Forscherteam des Instituts für Automatisierungstechnik testet erfolgreich autonom fahrendes Versuchswasserfahrzeug (20.04.2021)

Im Verbundprojekt „Autonome elektrische Schifffahrt auf Wasserstraßen in Metropolregionen“ (A-SWARM) fand im März 2021 die Ersterprobung des Versuchsträgers beim Projektkoordinator Schiffbau-Versuchsanstalt Potsdam GmbH (SVA) statt.

Das Team um Prof. Dr.-Ing. Torsten Jeinsch, Inhaber des Lehrstuhls Regelungstechnik am Institut für Automatisierungstechnik, bringt in das Projekt A-SWARM seine umfangreiche Expertise bei der Entwicklung von Regelalgorithmen und Steuerungen für autonome Wasserfahrzeuge ein.

Auf Basis autonomer, koppelbarer und elektrisch betriebener Wasserfahrzeuge soll so ein Beitrag zur modernen Citylogistik geleistet werden. Schwerpunkt ist dabei die Entwicklung und Erprobung autonom operierender Wasserfahrzeuge. Die Versuchsträger sollen einzeln oder gekoppelt im Verbund agieren können.

Einer dieser Versuchsträger stand in der Schlepprinne der SVA Potsdam zur Verfügung. Die Positionsmessung erfolgte im Innenbereich mit einem am Messwagen installierten, optischen Trackingsystem (Qualisys Motion Capture System). Die Tests dienten zur Identifikation des Bewegungsmodells des Fahrzeuges und zur Parametrierung des Regelsystems, das eine flexible und präzise Geschwindigkeits- und Positionsregelung ermöglicht. Das Bewegungsmodell dient zudem als Grundlage für das nichtlineare Kalman-Filter, das neben der modellbasierten Geschwindigkeitsberechnung auch eine Schätzung der Strömungs- und Windkräfte vornimmt. Weiterhin wurden die Effizienz und Performance verschiedener Betriebsmodi für Allokation, Filter- und Reglerstruktur untersucht.

Ziele dieser Testwoche waren das präzise Manövrieren des Fahrzeuges in begrenzten Umgebungen sowie das schnelle Ausregeln von Störungen wie Strömung und Wind. Diese Ziele konnten erfolgreich umgesetzt werden. Das hier getestete Regelsystem bildet die Grundlage für das im Projekt zu entwickelnde Guidance-Navigation-Control System (GNC), das wiederum die Basis für einen zukünftigen autonomen Betrieb von Binnenschiffen ist.

Im nächsten Schritt erfolgt die Integration der geplanten Fernfeld- und Bewegungssensorik für den Test des Fahrzeuges im Freifeld.

Projektpartner:

Die Arbeit wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie gefördert.

Quelle und weitere Informationen:

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