Am 26.03.2021 und 29.03.2021 testeten die Projektpartner der Christian-Albrechts-Universität Kiel, Emma technologies und der Fachhochschule Kiel im großen Schwimmbecken des Katzheide Freibads in Kiel Gaarden.
Die Arbeitsgruppe DSVG der Fachhochschule Kiel testete mit dem Demonstratorfahrzeug HEXE die autonome Fahrt, die akustische Kommunikation anhand eines Unterwassernavigationssystem (USBL) und die Navigationssensorik und Aktuatorik. Außerdem konnten Sensordaten von deterministischen Objekten für Sonare und Stereokamera gesammelt werden, indem Bojen und Schläuche am Grund des Beckens befestigt wurden. Abgesehen von einigen Schwierigkeiten bei der akustischen Kommunikation und einem abweichenden Treiben verliefen alle Tests nach Plan.
Demonstratorfahrzeug HEXE im Schwimmbecken.
Der Fachbereich für Informations- und Codierungstheorie der Technischen Fakultät der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel testete erstmalig das optische- und magnetische Kommunikationssystem im realen Gewässer. Primär sollten dabei die Wassereinflüsse und Wechselwirkungen festgestellt werden.
Die Schwierigkeit bei der optischen Kommunikation besteht darin, dass die Empfängereinheit aus einer Photodiode bzw. Solarzelle besteht, die unmittelbaren Sonnenstrahlen ausgesetzt ist. Die Sonnenstrahlen erzeugen einen Gleichstrom, welcher am Detektor zum Wechselstrom der Signalübertragung addiert wird. Aufgrund der starken Helligkeit des Sonnenlichtes erreicht der Detektor eine maximale Schwelle und wird gesättigt, sodass die LEDs keine Übertragung herstellen können. Abhilfe verschafft ein Gitter am Empfänger, welches die Sonnstrahlen dämpft. Das System wurde in verschiedenen Abständen unter Wasser angebracht, um die Signale zu testen.
Zudem wurde im nahezu süßwassergleichen Schwimmbecken versuchsweise getestet, welchen Einfluss Wasser auf das Magnetfeld hat. Anschließend zu der Messung im Schwimmbecken wurde die Messung in einer Salzwasserumgebung (Kieler Außenförde) fortgesetzt. Die Zunahme der Leitfähigkeit des Wassers sorgt für einen Verlust der Reichweite. Hierbei wurde die Amplitude des Magnetfeldes in verschiedenen Distanzen überprüft. Insgesamt konnten Annahmen bestätigt werden und die gesammelten Messdaten für weitere Auswertungen genutzt werden.
Maurice Hott und Andrej Harlakin des Fachbereich für Informations- und Codierungstheorie der Technischen Fakultät der Christian-Albrechts-Universität (v.l.n.r) mit dem magnetischen- und optischen Kommunikationsmodulen.
Die Kollegen des Projektpartners Emma technologies waren am 26.03.2021 mit zwei ASVs (Autonomous Surface Vehicle) vertreten. Die ASVs dienen der Kommunikation zwischen den AUVs zur Oberfläche. Außerdem bieten sie eine Plattform für die drahtlose Ladung und der optischen Kommunikation.
Der Skimrider ist eins der Oberflächenfahrzeuge und kann mittels dynamischer Positionierbarkeit seine Positionen genau halten. Aufgrund der 4 Propeller, die in einem 30 grad Winkel eingestellt sind, fährt der Skimrider auch seitlich. Dieser soll im Gesamtsystem als Kommunikationstestobjekt zwischen den AUVs und Geräteträger eingesetzt werden. Erfolgreich zeigte sich der Skimrider im Test, alle anvisierten Kreispunkte wurden automatisch angefahren. Einige Zuckungen nach links und rechts weisen auf weitere erforderliche Sensorkalbirierungen hin.
Max Stickel (Arbeitsgruppe Digitale Signalverarbeitung der Fachhochschule Kiel) und Kay Kallerhof (emma technologies) mit dem Autonomen Oberflächenfahrzeug.
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