Кожемякин И.В., Путинцев И.А., Семенов Н.Н., Чемоданов М.Н. «Разработка подводного робототехнического комплекса, с использованием открытых средств моделирования движения, дополненных моделью гидроакустического взаимодействия» Известия Южного федерального университета. Технические науки, № 1, с. 88-101 (2016)

Приведены результаты практических исследований применимости программной платформы ROS и симулятора Gazebo для симуляции работы ТНПА, а также для разработки программного обеспечения робота. Даны ссылки на сравнительный анализ различных симуляторов и программных платформ. Кратко описаны достоинства и недостатки подходов к разработке робототехнических комплексов. Приведены особенности разработки подводных робототехнических аппаратов, в том числе с возможностью группового применения. Описан опыт разработки робототехнического комплекса без использования программных каркасов, приведено сравнение с современными методами разработки. Дано описание разработки модели подводного робота в среде Gazebo, с опорой на опыт моделирования автономного подводного аппарата Girona 500. Описана разработка программного обеспечения с использованием программного каркаса (framework) ROS. Описана сетевая модель ROS, приведены схемы взаимодействия разработанных модулей. Описана разработка гидроакустической модели, используемой в качестве расширения к симулятору Gazebo. Подробно описана математическая модель излучателей, приемников, модель распространения сигналов и помех. В модели учтены характеристики направленности как элементов антенных решеток, так и каналов антенн. Учитывается ходовая, рассеянная и реверберационная помехи. В качестве модели отражения используется бликовая модель. Дается описание цикла разработки в СПбГМТУ телеуправляемого подводного аппарата, с применением описанного комплекса средств и с тем же программным обеспечением, что использовалось при симуляции. В качестве вычислительного модуля аппарата использовался модуль beaglebone black, который, в целом, хорошо зарекомендовал себя. Приведено краткое описание компонентов разработанного аппарата. Описан опыт обучения студентов СПбГМТУ на основе программирования симулируемых моделей телеуправляемых подводных аппаратов.