Jačanje istraživačkih kapaciteta za autonomne pomorsko-zračne sustave
AERONAUT je istraživački projekt Fakulteta strojarstva i brodogradnje Sveučilišta u Zagrebu usmjeren na razvoj autonomnih kooperativnih pomorsko-zračnih sustava za primjenu u Jadranskom moru.
Projekt povezuje besposadna površinska plovila, male VTOL bespilotne letjelice, stabilizirane sletne platforme, senzorsku percepciju, umjetnu inteligenciju, upravljanje, obnovljive izvore energije, digitalne blizance i eksperimentalnu validaciju.
Osnovni podaci
Puni naziv projekta: Jačanje istraživačkih kapaciteta za razvoj autonomnih pomorsko-zračnih sustava za primjenu u Jadranskom moru
Akronim: AERONAUT
Nositelj projekta: Sveučilište u Zagrebu Fakultet strojarstva i brodogradnje
Voditelj projekta: prof. dr. sc. Pero Prebeg
Trajanje: 2025. – 2029.
Program: Institucionalni projekti / NPOO
Proračun: 169.999,90 EUR
Sažetak projekta
Projekt AERONAUT usmjeren je na razvoj znanstveno-istraživačkih kompetencija i formiranje interdisciplinarne istraživačke grupe u području autonomnih kooperativnih pomorsko-zračnih sustava. Temelji se na integraciji besposadnih površinskih plovila i malih bespilotnih letjelica s mogućnošću vertikalnog polijetanja i slijetanja.
Istraživanje uključuje razvoj i eksperimentalnu validaciju rješenja za polijetanje i slijetanje VTOL letjelica na mala plovila u morskim uvjetima, integraciju obnovljivih izvora energije za povećanje autonomije sustava te primjenu umjetne inteligencije i digitalnih blizanaca za simulaciju, optimizaciju i upravljanje pomorsko-zračnim sustavima.
Projekt okuplja istraživače s više zavoda FSB-a i usmjeren je na stvaranje dugoročnih kompetencija, razvoj prototipova, eksperimentalnu validaciju i uključivanje studenata u istraživački rad kroz završne i diplomske radove.
Glavni cilj projekta
Glavni cilj projekta je razvoj kompetencija za znanstveno istraživanje, razvoj i validaciju inovativnih tehnologija s fokusom na male autonomne pomorsko-zračne sustave za primjenu u Jadranu te formiranje kompetentne i međunarodno prepoznatljive interdisciplinarne istraživačke grupe FSB-a.
Razvoj sustava
Identificirati i razviti prikladne koncepte malih USV i UAV-VTOL platformi za različite operacije u uvjetima Jadranskog mora.
Autonomno slijetanje
Razviti i validirati rješenja za precizno i pouzdano slijetanje bespilotne letjelice na malu, pokretnu pomorsku platformu.
Digitalni blizanci
Razviti digitalne modele sustava koji omogućuju simulaciju, testiranje, optimizaciju i pripremu algoritama prije fizičke implementacije.
Energetska autonomija
Istražiti primjenu obnovljivih izvora energije i naprednih energetskih rješenja za povećanje autonomije združenog USV–UAV sustava.
Eksperimentalna validacija
Razvijena rješenja provjeravati kroz laboratorijska ispitivanja, modelska ispitivanja, prototipove i postupnu integraciju sustava.
Održivi istraživački tim
Uspostaviti interdisciplinarnu istraživačku grupu koja povezuje brodogradnju, zrakoplovstvo, robotiku, automatizaciju, umjetnu inteligenciju i energetiku.
Arhitektura pomorsko-zračnog sustava
AERONAUT istražuje združeni sustav u kojem besposadno plovilo služi kao mobilna pomorska baza, a bespilotna letjelica omogućuje zračno djelovanje, nadzor i prikupljanje podataka. Poseban izazov predstavlja sigurno polijetanje i slijetanje letjelice na malu platformu koja se giba pod utjecajem valova i vjetra.
USV – pomorska platforma
Besposadno površinsko plovilo predstavlja mobilnu bazu združenog sustava. U projektu se istražuju njegova pomorstvenost, upravljivost, energetska autonomija i mogućnost rada u realnim jadranskim uvjetima.
Stabilizirana sletna platforma
Sletna platforma treba smanjiti utjecaj gibanja plovila i povećati sigurnost prihvata letjelice. Uključuje mehanička, mehatronička i upravljačka rješenja.
UAV-VTOL letjelica
Bespilotna letjelica s mogućnošću vertikalnog polijetanja i slijetanja namijenjena je izvođenju misija i povratku na pokretnu pomorsku platformu.
Znanstvene i istraživačke aktivnosti
Istraživačke aktivnosti projekta obuhvaćaju analizu operativnih uvjeta, razvoj koncepata plovila i letjelice, modeliranje i simulacije, razvoj upravljačkih algoritama, senzorsku percepciju, energetsku autonomiju i eksperimentalnu validaciju.
Operativni uvjeti Jadranskog mora
Analiziraju se uvjeti valova, vjetra i vidljivosti kako bi se odredile granice operativnosti združenog pomorsko-zračnog sustava.
Modeliranje plovila i letjelice
Razvijaju se numerički i eksperimentalni modeli gibanja malih plovila, letjelice i integriranog sustava.
Senzori i umjetna inteligencija
Istražuju se računalni vid, višemodalna senzorska fuzija i metode umjetne inteligencije za navigaciju, detekciju platforme i autonomno slijetanje.
Upravljanje i stabilizacija
Razvijaju se algoritmi za robusno upravljanje sustavom u prisutnosti vanjskih poremećaja poput valova, vjetra i gibanja plovila.
Digitalni blizanci
Digitalni blizanci omogućuju virtualno testiranje, generiranje podataka, optimizaciju algoritama i smanjenje rizika prije fizičkih ispitivanja.
Eksperimentalna validacija
Rješenja se provjeravaju kroz laboratorijska ispitivanja, bazen s generatorom valova, mobilnu platformu i integraciju prototipova.
Što predstavlja logotip?
Vizualni identitet projekta temelji se na stiliziranom prikazu autonomnog pomorsko-zračnog sustava. Logotip nije samo grafički znak, nego sažeto prikazuje glavne sastavnice sustava koji se razvija u projektu.
Donji dio logotipa predstavlja katamaransko plovilo, središnji dio stabilizirajuću platformu, a gornji trokut bespilotnu letjelicu.
1. Katamaransko plovilo
Donji dio logotipa predstavlja dva trupa katamaranskog plovila, odnosno pomorsku platformu združenog sustava.
2. Stabilizirajuća platforma
Središnji dio logotipa predstavlja stabilizirajuću platformu koja povezuje pomorski i zračni dio sustava.
3. Bespilotna letjelica
Gornji trokut predstavlja bespilotnu letjelicu koja polijeće, obavlja misiju i vraća se na pomorsku platformu.