Dispositivi acustici per comunicazione e posizionamento di veicoli sottomarini senza pilota

This thesis describes the work carried out during a three-month internship in the city of Marseille, France. The aim of the internship was to develop a hardware and software architecture capable of determining the position of an underwater vehicle, the BlueROV2 by Blue Robotics, using the USBL positioning system from Blueprint Subsea: the SeaTrac. Subsequently, a pipeline was developed to send position and orientation data to graphical interfaces in order to monitor and control the ROV’s movements in real time. To achieve this goal, several Python scripts were created for data collection and communication, also employing communication protocols such as MAVLink. At the same time, in response to the impossibility of conducting all the necessary tests in a real environment, a secondary architecture was developed, fully simulated thanks to ArduSub SITL and Unity 3D, where the developed positioning system and data and command communications were tested. Although it was not possible to carry out any tests at sea, the simulated missions yielded excellent feedback. The results obtained from the tests demonstrated that the system meets the given specifications and responds correctly to the commands sent, moving along the defined paths and returning the vehicle’s position.

Questa tesi descrive il lavoro effettuato durante un tirocinio di tre mesi svolto nella città di Marsiglia, in Francia. L’obiettivo del tirocinio è stato lo sviluppo di un’architettura hardware e software capace di ricavare la posizione di un veicolo subacqueo, il BlueROV2 della Blue Robotics, utilizzando il sistema di posizionamento USBL della Blueprint Subsea: il SeaTrac. In seguito si è sviluppata una pipeline per inviare i dati di posizione e orientamento a interfacce grafiche per monitorare e controllare in tempo reale gli spostamenti del ROV. Per raggiungere questo obiettivo, sono stati elaborati diversi script python per la raccolta e la comunicazione dei dati, utilizzando anche protocolli di comunicazione come MAVLink. Al contempo, in risposta all’impossibilità di svolgere tutti i test necessari in ambiente reale, è stata sviluppata un’architettura secondaria completamente simulata grazie all’ausilio di ArduSub SITL e Unity 3D, nella quale sono stati testati il sistema di posizionamento sviluppato e le comunicazioni di dati e comandi. Nonostante non sia stato possibile effettuare alcuna prova in mare le missioni simulate hanno dato ottimi riscontri. I risultati ottenuti dai test hanno mostrato come il sistema rispetta le specifiche date e risponde correttamente ai comandi inviati, muovendosi lungo i percorsi prestabiliti e restituendo la posizione del veicolo.