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aPad - smaller, lighter, smarter autonomous marine surface vehicle

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Neuer Wasserroboter bringt das Internet der Dinge in Meeresumgebungen

70 % der Erdoberfläche sind von Wasser bedeckt. Da ist es keine Überraschung, dass autonome Überwasserfahrzeuge (Autonomous Surface Vehicles, ASVs) an die Spitze der aufkommenden Technologien gestiegen sind. Im Rahmen einer EU-Initiative wurde ein hochmodernes ASV vorgestellt, das für die Vermessung, Kartierung und Untersuchung des Meeresbodens und der Oberfläche entwickelt wurde.

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Es fehlt an Werkzeugen und Technologie für die effiziente Inspektion von Häfen, Brücken und Offshore-Strukturen und um flache Gewässer wie zum Beispiel archäologische Stätten, Meereslebensräume und die Kontrolle der Meeresverschmutzung zu kartieren. „Aufgrund der hohen Dämpfung von Funkwellen ist die Positionierung, Navigation und Kommunikation unter Wasser viel komplexer als an Land“, sagt Koordinator Dr. Nikola Mišković des von der EU finanzierten Projekts aPad. „Satellitennavigationssysteme können daher nicht genutzt werden.“ Stand der Technik für die Schifffahrts- und Offshore-Industrie Das Team von aPad entwickelte einen autonomen, unbemannten Meeresoberflächenroboter, der modular, skalierbar, leicht und extrem beweglich ist. Er ist mit vier Strahlrudern ausgestattet, die Bewegungen in alle Richtungen ermöglichen. Das ist für Anwendungen zur Beobachtung der Meeresoberfläche sehr wichtig, da der Blickwinkel nicht mit der Bewegungsrichtung übereinstimmt. Der Roboter kann auch dann weiterarbeiten, wenn eines der Strahlruder ausfällt, was bei Arbeiten in verschmutzten Regionen häufig vorkommt. Die wichtigsten Funktionen umfassen Pfadverfolgung, Unterwasserzielverfolgung, dynamische Positionierung, Missionsplanung, Formationserhaltung sowie Erkennung und Vermeidung von Kollisionen. Je nach Einsatzzweck kann der Meeresroboter unterschiedliche Nutzlasten in Anwendungen über und unter Wasser transportieren, zum Beispiel Kameras, Sonargeräte und akustische Modems. Die innovative Maschine stellt Positions- und Navigationsdaten für Taucher, Unterwasserservicefahrzeuge und kabellose Unterwasser-Sensornetzwerke zur Verfügung. Der Meeressatellit stellt kabellose Kommunikation an Land und auf See sicher. „Dies hilft uns beim Aufbau des Internets der Dinge unter Wasser und gibt uns die Möglichkeit, kabellose terrestrische und Unterwassernetze zu einem vereinheitlichten Internet der Dinge zu verbinden“, erklärt er. Kunden können die quelloffene Softwarearchitektur an Bord einfach modifizieren und die Fahrzeuge selbst erweitern. Der Meeresroboter kann archäologische Stätten in flachen Gewässern erkunden und leistet damit einen großen Beitrag zur Steigerung des potenzielle Einkommens aus der Erhaltung und Erforschung des kulturellen Erbes. Darüber hinaus kann er zur Überwachung und Wiederherstellung von Küstenökosystemen beitragen. Dies wird helfen, die in der Vergangenheit errungenen sozialen Vorteile aus funktionierenden Ökosystemen zu erhalten. Der Roboter kann auch als Unterstützungsfahrzeug für AUVs oder Taucher eingesetzt werden, da er dank innovativer Technologie und modernster Ausstattung Zwei-Wege-Kommunikation sowie Nachverfolgung und Überwachung von Geräten und Personal bereitstellt. Das unbemannte Oberflächenfahrzeug kann problemlos von einer Person bedient werden. Dies vereinfacht Logistik und Bereitstellung. Außerdem kann er in weniger als einer Stunde für eine neue Mission modifiziert werden, indem unterschiedliche Sensoren an Bord oder Konfigurationsoptionen aktiviert werden. Aus Innovation ein kommerziell tragfähiges Produkt machen 2017 wurde ein aPad-Fahrzeug auf der internationalen Messe iENA in Deutschland mit einer Goldmedaille für Innovation ausgezeichnet. Zur Vorbereitung der Kommerzialisierung erstellten die Projektpartner ein Geschäftsmodell, sammelten Rückmeldungen von potenziellen Kunden, Endnutzern und Investoren und bewerteten die technologischen Auswirkungen. Für Marketingzwecke wurde der Roboter in H2Omni-X umbenannt. „Insgesamt verfolgen wir das Ziel, H2Omni-X in ein marktreifes Produkt zu verwandeln, das in der Lage ist, Starthilfe für ein nachhaltiges Geschäft im Feld der ASV zu leisten“, schließt Dr. Mišković. Um dies zu erreichen, hat das Konsortium ein Spin-off-Unternehmen gegründet, das H2Omni-X vor kurzem auf den Markt brachte.

Schlüsselbegriffe

aPad, ASV, H2Omni-X, autonomer Meeresroboter, unbemanntes Meeresoberflächenfahrzeug, Meeresbeobachtung

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