4. López-Orozco, J.A.
  5. Besada Portas, E.
  6. de la Cruz Garcia, J.M.
Journal:
Revista iberoamericana de automática e informática industrial ( RIAI )

ISSN: 1697-7920

Year of publication: 2018

Volume: 15

Issue: 1

Pages: 1-11

Type: Article

DOI: 10.4995/RIAI.2017.8737 DIALNET GOOGLE SCHOLAR lock_openOpen access editor

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Abstract

The Ground Control Station (GCS) is one of the essential elements to supervise and control autonomous vehicles performing complex missions. The increasing number of systems that involve multiple autonomous vehicles is making traditional GCSs evolve to let them handle dierent vehicles and operators. In this article, we present the more relevant properties of a versatile adaptable GCS that has been especially designed to let multiple operators, each using a dierent computer equipment, be in charge of controlling a heterogeneous team of autonomous vehicles. Its main properties are the possibility of 1) reconfiguring which information is displayed to each operator, 2) defining alarms to draw the operators attention when required, and 3) re-assigning, in real-time, the vehicles to dierent operators. These properties are supported by a distributed design of the GCS software architecture, presented in the paper and consistent of: a communication module, a high level planner, replicable monitoring and supervising units, and as many commanders as vehicles within each mission. This GCS has been developed within SALACOM (an autonomous system for locating and acting against sea spills), where two Unmanned Surface Vehicles (USVs) cooperate to collect a sea spill under the supervision of several operators that are responsible of the security of the mission. Finally, this paper also presents a case of use of the GCS within a real-world experiment involving two USVs performing leader-follower formation maneouvres.

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En la figura 9 se muestra el movimiento realizado por ambos barcos una vez finalizado el experimento, que consiste en el movimiento del USV1 mientras que el USV2 le sigue. Las maniobras realizadas por el USV1 se han marcado en cuatro tramos de su recorrido: (1) un control manual por el SMC1, (2) ejecución de ruta planificada, (3) cambio a otra ruta plani-ficada antes de finalizar la anterior, (4) paso a control manual después de finalizar la ruta planificada. Las rutas planificadas, por simplicidad, son dos líneas rectas (marcadas en la figura con líneas verdes). El USV2 se pone en modo seguidor cuan-do el USV1 está en el tramo (1), para ello se le indica que siga al USV1 a una cierta distancia y ángulo de vista. Durante el seguimiento, los tramos (2) y (3), el operador que controla el USV2 (el SMC2) va cambiando los parámetros de seguimiento (la distancia y/o el ángulo de vista respecto al líder). En el tra-mo (3) se han marcado como ejemplo de la posición del líder (el USV1, cuadro azul) y del seguidor (el USV2, cuadro rojo) en dos instantes distintos con dos ángulos de vista y distan-cias diferentes. Finalmente, cuando el USV1 se encuentra en el tramo (4), se le manda detenerse al USV2. Para evitar que los USV colisionen entre sí, se ha incluido en el algoritmo de control un sistema de esquiva de obstáculos basado en (Lalish and Morgansen, 2008). Actualmente la información sobre po-sibles obstáculos en la trayectoria de los barcos es enviada por el CCT, incluida la posición de los otros vehículos (no existe comunciación entre ellos). Está contemplado instalar dos sen-sores en los USV para que sean capaces de analizar el entorno y asíobtener la posición de los obstáculos para que operen de un modo más autónomo, pero el funcionamiento del sistema de esquiva de obstáculos es independiente de cómo se obtenga la posición de los objetos próximos al USV. Se utilizarán un lidar para detección cercana de obstáculos (hasta 40 metros de alcance), y un radar para detección a media y larga distancia de obstáculos (a partir de los 40 metros). En caso de que entre en funcionamiento el sistema de esquiva de obstáculos, cuando finalice la maniobra para la evasión se procederá, por parte del planificador y en caso necesario, a realizar una re-planificación de la ruta.

Funders

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Data source: Dialnet