Allgemein — Unmanned Underwater Vehicles UUV

Notwendi­ge zukün­ftige Entwick­lun­gen
Um eine sichere, mehr oder weniger autonome Erfas­sung von Anom­alien an zu inspizieren­den Unter­wasser­ob­jek­ten gewährleis­ten zu kön­nen, sind im Rah­men zukün­ftiger Entwick­lun­gen im Wesentlichen fol­gende Schw­er­punk­te zu setzen:

  • Fahrzeug Manövri­er­fähigkeit und Antrieb: Ver­winkelte, zu inspizierende 3D Struk­turen treten häu­fig auf. Hier sind Inspek­tion­ssys­teme mit ungewöhn­lich guten Manövri­ereigen­schaften notwendig. Darüber hin­aus muss das Manövri­eren mit Hil­fe ein­er höchst präzisen Nav­i­ga­tion­san­lage äußerst genau erfol­gen, da eine 100 Prozent Inspek­tion des Objek­tes erfol­gen muss, um eine Aus­sage in Rich­tung »Objekt ist anom­aliefrei« tre­f­fen zu kön­nen. Betra­chtet man nun­mehr die typ­is­cher­weise im Hafen auf­grund der Tide herrschen­den Strö­mungsver­hält­nisse, so kann man sich sehr leicht die resul­tieren­den Steuer- und Antrieb­sprob­leme vorstellen.

  • Vorken­nt­nisse über ein zu inspizieren­des Objekt: Die Nutzung von Vorken­nt­nis­sen über zu inspizierende Objek­te wür­den seit­ens der Mis­sion­s­pla­nung und der Fahrzeugführung eine erhe­bliche Erle­ichterung bedeuten. Lei­der kann aber die Ver­füg­barkeit z.B. von CAD- bzw. Kon­struk­tions­dat­en nur in Aus­nah­me­fällen voraus­ge­set­zt wer­den. Daraus fol­gt, dass ein AUV selb­st­ständig die Struk­tur des Objek­tes erken­nen und seine Führung danach aus­richt­en muss. Die Gener­ierung von Basis­dat­en für den kon­tinuier­lichen Auf­bau ein­er CAD Daten­bank über bere­its inspizierte Objek­te ist somit ein weit­er notwendi­ger Entwicklungsschwerpunkt.

  • Hochge­naue, objek­t­be­zo­gene Nav­i­ga­tion: Für das hochge­naue Posi­tion­ieren detek­tiert­er Anom­alien und zur Sich­er­stel­lung des kor­rek­ten Mis­sion­s­ablaufs ist eine sehr präzise Nav­i­ga­tion ent­lang des Objek­tes notwendig. Hier ist nicht nur die jew­eilige x,y‑Position, rel­a­tiv zum Objekt zu ver­messen, son­dern auch eine sehr genau Abstand­shal­tung des Fahrzeuges von der drei­di­men­sion­alen Objek­to­ber­fläche – und dies ggf. in Strö­mung – zu gewährleis­ten. Die Stützung des Nav­i­ga­tion­ssys­tems durch von der eige­nen Sen­sorik gener­ierten Bild­dat­en – mit oder ohne Vor­in­for­ma­tion – kann hier zu ein­er wesentlichen Verbesserung der Nav­i­ga­tion­s­güte führen.

  • Sen­sorik und Daten­ver­ar­beitung: Die Prob­lematik der gerin­gen Sicht fordert den Ein­satz von bildgeben­den Sonaren für die Ent­deck­ung und Klas­si­fika­tion von Anom­alien. Die möglicher­weise geringe Größe der Anom­alien fordert darüber hin­aus noch hoch auflösende Sen­soren. Hier bieten sich die Entwick­lung und der Ein­satz von sehr hochfre­quenten 3D-Multi­beam Sonaren an. Weit­er­hin kön­nen Laser­sys­teme, scan­nend oder als Gat­ed View­ing, die Leis­tung von TV-Sys­te­men bedeu­tend verbessern. Der Ein­satz von Mul­ti­sen­sorik mit nachgeschal­teter Daten­ver­ar­beitung zur automa­tis­chen Anom­aliede­tek­tion und ‑klas­si­fika­tion stellt dabei eine beson­dere Her­aus­forderung dar.

Team GlobDef

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