Unmanned surface vehicle (USV) with obstacle avoidance system

Abstract

Unmanned Surface Vehicles (USV) is one of the most widely used in open water technique. It has attracted wide attention in recent decades as it tries to integrate monitoring with communication. In this thesis, investigation and implementation of a prototype of unmanned surface vehicles (USV) has been done, that has been widely used in developed countries in various fields. The USV has been protected from barriers that may obstruct the USV or prevent it to reach the target. The protection system has been an assistant system for the operation of the vehicle controller in case he fails to see the obstacle, whether due to bad weather conditions or omission by the controller. The proposed system has been worked by means of a set of sensors with multi techniques which has been placed on the vehicle including Light Detection and Ranging (LIDAR) sensor, LIDAR-Lite sensors and ultrasonic sensors that will work to send data to the crash avoidance system (CAS) and the main computer for making a right decision to take the vehicle out of danger area. This has been done by determining whether USV in safe or not. The performance has been increased by increasing system accuracy to be able to work faster and coincides with the speed of the vehicle. On the other hand, the system has the ability to direct the vehicle to conduct manoeuvres with high professionalism. Accuracy and speed in transmitting system data to the microcontroller and driver have also been considered when building the system. In this work, algorithms to help CAS to make the most appropriate decision and Python language have been used to program the system in general.

İnsansız Su üstü Araçları (İSA) açık su tekniğinde en yaygın kullanılanlardan biridir. İzlemeyi iletişimle bütünleştirmeye çalıştığı son on yıllarda büyük ilgi görmüştür. Bu tez çalışmasında, gelişmiş ülkelerde çeşitli alanlarda yaygın olarak kullanılan insansız su üstü araçlarının (İSA) prototipinin araştırılması ve uygulanması yapılmıştır. İSA, İSA' yı engelleyebilecek veya hedefe ulaşmasını engelleyebilecek engellerden korunmuştur. Koruma sistemi, kötü hava koşulları ya da kontrolör tarafından atlanmaması nedeniyle engelleri görmemesi durumunda araç kontrol cihazının çalışması için yardımcı bir sistemdir. Önerilen sistemde, araca yerleştirilen Işık Algılama ve Değişme (LIDAR) sensörü, LIDAR-Lite sensörleri ve çarpışmadan kaçınmaya veri göndermek için çalışacak ultrasonik sensörler dahil olmak üzere çoklu tekniklere sahip bir dizi sensör aracılığıyla çalışılmıştır. Sistem (EKS) ve ana bilgisayar, aracı tehlike alanından çıkarmak için doğru kararı vermeye çalışmaktadır. Bu İSA' nın güvenli olup olmadığını belirleyerek yapılmıştır. Daha hızlı çalışabilmek ve aracın hızıyla çakışabilmek için sistemin doğruluğunu artırarak performans arttırılmıştır. Öte yandan, sistem aracı yüksek profesyonellikte manevralar yapmaya yönlendirir. Sistem verilerinin mikro denetleyiciye ve sürücüye aktarılmasındaki doğruluk ve hız da sistem oluşturulurken dikkate alınmıştır. Bu çalışmada, EKS'nin en uygun kararı vermesine yardımcı olacak algoritmalar ve sistemi genel olarak programlamak için Python dili kullanılmıştır.