05/07/2021
Door Ad Spijkers
Onderzoekers van Jade Hochschule hebben een systeem ontwikkeld voor metingen en onderzoek op zee.
Waterbouwkundige constructies zoals haven- en offshoresystemen stellen complexe eisen aan onderhoud en monitoring. Vaak worden de werkzaamheden uitgevoerd met op afstand bestuurbare of autonome onderwatervaartuigen. In het onderzoeksproject 'Entwicklung innovativer Technologien für autonome maritime Systeme' (EITAMS) breidden wetenschapprs van Jade Hochschule het scala aan toepassingen voor dergelijke systemen uit. Het instituut heeft vestigingen in Wilhelmshaven, Oldenburg en Elsfleth.
Ze ontwikkelden een testvaartuig van een autonoom opererend oppervlaktevaartuig (UPS) dat een zwerm autonoom varende en samenwerkende onderwatervaartuigen bestuurt. Hierop worden zowel eigen intelligente algoritmen voor taakbeheersing als nieuwe meettechnieken getest. Het onderzoeksproject is de afgelopen vier jaar gefinancierd door de Volkswagen Stiftung.
Intelligent systeem
Om in onbekende of ontoegankelijke gebieden te kunnen opereren, is intelligente besturingssoftware voor oppervlakte- en onderwatervaartuigen ontwikkeld. Hiermee kunnen de systemen verschillende taken flexibel oplossen. De vaartuigen kunnen zodanig reageren op onverwachte situaties dat ze in staat blijven om te handelen.
Voor het uitvoeren van ruimtelijk uitgebreide metingen zijn intelligente zoekstrategieën voor de samenwerkende onderwatervaartuigen ontwikkeld. Deze methoden kunnen worden gebruikt na bijvoorbeeld een scheepsongeval om beschadigde containers met schadelijke stoffen te lokaliseren en te inspecteren. Na een scheepsongeval moeten vaak grote zeegebieden in korte tijd worden doorzocht. Met intelligente concepten kunnen de onderwatervaartuigen de zoekinspanning tot een praktisch niveau terugbrengen.
Verder is een fotogrammetrisch camerasysteem gemaakt voor de driedimensionale detectie van objecten onder water. Het toepassingsspectrum van het systeem varieert van de technische kwaliteitscontrole van offshore-constructies, het vastleggen van archeologische vindplaatsen of verontreinigde locaties (munitie, gevaarlijk afval) en het onderzoeken van wrakken tot geologische problemen en biologische fenomenen (bijvoorbeeld het vastleggen van de vorm van koralen).
Data-acquisitie en -opslag
Tijdens de onderwatermissies kunnen uitgebreide observatiegegevens worden gegenereerd. Omdat de vaartuigen niet altijd online zijn en vaak slechts kleine hoeveelheden gegevens kunnen uitwisselen, werd een gedistribueerde opslag- en query-architectuur ontwikkeld. Het doel was om een datamanagementsysteem te ontwikkelen waarmee driedimensionale gegevens lokaal kunnen worden opgeslagen en opgehaald en waarmee gegevens kunnen worden vergeleken met een centrale instantie.
Tot slot werd een oppervlaktevaartuig werd gerealiseerd. Het dient als locatiereferentie- en communicatieknooppunt voor de onderwatervaartuigen en onderhoudt radiocommunicatie met het operatiecentrum. Het transporteert ook de aanvullende technologie voor de onderwatervaartuigen.
Foto: Jade Hochschule