Control-law for Oil Spill Mitigation with a team of Heterogeneous Autonomous Vehicles

Oil spill incidents in the sea or harbours occur with some regularity during exploration, production, and transport of petroleum products. In order to mitigate the impact of the oil spill in the marine life, immediate, safety, effective and eco-friendly actions must be taken. Autonomous vehicles can assume an important contribution by establishing a cooperative and coordinated intervention. This dissertation presents the development of two path planning control-laws, the first one an autonomous surface vehicle (ASV) being able to contour the oil spill while s deploying microorganisms and nutrients (bioremediation) capable of mitigate and contain the oil spill spread, and the second one for a unmanned aerial vehicle (UAV) in order to perform the coverage of the entire spillage area with the same microorganisms and nutrients deployment capabilities. In order to validate both methods, a simulation environment was developed in Gazebo with a oil spill scenario, an ASV and an UAV. Field tests have been conducted in the Leixões Harbour in Porto, Portugal.Incidentes relacionados com derrames de petróleo no oceano ou em portos ocorrem com alguma regularidade, durante a exploração, produção e transporte de petróleo e seus derivados. Para mitigar o impacto desses derramamentos na fauna e flora marinha de uma forma imediata, segura, efectiva e amiga do ambiente novas ações são necessárias. Veículos autónomos podem providenciar uma importante contribuição estabelecendo uma intervenção cooperativa e coordenada. Esta dissertação apresenta o desenvolvimento de dois algoritmos de controlo para o planeamento de trajectórias, a primeira para um veículo de superfície autónomo (ASV) ser capaz de contornar o perímetro do derrame enquanto distribui microorganismos e nutrientes (bio-remediação), capazes de mitigar e conter a propagação do derramamento de petróleo e a segunda para um veículo aéreo não-tripulado (UAV) ser capaz de cobrir todo a área de derrame enquanto distribui os mesmos microorganismos e nutrientes. De forma a validar ambos os métodos, um ambiente de simulação foi desenvolvido em Gazebo com cenário do derrame de petróleo, um ASV e um UAV. Testes de campo foram realizados no porto de Leixões, no Porto, Portugal

Proceedings of the Human Factors and Ergonomics Society Europe Chapter 2013 Annual Conference:Human Factors: sustainable life and mobility

On the occasion of the 2013 Meeting in Torino, Ital