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EuroWire – Mai 2009
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technischer artikel
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.
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.
3.4 Nachteile
Das
Tiefwasser-ROV-Kabel
wurde
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.
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
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.
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.
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.
Bild 3
▲
▲
Bild 4
▲
▲
Bild 5
▲
▲
Schwarz-
Weiß-Kamera
Halogenspot
und -strahler
LED-Licht-Array
Hochaufgelöste
Farbkamera
Bild 6
▲
▲
Kamera
Laser
LED-Lichter
Sichtsonar
Antriebspropeller
GPS-Antenne
Schwimmfähig-
keitseinrichtung
Stachel
Vorderteil
Beschneidung-
seinrichtung Achtergehäuse
End-
teil
Vordeck