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Design and control of a low-cost autonomous profiling float

Authors :
Luc Jaulin
Gilles Le Maillot
Thierry Ropert
Aurélien Ponte
Benoit Zerr
Thomas Le Mézo
Lab-STICC_ENSTAB_CID_PRASYS
Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC)
Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique)
Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique)
Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)
École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)
Laboratoire d'Océanographie Physique et Spatiale (LOPS)
Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer - Brest (IFREMER Centre de Bretagne)
Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)
École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique (IMT Atlantique)
Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique (IMT Atlantique)
Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)
Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique)
Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique)
Source :
24è Congrès Français de Mécanique, 24è Congrès Français de Mécanique, Aug 2019, Brest, France, Mechanics & Industry (2257-7777) (EDP Sciences), 2020-08, Vol. 21, N. 5, P. 512 (16p.), Mechanics & Industry, Mechanics & Industry, EDP Sciences, 2020, 21 (5), pp.512. ⟨10.1051/meca/2020037⟩
Publication Year :
2019
Publisher :
HAL CCSD, 2019.

Abstract

This paper presents the development made around the SeaBot, a new low-cost profiling float design for shallow water. We introduce a simplified dynamical model of the float and propose a state feedback depth controller coupled with an Extended Kalman Filter (EKF) to estimate model parameters. We show experimental results of the depth control that validate the model and the controller. We finally propose a loop design method to build low-cost floats by highlighting key design choices along with design rules.

Details

Language :
English
ISSN :
22577777 and 22577750
Database :
OpenAIRE
Journal :
24è Congrès Français de Mécanique, 24è Congrès Français de Mécanique, Aug 2019, Brest, France, Mechanics & Industry (2257-7777) (EDP Sciences), 2020-08, Vol. 21, N. 5, P. 512 (16p.), Mechanics & Industry, Mechanics & Industry, EDP Sciences, 2020, 21 (5), pp.512. ⟨10.1051/meca/2020037⟩
Accession number :
edsair.doi.dedup.....c1e0fa9cae8c703e252fd3cc8ceede94
Full Text :
https://doi.org/10.1051/meca/2020037⟩