Technische Spezifikation / Logistik

ABYSS ist ein AUV vom Typ REMUS 6000 der Firma Hydroid. Im Gegensatz zu vielen anderen AUV-Typen besteht es nicht aus einem durchgängigen Druckkörper sondern basiert auf einem Titan-Gerüst. Diese Konstruktion trägt die verschiedenen Druckbehälter, Sensoren und einzelne Schaumsektionen. Dieser syntaktische Schaum sorgt für den Auftrieb des AUV, er ist laminiert um das Material zu schützen.

 

Basis-Kenndaten:

Länge: 4,00 m

Durchmesser: 0,66 m

Gewicht (Luft): 880 kg

Gewicht (Wasser): ca. +5 kg (Auftrieb)

Einsatztiefe: 10 - 6000 m

Geschwindigkeit: 2,5 - 3,5 kn

Einsatzzeit: bis zu 20 Std. (Sidescan Sonar) / bis zu 16 Std. (Multibeam Sonar)

Max. Reichweite: bis zu 100 km

 

Energieversorgung

Zwei Lithium-Ionen-Batterie-Sätze versorgen das AUV während eines Tauchgangs. Jede der beiden Batterien kann 5,6 kWh bereitstellen, besteht aus 672 Einzelzellen und ist in einer druckfesten Titan-Flasche gesichert.

 

Navigation / Fahrzeug-Steuerung

Die Navigation stützt sich hauptsächlich auf das inertiale Navigationssystem (INS), das in der Lage ist, die Beschleunigung und die Winkelgeschwindigkeit im 3-dimensionalen Raum zu bestimmen. Um die Position des AUV mitkoppeln zu können, braucht das INS eine initiale Position meist durch das GPS. Da das INS mit einem mit der Zeit steigenden Fehler behaftet ist, benötigt das AUV am Meeresboden positionierte Long Baseline (LBL) Transponder. Es müssen mind. 2 Transponder im Arbeitsgebiet ausgesetzt und vom Schiff eingemessen werden, um die genaue Position und dessen Tiefe zu bestimmen. Während des Tauchganges sendet das AUV Signale an beide Transponder und kann über die Laufzeit, die Entfernung zu ihnen und daraus die eigene Position ermitteln. Diese Position stützt das INS. Ein nach unten gerichtetes Doppler Velocity Log (DVL) unterstützt die Navigation des INS durch exakte Werte des Fahrzeuges bezüglich Richtung und Geschwindigkeit über Grund. Die Tiefe, in der sich das AUV befindet, stellt es durch einen separaten Drucksensor fest. Sobald das AUV aufgetaucht ist und in der Reichweite des WLAN ist, kann es vom Schiff aus gesteuert werden. Das Fahrzeug kann Hindernisse in seinem Voraus-Bereich detektieren und nach oben ausweichen.

 

Akustische Kommunikation

Mit akustischer Kommunikation ist der gesamte Datenaustausch unter Wasser zusammengefaßt. Am AUV und auch am Schiffsrumpf sind akustische Schwinger installiert, die wechselseitig und mit den Transpondern kommunizieren. Während eines Tauchganges sendet das Fahrzeug verschiedene Status-Meldungen (Position, Geschwindigkeit, Temperatur, Tauchtiefe etc.). Die Missions-Daten des AUVs können über diesen Weg nur sehr eingeschränkt geändert werden.

 

WLAN Kommunikation

Über ein drahtloses lokales Netzwerk (WLAN) können kleinere Datenmengen heruntergeladen werden. Viel wichtiger ist jedoch der Einsatz während des Bergens oder Aussetzens des AUVs. Das AUV kann mittels dieser Verbindung vom Schiff aus gesteuert werden.

 

Satelliten-Kommunikation

Taucht das AUV außerhalb der Reichweite des WLAN auf, so wartet es zuerst auf eine Satelliten-Position vom GPS und baut anschließend eine Satelliten-Verbindung mit der Gegenstelle auf dem Schiff auf. Damit bekommt das Team an Bord Daten über Zustand und Position des AUVs.

 

Kommunikation über Deck-Kabel

Sobald das AUV wieder an Bord des Schiffes ist, wird es am Netzwerk des Bordsystems angeschlossen. Bei einer Datenübertragungsrate von 100 MBit/s können so die Missions-Daten heruntergeladen, Parameter am Fahrzeug geändert und auf die Rechner der einzelnen Sensoren zugegriffen werden.

 

Notfall-Systeme

Folgende Notfalls-Systeme sind integriert:

• Im Fall von nicht ausreichender Batterie-Kapazität übernimmt ein Notfall-Progamm und stellt das Auftauchen und Senden von Kurznachrichten (SMS) via Satellit über Status, Position etc. sicher.
• Ein Notfall-Gewicht kann abgeworfen werden, wenn das AUV schnell auftauchen muß oder generell mehr Auftrieb benötigt.
• Es können Sicherheits-Tiefen definiert werden, die Bodenberührung vermeiden sollen.
• Verschiedene Algorithmen im Fahrzeug-Programm sollen sicherstellen, daß das AUV adäquat auf Notfälle reagieren kann (z.B. Fahrzeug steckt unter einem Felsvorsprung fest, Abwerfen des Notfallgewichts etc.).
• Mit Hilfe der akustischen Kommunikation kann eingriffen werden. Falls sich beispielsweise die Wetterlage verschlechtert und damit Auftauchen nicht möglich ist, kann das AUV in einer bestimmten Tiefe verweilen oder auch die Mission frühzeitig abgebrochen werden.

 

Transport / Schiffsanforderungen

Das gesamte System wird in 20-Fuß-Containern transportiert. Der Kontroll- und Werkstatt-Container wiegt ca. 7 Tonnen und ist u.a. ausgestattet mit einer elektrischen Winde, der Ladestation für die Fahrzeug-Batterien und der Kommunikationskonsole. Das AUV kann hier extern mit Strom versorgt werden, wobei der Container über eine CEE-Drehstromdose (400 VAC (alternativ 380 VAC/440 VAC) / 3 Phasen / 32 A) vom Schiff versorgt wird. Der Container muß so auf dem Oberdeck plaziert werden, daß das AUV auf Alu-Schienen zum Aussetz- und Bergegestell (kurz LARS für Launch and Recovery System) geführt werden kann.

Das LARS wird in einem separaten Container mit einem Gewicht von ca. 11 Tonnen transportiert und auf Adapter-Platten seitlich oder achtern an Oberdeck aufgestellt. Es besteht aus einem hydraulisch betriebenen A-Rahmen, einem Drehteller und Schienen, um das AUV in die richtige Position bringen zu können. Wie bereits oben beschrieben, sollte die Kombination Container-LARS so an Bord positioniert werden, dass das AUV über Schienen vom Container zum Drehteller bewegt werden kann. Der Öldruck für die Hydraulik-Zylinder wird von der Hydraulik-Einheit (HPU) bereitgestellt, sie wird wie das LARS auf einer Adapter-Platte auf dem Oberdeck befestigt. Zwischen HPU und LARS verlaufen mehrere Hydraulikschläuche. Folgende Kenndaten gelten für die Stromversorgung: 400 VAC / 3 Phasen / 63 A.