Teilprojekt 5: Entwicklung eines einsatzfähigen autonomen USV

Teilprojektleiter Prof. Dr.-Ing. Holger Korte
Teilprojektmitarbeiter Yves Wagner, B.Eng.
Chen Zhang, M.Sc.
Dennis Grunert, M.Eng.
Benjamin Zerhusen, B.Sc.
Teilprojektvolumen 440.240 €
Fördermittelgeber Nds. Ministerium für Wissenschaft und Kultur - VW-Vorab/Wissenschaft für nachhaltige Entwicklung
Teilprojektlaufzeit 01/2017 bis 12/2020

Im Teilprojekt 5 werden Elektronikkomponenten für ein unbemanntes Überwasserfahrzeug (Unmanned Surface Vehicle, USV) entwickelt, das als Kommunikations- und Versorgungsplattform für die anderen EITAMS-Teilprojekte verwendet wird, siehe Abb. 1.

USV von emma technologies
Abbildung 1: USV von emma technologies

Da unter Wasser keine satellitenbasierten Navigationsverfahren wie das Global Positioning System nutzbar sind, wird hier durch Relativ-Ortungssysteme die relative Position der Unterwasserfahrzeuge zum Überwasserfahrzeug ermittelt. Ihre Integration führt zum ersten Projektziel, einer hochgenauen Positionierung der Unterwasserfahrzeuge.

Im Projekt wird zweitens eine gekoppelte Erprobungsplattform entwickelt, die sowohl kabelgebundene Fahrzeuge führt, als auch später für ferngelenkte Fahrzeuge genutzt werden kann. Dadurch soll eine Synergie kleiner werdender Elektronik mit modernen Autonomieverfahren erzielt werden, indem Payload der Unterwasserfahrzeuge auf das USV verlagert wird.

Da funkbasierte Telemetrie sich unter Wasser nur sehr eingeschränkt nutzen lässt, dient das USV drittens als Gateway zu über Wasser verfügbaren Kommunikationsnetzen (Mobil-, See- und Satellitenfunk, Wi-Fi). Je nach Bandbreite lassen sich so Telemetrie- und/oder Messdaten zum Operation Center übertragen. Als Alternative zur direkten Übertragung können Messdaten auch zwischengespeichert werden.

Moderne Regelungstechnik soll dem USV ermöglichen, alleine oder im Verbund fernüberwacht Missionen durchzuführen. Hierzu muss im Rahmen des Teilprojekts neben der Entwicklung missionstypischer Regelungsalgorithmen auch das Fahrzeug parametriert werden, damit optimale Regelungsergebnisse erreicht werden können. Eine präzise Zustandserfassung durch Einbeziehung neuer Sensortechnik ermöglicht eine hochgenaue Regelung der Fahrzeugbewegungen. Insgesamt wird eine komponentenübergreifende Systemautonomie der ROVs und des USV angestrebt.

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