应用案例 | 传感遥控潜水器冰下监测方案 - 提高视觉感知和导航能力！
导读
随着数字科技的快速发展，企业面临着日益复杂的市场、客户和生产环境。在这样的背景下。各种数字化应用不断涌现，帮助企业实现更高效、更灵活、更协同的运作方式，从而提高竞争力和创新能力。在此背景下，柴火创客开始收集整理企业数字化应用的案例，希望通过这些真实的案例，为企业和用户数字化转型带来启发并推进企业数字化改革步伐。
本期案例：| 传感遥控潜水器冰下监测方案 - 提高视觉感知和导航能力！
社区伙伴： SOS实验室
SOS实验室（智能海洋系统实验室）由首席研究员周明喜于2018年成立。它位于罗勒岛大学纳拉甘塞特湾校区。该实验室的主要研究主题包括车辆自主与决策、多车协同以及可访问的无人平台和系统开发。
需求/痛点：极地环境中的无人水下航行器（UUVs）
本项目旨在开发和测试一种增强型无人潜航器（UUV）系统，该系统具有精确的冰面相对定位解决方案、免碰撞重新规划机制和强大的水下探测能力。具体来说，主要目标是开发新的水下自主采样能力，增强我们对极地冰下生物探测和空气-冰-水边界物理化学传输的了解提供关键的测量和观测数据。
为了使该系统能够适应各种探测要求，将选择一套小尺寸、重量轻巧、低功耗和低成本（SWAP-C）传感器，并使用开源软件开发算法。该系统将通过融合惯性测量和感知信息（如冰面地形、纹理和气泡）来确定飞行器相对于冰面的位置。在冰下作业期间，该系统还将检测冰龙骨和挤压物，必要时调整路径以避免碰撞。最后，导航系统将对海冰中的水开口进行强力探测。 UUV无人潜航器可以安全的浮出水面，以传输数据、更新任务计划，并在冰裂口处收集独特的跨界测量数据。
另外，该项目开发的导航系统将集成到一个便携式水下机器人上，将在一个结冰的淡水池塘和一个亚极地湖泊中进行测试。还将安装一套紧凑型科学传感器，以搜索冰水交界处的冰下水花。
该项目还要具有广泛的教育意义，本科生可以参与此项目中，比如做数据处理和分析，还可以通过社区和媒体让更多人参与到此项目的科学交流中。
无人潜航器（UUV）系统解决方案
为了研究可能影响北极环境中海冰剧烈变化的生物地球化学因素，SOS实验室部署了集成Jetson SUB Mini 的BlueROV-2，该PC由NVIDIA Jetson Xavier NX模块供电，附加传感器接口，在感知水下环境方面表现出了良好的性能，从而提高了飞行器的视觉感知和导航性能。
无人潜航器（UUV）
- 冰下遥控潜水器是在BlueROV-2的基础上开发的。
- 升级后的ROV的地面实况定位是使用车辆侧的Evologics 18/34声学调制解调器和配对的顶侧超短基线（USBL）设备获得的。
- ROV操作员可以使用AHRS和DVL融合的里程计。
- 为了表征水柱中的生物化学活性，集成了RBR溶解氧光电二极管和Turner Design叶绿素I传感器。
- Jetson SUB Mini PC用于通过使用机器人操作系统（ROS）
- 中间件与所有附加传感器进行接口。
系统架构
带来的影响
- 能够在距离海岸数百米的平坦登陆冰上稳定运行
- 易于显示视觉传感和导航结果，可以清楚地描绘ROV轨迹
案例展示
写在最后
极地环境下无人水下航行器（UUVs）系统，得到了OPP极地计划办公室（OPP）的资助，在项目设施过程中培养了学生的设计开发能力，并拥有广泛的商业价值。
社区需求对接。
为了解决“创新与数据保护”的困境，Bauta作为一家年轻的公司构建了自己的“隐私设计”传感器！通过人流监测、停留时间等数据，帮助广告商刚好的展示广告和控制成本。
