Simulation of dynamical positioning process for a marine vessel using visual feedback information

Abstract

В данной работе рассматривается процесс динамического позиционирования полноприводного морского судна с использованием визуальной информации, получаемой с камеры, в контуре обратной связи. Данная задача является достаточно актуальной, так как камера обеспечивает более широкий угол обзора, чем традиционные датчики, а задача динамического позиционирования является важной проблемой современного судоходства. В работе были рассмотрены математические модели динамики судна и контролируемых точек объекта на изображении. Затем на основе выведенных моделей было проведено имитационное моделирование в среде Simulink и рассмотрено влияение различных параметров на динамику полученной системы. В результате получена модель, удовлетворяющая условиям поставленной задачи. Поэтому можно сделать вывод, что использование визуальной информации в процессе динамического позиционирования позволяет контролировать процессы перемещения судна и достижения судном заданной цели.

In this paper, we consider the process of dynamic positioning of a marine vessel using visual information obtained from the camera in the feedback loop. This problem is quite relevant, since the camera provides a wider viewing angle than traditional sensors, and the problem of dynamic positioning is an important problem of modern shipping. The work considered mathematical models of the dynamics of the vessel and the key points of the object in the image. Then, based on the derived models, simulation modeling was performed in the Simulink environment and the relationship between various parameters and the dynamics of the resulting system was considered. As a result, the model was obtained and it meets the conditions of the task. Therefore, an assumption can be made that the use of visual information in the process of dynamic positioning makes it possible to control the processes of the vessel's movement and the vessel's successful arrival at the destination.