Моделирование движения кабельной линии подводного аппарата в пакете Blender Game Engine

Построение реалистичной компьютерной модели системы, состоящей из телеуправляемого необитаемого подводного аппарата и кабеля, соединяющего аппарат с судном-носителем, необходимо для разработки тренажерного комплекса для обучения операторов подводных аппаратов. Такая модель должна воспроизводить ситуации, связанные с воздействием течения и маневрированием телеуправляемого необитаемого подводного аппарата (запутывание, разматывание и наматывание кабеля). Представлена модель кабеля с малым порождающим элементом, реализованная в пакете Blender Game Engine, включающая в себя алгоритмы поэлементного разматывания и наматывания, а также мгновенного создания кабеля, устойчивая к явлению его внезапного разрушения. Адекватность модели проверена с помощью сравнения конфигураций кабеля, полученных в этой модели при расчете установившегося режима, с конфигурациями кабеля в статической конечномерной модели. Рассмотрена проблема моделирования в пакете Blender Game Engine кабелей большой длины и предложен метод ее решения.

Литература

[1] Клименко Т.С., Милованов М.А., Илларионов А.В. Тренажерный комплекс для обучения операторов телеуправляемых необитаемых подводных аппаратов различных типов // Материалы XIV Международной научно-технической конференции "Современные методы и средства океанологических исследований" (МСОИ-2015). Т. 2. М.: АПР, 2015. С. 71-75.

[2] Ханычев В.В. Тренажерный комплекс для обучения операторов телеуправляемых необитаемых подводных аппаратов различных типов // Материалы Шестой Всероссийской научно-технической конференции "Технические проблемы освоения мирового океана" (ТПОМО-6). Владивосток, 2015. С. 50-60.

[3] Егоров В.И. Подводные буксируемые системы. Л.: Судостроение, 1981. 304 с.

[4] Егоров С.А. Управление положением телеуправляемого подводного аппарата в режиме совместного с носителем движения. Дис. ... канд. техн. наук. М., 2002. 396 с.

[5] Лукомский Ю.А., Чугунов В.С. Системы управления морскими подвижными объектами. Л.: Судостроение, 1988. 271 с.

[6] Автономные подводные роботы: системы и технологии / М.Д. Агеев, Л.В. Киселев, Ю.В. Матвиенко и др.; под общ. ред. М.Д. Агеева. М.: Наука, 2005. 298 с.

[7] Виноградов Н.И., Гутман М.Л., Лев И.Г., Нисневич М.З. Привязные подводные системы. Прикладные задачи статики и динамики. СПб.: Изд. С.-Петерб. ун-та, 2000. 324 с.

[8] Шигапов Р.Д. Разработка и моделирование системы управления движением подводного аппарата, связанного кабель-тросом с кораблем. Дис. ... канд. техн. наук. Ульяновск, 2014. 116 с.

[9] Вельтищев В.В. Упрощенное представление гибкого кабеля переменной длины для моделирования динамики телеуправляемого подводного комплекса // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. 2012. Спец. вып. "Специальная робототехника и мехатроника". С. 32-39.

[10] Blender project - free and open 3D creation software. URL: https://www.blender.org (дата обращения: 24.10.2016).

[11] Real-time physics simulation // Home of the open source Bullet Physics Library and physics discussion forums. URL: http://bulletphysics.org/wordpress (дата обращения: 24.10.2016).

[12] Blender artists community. Веб-сайт. URL: http://blenderartists.org/forum (дата обращения: 24.10.2016).

[13] Лутц М. Программирование на Python. Т. 1, T. 2 / пер. с англ. СПб.: Символ-Плюс, 2016. 990 с.; 992 c.

[14] Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. М.: Наука, 1977. 832 с.

[15] Прахов А. Blender game engine // URaldev: веб-сайт. URL: http://www.uraldev.ru/articles/42 (дата обращения: 24.10.2016).