Sistema di supporto alla navigazione e progettazione di un'elica di superficie

L’esigenza dell’Impresa

Il progetto TMS ha lo scopo di sviluppare un sistema hardware/software in grado di assistere il capitano di imbarcazioni da diporto di media grandezza nella navigazione e nella gestione di una imbarcazione, e progettare e testare un nuovo tipo di elica di superficie.

Per lo sviluppo hardware e software, l’unità di ricerca ha condotto un’estesa analisi dei dati e data mining sui dati provenienti dai sensori raccolti su test sperimentali, al fine di identificare e valutare i principali modelli che possano essere adottati in tempo reale per assistere la navigazione.

Il problema scientifico

E’ stato necessario lo sviluppo di algoritmi per: la raccolta e la gestione dei dati in tempo reale provenienti dai sensori quali inclinometri, accelerometri, GPS e dal motore; identificare stato e direzione del mare, livello di comfort, esatto consumo di carburante; ottenere in tempo reale le principali caratteristiche dei sensori di oscillazione; ottimizzare le rotte non dirette in termini di durata, consumo e comfort di navigazione basati sullo stato del mare e sul target.

Metodologie e soluzioni sviluppate

La research unit ha sviluppato due sistemi per il controllo degli attuatori (trimmer e flap) in modo da massimizzare la stabilità dell’imbarcazione; il primo è basato su un modello di Conelly dove le incertezze del mare e quelle meteorologiche sono modellate mediante un processo stocastico; in questo caso i parametri del modello sono identificati in tempo reale durante la navigazione attraverso un algoritmo di ottimizzazione globale non lineare che minimizza la norma infinita della differenza tra lo spettro del segnale di oscillazione osservato e quello simulato. Il secondo sistema è un sistema esperto basato su regole che gestisce le transizioni tra gli stati di navigazione.

Risultati e benefici per il cliente

Progettazione di un nuovo sistema di trasmissione marina con eliche di superficie, più efficiente e manovrabile dei sistemi attualmente in commercio, dotato di un sistema automatico di controllo dell’assetto di navigazione. Realizzazione di un sistema di assistenza alla navigazione con controllo automatico della rotta ed ottimizzazione del confort.

Partner dello Sportello Matematico: IASI