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Advisor(s)
Abstract(s)
Underwater gliders are autonomous vehicles that profile vertically by controlling
buoyancy and move horizontally due to its wings.[14,17] At the top of a bounce, the glider decreases its buoyancy, which causes it to begin to sink. As the glider sinks, the
hydrodynamic shape of the exterior (waterframe design) produces horizontal motion. The gilder uses a method of control to adjust pitch and roll as it continues forward. At the bottom of a bounce, the glider becomes more buoyant, which causes it to begin an upward path. Again, horizontal motion is produced by the shape of the waterframe and mainly by
wings. When the glider reaches the surface, it will communicate with a ground station,
sending out the data it collected during the dive and receiving instructions for its next
trajectory.[5]
This type of vehicles can operate over long ranges and are relatively low cost [2]
ocean research vehicles, making them the ideal choice for locate potential areas in the ocean that would be suitable for sea farming. The PGW will be equipped with sensors that will monitoring the underwater environment. The data collected from the PGW will help researchers monitor the fish population and even implement sea farming.
The driving customer requirements for the PGW include a four-month continuous operational runtime, the ability to produce a lower cost system than the current competitors,
a two-year useful life before refitting, the ability to launch and recover the PGW from a boat or a dock, the ability to reach a maximum depth of 300 meters, the ability to navigate within 1000 meters of the PGW’s intended course, and all fluids contained in the PGW must be biodegradable.
This thesis presents the development of the waterframe for small (75 Kg, 2,00m long)
autonomous underwater vehicle with operating speeds about and ranges up to 3000 Km . A half scale prototype was built and performance tests need to be done to
evaluate waterframe's performance.
Os planadores subaquáticos são veículos autónomos que se deslocam verticalmente controlando a sua flutuabilidade e se movem horizontalmente devido à presença de asas.[14,17] Quando se encontram à superfície, o planador diminui a sua flutuabilidade, o que faz com que comece a afundar. Enquanto o veículo afunda, a sua forma exterior produz movimento horizontal. O veículo usa um controlo para ajustar o ângulo de picada e de rolamento para se continuar a deslocar na trajectória correcta. Quando o planador atinge o ponto de profundidade máxima, começa a ficar menos denso que a água que o rodeia e mais uma vez a sua forma exterior e principalmente as asas, fazem com que se desloque horizontalmente. Quando regressa à superfície, o planador subaquático pode comunicar com a estação de controlo enviando os dados recolhidos durante o mergulho anterior e receber informações para o próximo mergulho.[5] Os planadores subaquáticos podem operar durante longos períodos de tempo tendo por isso um grande alcance e um custo de operação relativamente baixo [2], fazendo com que sejam a escolha ideal para identificar, nos oceanos, potenciais locais para aquacultura. O veículo será equipado com sensores que monitorizarão o ambiente subaquático. Os dados recolhidos pelo planador ajudarão os investigadores a monitorizar os cardumes e a implementar a aquacultura. Os requisitos do cliente para o PGW incluem 4 meses de operação contínua, a capacidade de produzir o veículo a um custo inferior ao dos concorrentes, a capacidade de operar em oceanos, 2 anos de vida útil antes de manutenção, a capacidade de poder ser depositado na água através de um barco ou de uma doca, a capacidade de chegar aos de profundidade, a capacidade de navegar com um erro 1000m máximo de em relação à trajectória definida previamente e ainda o facto de todos os fluidos contidos no PGW terem de ser obrigatoriamente biodegradáveis. Esta dissertação apresenta o desenvolvimento de uma plataforma para um veículo subaquático autónomo, pequeno ( 75 kg, 2,00 m de comprimento) com velocidades de operação de cerca 0,4 m/s de e alcance de cerca de 3000 km. Foi ainda construído um protótipo a metade da escala e é necessário efectuar testes para avaliar a performance da plataforma desenvolvida.
Os planadores subaquáticos são veículos autónomos que se deslocam verticalmente controlando a sua flutuabilidade e se movem horizontalmente devido à presença de asas.[14,17] Quando se encontram à superfície, o planador diminui a sua flutuabilidade, o que faz com que comece a afundar. Enquanto o veículo afunda, a sua forma exterior produz movimento horizontal. O veículo usa um controlo para ajustar o ângulo de picada e de rolamento para se continuar a deslocar na trajectória correcta. Quando o planador atinge o ponto de profundidade máxima, começa a ficar menos denso que a água que o rodeia e mais uma vez a sua forma exterior e principalmente as asas, fazem com que se desloque horizontalmente. Quando regressa à superfície, o planador subaquático pode comunicar com a estação de controlo enviando os dados recolhidos durante o mergulho anterior e receber informações para o próximo mergulho.[5] Os planadores subaquáticos podem operar durante longos períodos de tempo tendo por isso um grande alcance e um custo de operação relativamente baixo [2], fazendo com que sejam a escolha ideal para identificar, nos oceanos, potenciais locais para aquacultura. O veículo será equipado com sensores que monitorizarão o ambiente subaquático. Os dados recolhidos pelo planador ajudarão os investigadores a monitorizar os cardumes e a implementar a aquacultura. Os requisitos do cliente para o PGW incluem 4 meses de operação contínua, a capacidade de produzir o veículo a um custo inferior ao dos concorrentes, a capacidade de operar em oceanos, 2 anos de vida útil antes de manutenção, a capacidade de poder ser depositado na água através de um barco ou de uma doca, a capacidade de chegar aos de profundidade, a capacidade de navegar com um erro 1000m máximo de em relação à trajectória definida previamente e ainda o facto de todos os fluidos contidos no PGW terem de ser obrigatoriamente biodegradáveis. Esta dissertação apresenta o desenvolvimento de uma plataforma para um veículo subaquático autónomo, pequeno ( 75 kg, 2,00 m de comprimento) com velocidades de operação de cerca 0,4 m/s de e alcance de cerca de 3000 km. Foi ainda construído um protótipo a metade da escala e é necessário efectuar testes para avaliar a performance da plataforma desenvolvida.
Description
Keywords
Planador subaquático - Projecto Planador autónomo - Projecto Veículo subaquático - Projecto Veículo autónomo subaquático