La commessa CoSMO

(a cura di Vincenzo Gervasi)

Introduzione

La CoSMO s.r.l. (COmpagnia per lo Sfruttamento Minerario degli Oceani) ha avviato un programma per la raccolta automatizzata di noduli di manganese dal fondo oceanico. La vostra società è stata contattata, insieme ad altre, per la fornitura del software per i moduli di raccolta. La CoSMO ha designato una particolare area oceanica come campo di test e valutazione delle offerte delle diverse società; il vostro compito è di dimostrare alla CoSMO che il vostro software garantirà risultati migliori (in termini di efficacia, efficienza ed economia di gestione) nella raccolta del manganese.

Struttura del sistema

Ogni sistema di raccolta è composto da un modulo base, detto BARDO (BAse di Ricarica e Deposito Oceanica), e da un certo numero di moduli semoventi di raccolta, detti ARPA (Automa di Raccolta e Prospezione Adattivo). Un’ARPA si muove sul fondo oceanico, raccogliendo noduli di manganese nei limiti della propria capacità di carico e della propria autonomia energetica. Periodicamente, deve ritornare al proprio BARDO per depositare la manganese raccolta e per ricaricare le batterie. Un BARDO può immagazzinare una quantità molto grande di noduli e dispone di un solo alloggiamento per l’aggancio delle ARPA. Quando il BARDO ha raccolto manganese fino a raggiungere la propria capacità massima, le operazioni di raccolta si considerano ultimate (il personale di superficie interverrà per recuperare il BARDO con una nave appoggio).

Caratteristiche dell’ARPA

Un modulo ARPA dispone di motori di spinta e di assetto per spostarsi sul fondo oceanico, di un sensore di posizione, di un rivelatore di manganese, di un dispositivo per la raccolta dei noduli e di un dispositivo di aggancio al BARDO, che attiva contestualmente lo scarico dei noduli di manganese e la ricarica delle batterie. Un’ARPA può inoltre comunicare via radio con altre ARPA e può leggere lo stato di carica della propria batteria. In particolare:

I motori di spinta consentono all’ARPA di muoversi – a velocità costante – lungo la direzione corrente.
I motori di assetto consentono di cambiare la direzione corrente, curvando a destra o a sinistra con velocità angolare costante.
Il sensore di posizione riporta la posizione dell’ARPA rispetto al proprio BARDO. Internamente, il sensore dispone di una bussola giroscopica che fornisce un riferimento direzionale assoluto.
Il rivelatore di manganese consente di conoscere la distanza approssimativa del più vicino nodulo di manganese lungo una direzione data. Lo strumento ha una portata limitata, pari a circa 100 metri in tutte le direzioni.
Il dispositivo per la raccolta dei noduli è costituito da un braccio meccanico a guida automatica; esso è in grado di raccogliere e immagazzinare all’interno dell’ARPA tutti i noduli che si trovano entro il suo raggio di azione (che è limitato a circa un metro intorno all’ARPA).
Il dispositivo di aggancio al BARDO, se attivato entro un raggio di due metri da quest’ultimo, prende il controllo dei movimenti di precisione dell’ARPA e provvede all’aggancio (a condizione che al BARDO non sia già agganciata un’altra ARPA). Una volta agganciata, l’ARPA scarica tutto il manganese raccolto nel BARDO e inizia a ricaricare la propria batteria.
Il dispositivo per la lettura della carica della batteria riporta lo stato di carica corrente, su una scala percentuale, della batteria dell’ARPA.
Il dispositivo di comunicazione via radio consente di inviare un messaggio arbitrario in broadcast alle altre ARPA della vostra società e di ricevere messaggi da queste ultime.

Interfaccia verso l’hardware

I driver del sistema operativo dell’ARPA accettano i seguenti comandi:

Comando	Descrizione	Parametri	Risultato
THRUST stato	Controlla i motori di spinta	stato: ON o OFF.
TURN dir	Controlla i motori di assetto	dir: R per girare a destra, L per girare a sinistra, S per fermare la rotazione.
POSITION	Restituisce la posizione dell’ARPA rispetto al BARDO		x y: la posizione corrente in un sistema di riferimento che ha il BARDO all’origine.
SCAN angle	Attiva il sensore di manganese, puntandolo in una direzione data.	angle: la direzione (rispetto alla direzione corrente dell’ARPA) lungo la quale si cerca.	dist: la distanza del più vicino nodulo di manganese lungo la direzione angle, o –1 se non ci sono noduli entro il raggio di funzionamento dello strumento.
GRAB	Attiva il braccio per la raccolta dei noduli.		n: il numero di noduli raccolti (0 se non ci sono moduli entro il raggio d’azione del braccio).
DOCK	Attiva il dispositivo di aggancio al BARDO.		OK se l’aggancio è riuscito, FAIL altrimenti.
UNDOCK	Disattiva il dispositivo di aggancio al BARDO.
BATT	Legge lo stato di carica della batteria.		current: lo stato di carica corrente, 100 = piena carica.
SEND msg	Invia un messaggio in broadcast	msg: un messaggio (arbitrario).
RECV	Riceve un messaggio in broadcast.		msg: il testo di un messaggio, oppure NULL se non ci sono messaggi.
LOAD	Restituisce la quantità di manganese immagazzinata.		current max: due interi che rappresentano, rispettivamente, il numero di noduli stivati e la capienza massima della stiva.
ID	Restituisce l’identificatore dell’ARPA.		id: un intero che identifica l’ARPA.

Pagina gestita da Vincenzo Ambriola. Aggiornata il 13 February, 2002.