Rayhan, Ghaiyyas Sanie (2026) Integrasi Sliding Mode Control Dengan Unscented Kalman Filter Untuk Sistem Navigasi dan Manuver AUV. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
![[thumbnail of 5022221134-Undergraduate_Thesis.pdf]](http://repository.its.ac.id/style/images/fileicons/text.png) |
Text
5022221134-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only Download (19MB) | Request a copy |
Abstract
Autonomous Underwater Vehicle (AUV) merupakan kendaraan bawah air yang beroperasi secara mandiri tanpa adanya bantuan manusia. AUV sering digunakan untuk misi bawah laut seperti eksplorasi, inspeksi kabel, sampai misi militer. Tantangan utama adalah navigasi dan manuver yang akurat ketika beroperasi di bawah permukaan air yang mana sinyal GPS tidak tersedia dan sistem rentan terhadap gangguan arus laut. Tujuan Tugas Akhir ini adalah mengintegrasikan Unscented Kalman Filter (UKF) dan Sliding Mode Control (SMC) untuk sistem navigasi dan manuver AUV . UKF digunakan untuk estimasi posisi dan orientasi AUV menggunakan data sensor IMU, DVL, GPS, dan sensor kedalaman, serta model proses AUV 5-DOF, sedangkan SMC digunakan sebagai kontroler utama untuk mengatur gerakan surge, pitch, dan yaw dalam mengikuti lintasan. Pengujian dilakukan pada tiga skenario lintasan yakni angka 8 untuk menguji manuver heading, sinusoidal untuk menguji manuver pitch, dan heliks untuk menguji kombinasi manuver heading dan pitch. Selain itu, terdapat skenario tanpa dan dengan gangguan arus laut. Parameter SMC divariasikan sebanyak tiga variasi berbeda pada parameter switching gain dan ketebalan boundary layer. Hasil simulasi menunjukkan integrasi SMC dan UKF mampu melakukan pelacakan lintasan dengan baik pada ketiga skenario dengan variasi ketiga sebagai variasi terbaik dalam akurasi pelacakan lintasan dan memiliki ketahanan terbaik terhadap arus laut, meskipun memiliki efek chattering yang besar. Oleh karena itu, integrasi SMC dan UKF terbukti efektif dalam meningkatkan sistem navigasi dan manuver AUV. Penelitian Tugas Akhir ini diharapkan dapat memberikan opsi pengembangan penelitian berikutnya terkait AUV untuk eksplorasi bawah laut di Indonesia.
======================================================================================================================================
Autonomous Underwater Vehicle (AUV) is an underwater vehicle that operates autonomously without human assistance. AUV is majorly used for underwater mission such as exploration, cable inspection, and military mission. A major challenge for AUV is achieving accurate navigation and maneuvering underwater, where GPS signals are unavailable and the system is susceptible to ocean current disturbances. This Final Projects integrates the Unscented Kalman Filter (UKF) and Sliding Mode Control (SMC) for AUV navigation and maneuvering systems. The UKF estimates AUV position and orientation using IMU, DVL, GPS, and depth sensor data, along with the 5-DOF AUV process model, while SMC serves as the primary controller for surge, pitch, and yaw motion to follow path. Testing was performed on three trajectory scenarios: figure-8 to test heading maneuver, sinusoidal to test pitch maneuver, and helix to test combined heading and pitch maneuver. There is also two other scenario which is without and with ocean current disturbance. SMC parameters is vary into three different variations of switching gain and boundary layer thickness. Simulation results show that SMC and UKF integration successfully performs path tracking across all three scenarios, with the third variation achieving the best path tracking accuracy and the highest robustness against ocean currents, even though it has the highest chattering effect. SMC and UKF integration is proofed to be effective for AUV navigation and maneuvering systems improvement. This Final Projects can be used as an option for future study of AUV for underwater exploration in Indonesia.
Actions (login required)
 |
View Item |