- MSc thesis
- Διαχείριση και Τεχνολογία Ποιότητας (ΔΙΠ)
- 18 May 2024
- Ελληνικά
- 81
- Δρ. Νικόλαος Βαξεβανίδης
- Βαξεβανίδης, Νικόλαος, Δρ. | Μπεσέρης , Γεώργιος Δρ. | Μπαλωμένος, Γεώργιος
- Υποβρύχιο | Αδρανειακή Ναυτιλία | Γυροσκόπιο Laser | Taguchi method
- ΔΙΠ60
- 2
- 41
-
-
Η ναυτιλία αποτέλεσε καίριο προβληματισμό του ανθρώπου, από την πρώτη στιγμή που αποφάσισε να απομακρυνθεί από τη στεριά και να κινηθεί στις ανοιχτές θάλασσες. Η χρήση αρχικά των ουράνιων αντικειμένων και εν συνεχεία της μαγνητικής πυξίδας, αποτέλεσαν για αιώνες το μόνο μέσο προσανατολισμού απουσία της ξηράς, ώσπου οι τεχνολογικές ανακαλύψεις του προηγούμενου αιώνα παρέδωσαν επιτέλους, τη σκυτάλη στη γυροσκοπική πυξίδα και στα συστήματα δορυφορικής ναυτιλίας. Αν και πλέον η χρήση των εν λόγω συστημάτων έχει εν πολλοίς καταστήσει το θέμα της ναυτιλίας στη θάλασσα ως κάτι ασήμαντο, εν τούτοις η πλεύση κάτω από την επιφάνεια της θαλάσσης παραμένει ένα δισεπίλυτο πρόβλημα. Τα υποβρύχια οχήματα, επανδρωμένα ή μη, βασίζονται ακόμη για τη ναυτιλία τους κάτω από το νερό στην τεχνική της αναμέτρησης και βασικό μέσο για την εκτέλεση αυτής είναι το αδρανειακό σύστημα ναυτιλίας. Τα συστήματα αυτά είναι εφοδιασμένα με γυροσκόπια laser και επιταχυνσιόμετρα και υπολογίζουν συνεχώς τη θέση και τα κινηματικά του στοιχεία του σκάφους, πλην όμως εμφανίζουν εγγενή σφάλματα, τα οποία αυξάνονται όσο παρατείνεται η παραμονή του σκάφους κάτω από την επιφάνεια και η συνέχιση της πλεύσης με αναμέτρηση. Το εν λόγω θέμα απασχολεί την επιστημονική κοινότητα και έχουν προταθεί λύσεις, οι οποίες όμως είτε δεν ικανοποιούν τις ad hoc ανάγκες του σκάφους επί του πεδίου, είτε βασίζονται σε ενεργητικά μέσα προδίδοντας όμως έτσι την παρουσία του. Στην παρούσα εργασία και στο πλαίσιο διερεύνησης της δυνατότητας μείωσης του ωριαίου σφάλματος ενός υποβρυχίου, αποκλειστικά με ιδία παθητικά μέσα, εφαρμόζεται η μεθοδολογία Taguchi σε πειραματικά δεδομένα πεδίου και εξετάζονται πέντε παράγοντες οι οποίοι είναι εφικτό να μεταβληθούν είτε άμεσα είτε έμμεσα με χρήση προληπτικών μέτρων. Τα αποτελέσματα του πειραματισμού καταδεικνύουν την ύπαρξη στατιστικά σημαντικών ενδείξεων σε τρεις από αυτούς, με την ταχύτητα πλεύσης, το χρόνο μεταξύ διαδοχικών στιγμάτων και την ορθή συντήρηση του δρομομέτρου του σκάφους να αποτελούν παράγοντες των οποίων η κατάλληλη επιλογή των επιπέδων τους ικανοποιεί αφενός μεν τις απαιτήσεις και αφετέρου δε επιτυγχάνει μείωση της ωριαίας έκπτωσης της θέσεως του αδρανειακού συστήματος, σε τιμές αντίστοιχες των ονομαστικών.
-
Since man decided to move away from land and head out to the open sea, navigation has been one of his main concerns. For centuries the use of celestial objects and the magnetic compass remained the only means available to navigate in the absence of land, until the technological discoveries of the previous century made possible the handover of this task to the gyroscopic compass and the satellite navigation. Although navigation at sea, with the use of these systems, has become something trivial it still remains a problem for the ones that are navigating under the surface of the sea. Underwater vehicles either manned or unmanned in order to navigate underwater are using dead reckoning, based nowadays on inertial navigation systems. These systems, generally equipped with ring laser gyros and accelerometers, are capable of calculating the boat’s position and movement but they are also subjected to inherit errors which tend to grow as the vehicle prolongs its underwater run. This matter has been addressed by the scientific community but nevertheless the solutions provided either do not satisfy the ad hoc requirements of the boat or are based on active sensors which are giving away the presence of the boat itself. In the scope of investigating the possibility to decrease the hourly rate of the boat’s position error, by using only the boat’s own passive means, the Taguchi method has been applied to experimental field data and five factors have been examined based on the ability of the boat to modify them at sea or to take precautionary actions prior to mission start. The experimental results
demonstrate the presence of statistical significance indications on three of them, with speed, the time between position fixes and the proper maintenance of the log satisfying the requirements and a proper selection on their levels is able to reduce the hourly error rate of the system, even down to the nominal levels described by the manufacturer.
-
- Hellenic Open University
- Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση 4.0 Διεθνές
Αδρανειακό Σύστημα Ναυτιλίας Υποβρυχίου Οχήματος. Μελέτη απόδοσης με χρήση της μεθοδολογίας Taguchi
Underwater Vehicle Inertial Navigation System. Performance study using the Taguchi Method (english)
Main Files
- Full text
Description: Αδρανειακό Σύστημα Ναυτιλίας Υποβρυχίου Οχήματος-Μελέτη απόδοσης με χρήση της μεθοδολογίας Taguchi.pdf (pdf) Book Reader
Size: 3.2 MB