EoW May 2009

technischer artikel

Darüber hinaus stellt die Autonomie des Fahrzeugs ein Bergungsmittel dar, falls der Lichtwellenleiter während des Betriebs abbricht oder reißt. Das Fahrzeug kann vor dem Betriebsstart vorprogrammiert werden und zwar mit einer geodätischen Ortsvorgabe, um dorthin zurückzufahren falls die Kommunikation abbricht. Das könnte genauso einfach sein wie eine einzelne Anordnung oder Anweisung den gleichen Weg zu fahren, der benutzt wurde um den Arbeitsstandort zu erreichen. Um eine Unterstützung für die autonome Navigation zu bieten, ist das Hybrid-AUV/ROV mit einem Satellitennavigationssystem (GPS - Global Positioning System) ausgestattet. Das Fahrzeug kann programmiert werden, um während der Fahrt zum Arbeitsstandort an die Oberfläche zu kommen um eine genaue Navigationsposition zu erhalten. Wenn es die Position erhalten hat, kann das Fahrzeug seinen Kurs korrigieren und bis zum nächsten Wegpunkt fahren. Das Fahrzeug ist auch mit einem Hochfrequenzsonar ausgestattet, wie in Bild 6 dargestellt, das eingesetzt wird um Hindernisse zu umgehen und als Unterstützung dient, um den Arbeitsstandort ausfindig zu machen. Wenn das Hybrid-AUV/ ROV seinen Bestimmungsort erreicht hat, schaltet der Bediener auf den ROV-Modus um und überwacht die über die zwei Videokameras verfügbaren hochaufgelösten Bilder. Eine Kamera ist am Vordeck angeordnet und die andere am GPS-Mast. Die am GPS-Mast angeordnete Kamera wird sowohl auf- wie untergetaucht benutzt. Aufgetaucht kann die Kamera zur Navigation beitragen und untergetaucht eine andere Perspektive bieten, da das Vordeck des Fahrzeugs im Sichtfeld erkennbar ist. Außerdem hat das Hybrid-AUV/ ROV zwei Laser, die am Vordeck angeordnet sind. Somit wird ein fester Bezug geboten, um die durch die Vordeckkamera gesehenen Gegenstände vermessen zu können.

jederzeit die Kontrolle des Fahrzeuges zu übernehmen. das Fahrzeug jederzeit in die Regie des Bedieners nehmen zu können. Sollte darüber hinaus das LWL-Kabel reißen, ist das Fahrzeug so programmiert, dass es in einen vorausgewählten Standort für die Bergung zurückkehrt. Im ROV-Modus kann der Bediener die Kontrolle über das Fahrzeug übernehmen, um Inspektionen durchzuführen, wie z. B. Schäden an Schiffsrumpfen prüfen, potentielle Mängel bei Dämmen und Leckagen in Trinkwassertunneln. 4.2 Beschreibung Die Form eines Hybrid-AUV/ROV ist völlig anders als jene eines originalen Tiefsee-ROV. Das Profil des Fahrzeugs entspricht den Konturen eines Standard-Unterseeboots oder eines Torpedos. Durch die Form des Gehäuses kann das Fahrzeug schnell (> 3,5 Knoten) durch raues Wasser und starke Strömungen fahren. Der Hybrid-AUV/ROV hat einen Durchmesser von 6 Zoll und eine Länge von über 62 Zoll. Obwohl er größer als der Tiefsee-ROV ist, wird damit die Beweglichkeit geboten, die beim Positionieren für Nahinspektionen erforderlich ist. Das Fahrzeug hat eine Hauptantriebsschraube für Vor- und Rückwärtsbewegungen sowie für die vertikalen und seitlichen Antriebspropeller, die im Vorderteil angeordnet sind. Siehe Bild 5 für eine schematische Darstellung des AUV/ROV. Das Hybrid-AUV/ROV ist dem Tiefsee-ROV in dem Sinne ähnlich, daß es eine bordeigene Stromversorgung hat und an der Zentrale über das selbe Tiefsee-ROV-Kabel angebunden ist. Das Kabel wird auf eine einfachere Weise aus dem Fahrzeug abgerollt als dies der Fall beim Original-Tiefsee-ROV ist und es nimmt bis zu 2.000 Meter Kabel in seinem Rumpf auf. Das Kabel verläßt das Fahrzeug über ein kleines Rohr, dem so genannten Stachel (stinger), um zu vermeiden, daß das Kabel vom Antriebsystem eingefangen wird. Das Hybrid-AUV/ROV weist eine verbesserte Elektronik und Sensoren auf, um seiner Rolle als Teil der Inspektionsausrüstung entsprechen zu können. 4.3 Vorteile Das Hybrid-AUV/ROV kann dank seines autonomen Betriebsmodus große Entfernun- gen zurücklegen ohne daß menschliche Eingriffe erforderlich sind. Die Vorteile des autonomen Modus sind: (1) die Distanzfähigkeit vom Arbeitsstandort und (2) das Laden durch den Bediener zu vereinfachen, da das Fahrzeug nicht bei Hochgeschwindigkeit über eine große Entfernung gesteuert zu werden braucht. Ohne die Distanzfähigkeit vom Arbeitsstandort müßte das Hybrid-AUV/ ROV durch ein bemanntes Tauchboot zum Arbeitsplatz gebracht werden, was wieder eher dem Tiefsee-ROV ähnlich wäre. Bild 5 ▲ ▲ Antriebspropeller GPS-Antenne Schwimmfähig- keitseinrichtung Stachel Vorderteil Beschneidung- seinrichtung Achtergehäuse End- teil Vordeck

Ein weiterer Vorteil des ROV lang in seiner Fähigkeit Echtzeit-Videobilder in hoher Auflösung und mit einer hochentwickelten Lichttechnik über eine hochaufgelöste Kamera übertragen zu können, wie in Bild 3 dargestellt.

LED-Licht-Array

Schwarz- Weiß-Kamera

Hochaufgelöste Farbkamera

Halogenspot und -strahler

Bild 3 ▲ ▲

Da die Schwimmfähigkeit, das Gieren und das Nicken des ROV rasch und ohne Vorbereitung geregelt werden können, konnte dieses ROV sehr wirkungsvoll bei solchen Missionen sein, bei denen komplizierte Manöver erforderlich sind. für Anwendungen in Marktlücken entworfen. Da es ein langsam fahrendes Fahrzeug war (< 3 Knoten) und eine begrenzte Batterielebensdauer aufwies, mußte das ROV in unmittelbare Nähe des Prüforts sein. Meistens wurde es zum Standort durch ein bemanntes Tauchboot in einem Start- und Bergungsgehäuse gebracht (launch and recovery enclosure - LARE) wie in Bild 4 dargestellt. Der BOT konnte bei Strömungen von 2 oder unter 2 Knoten operieren. 3.4 Nachteile Das Tiefwasser-ROV-Kabel wurde

Sichtsonar

Bild 4 ▲ ▲

LED-Lichter

Laser

4 Hybrid-AUV/ROV 4.1 Zweckbestimmung

Die Zweckbestimmung des Hybridfahrzeugs ist es den Vorteil der Tiefsee-ROV-Technologie zu nutzen und diesen mit den Vorteilen eines autonomen, freischwimmenden Fahrzeugs zu kombinieren. Dies wurde durch den Einsatz eines Myring-Rumpf-Aufbaus erzielt, der das Kastenformat der ersten Generation von Tiefsee-ROVs ersetzte. Hybrid-AUV/ROV kann größere Entfernungen zurücklegen sowie mit stärkeren Wasserströmungen zurecht kommen. Der Hybrid-AUV/ROV weist zwei Betriebsarten auf: (1) autonom und (2) ROV. Im autonomen Modus kann das Fahrzeug über eine Streckenplanungs-Software pro- grammiert werden, um mit Einsatz der Wegpunktnavigation zu funktionieren. In diesem Modus kann das LWL-Kabel benutzt werden, um die Tätigkeiten des Fahrzeugs zu überwachen und ermöglicht dem Bediener

Kamera

Bild 6 ▲ ▲

4.4 Nachteile Das Hybrid-AUV/ROV wurde nicht dazu bestimmt in Schiffwracks einzudringen oder in kleine Hohlräume; die große Länge des Fahrzeugs hebt den geringen Durchmesser auf. Auch wenn dieses Fahrzeug sehr beweglich ist, eignet es sich eher für äußerliche statt interne Inspektionen. Mit der derzeitigen Technologie war das die kompakteste Einheit, die gebaut werden konnte und bietet immer noch die oben genannten hoch entwickelten Merkmale.

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EuroWire – Mai 2009