Kendali Haluan Kapal Menggunakan Nonlinear Model Predictive Control Untuk Menghindari Halangan Dinamis Sesuai Dengan Collision Regulation

Jonathan, Kevin (2024) Kendali Haluan Kapal Menggunakan Nonlinear Model Predictive Control Untuk Menghindari Halangan Dinamis Sesuai Dengan Collision Regulation. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 06111940000052-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only Download (6MB) | Request a copy

Abstract

Setiap kapal yang berlayar berisiko mengalami kecelakaan laut berupa tabrakan. Kapal yang bertabrakan dengan suatu halangan baik halangan statis maupun dinamis dapat menyebabkan kerusakan pada kapal bahkan berpotensi menyebabkan kapal tersebut tenggelam. Hal ini membahayakan keselamatan awak kapal dan juga dapat membuat kerugian secara finansial bagi perusahaan pelayaran yang memiliki kapal tersebut. International Regulations for Preventing Collisions at Sea atau biasa dikenal sebagai COLREGS mengatur tata cara pelayaran, navigasi, dan manuver kapal di laut agar tidak terjadi tabrakan di laut. Namun, bagi kapal tanpa awak yang berlayar, diperlukan adanya suatu kendali haluan kapal yang mematuhi COLREGS sehingga kapal tanpa awak dapat menghindari tabrakan. Pada penelitian ini, dilakukan upaya untuk mendesain kendali haluan kapal tanpa awak yang dapat menghindari tabrakan dengan halangan dinamis. Model yang digunakan dalam penelitian ini merupakan model matematika gerak kapal extended korvet kelas SIGMA. Metode kendali yang digunakan adalah metode kendali nonlinear model predictive control (NMPC). Desain kendali menerapkan COLREGS-based potential field yang diterapkan pada fungsi tujuan NMPC untuk mengarahkan kapal sehingga menghindari tabrakan. Hasil simulasi menunjukkan bahwa kendali yang diterapkan pada kapal berhasil menghindari tabrakan pada situasi overtaking, situasi head-on, dan situasi give-way dengan jarak minimum kapal dengan halangan sebesar 188 meter.
==================================================================================
Every ship navigating the sea is at risk of collisions, which can lead to severe damage or even sinking. Such incidents not only threaten the safety of the crew but also result in significant financial losses for the shipping company. To mitigate these risks, the International Regulations for Preventing Collisions at Sea (COLREGS) provide essential guidelines for safe navigation and maneuvering. For unmanned surface vessels, having a control system that complies with COLREGS is critical to avoid obstacles. This research aims to design a heading control system for unmanned ships to successfully navigate around dynamic obstacles. The study employs a mathematical model of a SIGMA class corvette’s equation of motion and uses nonlinear model predictive control (NMPC) as the control method. By incorporating a COLREGS-based potential field into the NMPC’s objective function, the system can effectively steer the ship away from collisions. Simulation results confirm the system’s success in preventing collisions in scenarios such as overtaking, head-on, and give-way situations with the shortest distance between the ship and the obstacle is 188 meter.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Kapal tanpa awak, nonlinear model predictive control, penghindaran tabrakan, unmanned surface vessels, nonlinear model predictive control, collision avoidance
Subjects:	Q Science > QA Mathematics > QA401 Mathematical models.
Divisions:	Faculty of Science and Data Analytics (SCIENTICS) > Mathematics > 44201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Kevin Jonathan
Date Deposited:	06 Aug 2024 08:59
Last Modified:	06 Aug 2024 08:59
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/113168

Actions (login required)

View Item