Improvement of a small-sized remotely operated hybrid configuration unmanned submarine vehicle development
Authors: Данцевич И.М. 
Published: September 2022

Результатом научно-исследовательской работы является разработка малогабаритных телеуправляемых аппаратов гибридной компоновки. Телеуправляемый аппарат относится к типу гибридных, сочетающих свойства субмарины статического погружения и высокоманевренного телеуправляемого необитаемого подводного аппарата (ТНПА) «привязного типа».Такое построение ТНПА потребовало совмещение анализа подводных мобильных объектов с обтекаемыми формами и дооснащения активно управляемым движительно-рулевым комплексом.Высота хода телеуправляемого необитаемого аппарата регулируется заполнением балластной цистерны, в комбинации с управлением движителями, а также рулями высоты и направления.Способ линеаризации известными методами (в статье применяется метод наименьших квадратов) позволяет получить практически линейные характеристики движителей, которые сведены в таблицу коэффициентов и по выбранным типам сигналов с джойстиков управления, подобрать удовлетворительные характеристики, комбинации усилий движителей по заданному типу движения.Синтезированная система управления требует расчёта присоединённых масс воды, а также продувки моделей с целью определения коэффициентов сопротивления по изменениям углов атаки, скоростного крена и рыскания в уравнениях динамики.Гибридная схема компоновки позволяет уменьшить количество типов переключения движителей, соответственно уменьшить объём трафика передаваемой телеметрии и команд управления аппаратом.Автономность аппаратов можно обеспечить применением баржи носителя с резервными источниками питания, и модемом для радиотрансляции команд управления и видео с видеокамер аппарата.

The result of scientific research is the development of a small-sized remotely operated hybrid configuration unmanned submarine device. The remote-controlled vehicle belongs to the hybrid type, combining the properties of a static immersion submarine and a highly maneuverable remotely operated underwater vehicle (ROUV).The construction like ROUV is the result of combination of underwater streamlined shape mobile objects with retrofitting of actively controlled propulsion and steering complex.The height of the remotely operated underwater vehicle is controlled by filling the ballast tank, in combination with the control of propellers, as well as the elevators and rudders.The method of linearization by known methods (the least squares method is used in the article) makes it possible to obtain almost linear characteristics of propellers, which are summarized in a table of coefficients and according to selected types of signals from control joysticks, to select satisfactory characteristics, combinations of forces of propellers according to a given type of motion.The synthesized control system requires the calculation of the connected masses of water, as well as the purging of models in order to determine the resistance coefficients based on changes in angles of attack, speed roll and yaw in the equations of dynamics.The hybrid layout scheme allows you to reduce the number of types of mover switching, respectively, to reduce the volume of traffic of transmitted telemetry and machine control commands.The autonomy of the devices can be ensured by using a medium barge with redundant power supplies, and a modem for broadcasting control commands and video from the video cameras of the device.