Autonome Meeres-Systeme (AMS) sind robotergesteuerte Oberflächen- und Unterwasserplattformen, die integrierte Navigations-, Sensor-, Steuerungs-, Kommunikations- und Bordrechnertechnologien nutzen, um Aufgaben zu erfüllen, bei denen die Notwendigkeit einer ständigen menschlichen Steuerung verringert ist. Zu den autonomen Meeres-Systemen zählen AUVs, ASVs, Unterwassergleiter, Profilierungsplattformen sowie größere autonome Schiffe.
Auf dieser Seite werden Hersteller von autonomen Schiffen und maritimen Systemen vorgestellt, die für die ozeanografische Forschung, die Inspektion von Infrastruktur, die Umweltüberwachung und die maritime Sicherheit eingesetzt werden.
Lesen Sie den Technologieübersicht
Hochleistungsinstrumente, Sensoren und Technologien für die Erforschung und Überwachung von Unterwasserumgebungen
Hochpräzise Trägheitssensoren und akustische Positionierungssysteme für Anwendungen in der Schifffahrt, auf See und auf hoher See
Hybride Unterwasserrobotersysteme für vielseitige Unterwassereinsätze in den Bereichen Zivilwesen, Sicherheit und Verteidigung
Modernste schwebende autonome Unterwasserfahrzeuge für Vermessung und Inspektion
Innovative Lösungen für autonome Unterwasserfahrzeuge für Forschungs-, Wissenschafts- und Sicherheitsanwendungen unter Wasser
Innovative Technologien für autonome und unbemannte Schiffe für den maritimen Betrieb
Autonome Unterwasserfahrzeuge (AUV), stationäre Unterwasserfahrzeuge und ferngesteuerte Fahrzeuge (ROV) der neuesten Generation
Roboter- und ferngesteuerte Lösungen für die Abfallentsorgung, Rettungsmaßnahmen und die Erfassung von Wasserdaten
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Autonome Meeres-Systeme (AMS) sind Roboterplattformen, die für den Einsatz auf oder unter der Meeresoberfläche konzipiert sind und nur in geringem Maße auf eine kontinuierliche menschliche Steuerung angewiesen sind. Sie kombinieren Navigation, Steuerung, Kommunikation, Sensorik und Bordrechner, um Aufgaben zu erfüllen, die von wissenschaftlichen Beobachtungen und hydrografischen Vermessungen bis hin zur Inspektion von Infrastruktur und zur Umweltüberwachung reichen.
Moderne autonome Meeresfahrzeuge umfassen Fahrzeuge sehr unterschiedlicher Größe, Ausdauer und Betriebskonzepte. Einige folgen vordefinierten Routen, während fortgeschrittenere autonome Meeresfahrzeuge Sensordaten auswerten, ihr Missionsverhalten anpassen und auf sich ändernde Umwelt- oder Betriebsbedingungen reagieren können. Der Grad der Autonomie variiert erheblich, und viele Systeme behalten ein gewisses Maß an Fernüberwachung oder Eingriffen durch den Bediener bei.
Autonomes Wasserfahrzeug, das DataXplorer™ USV von Open Ocean Robotics.
Autonome Unterwasserfahrzeuge (AUVs) sind kabelgebundene unbemannte Unterwasserfahrzeuge (UUVs), die sich unter der Wasseroberfläche mithilfe von Bordsteuerung, Trägheitsnavigation, akustischer Ortung und anderen Ortungssystemen fortbewegen. AUVs eignen sich in hohem Maße für die Kartierung des Meeresbodens, wissenschaftliche Probenahmen, geophysikalische Vermessungen, die Inspektion von Infrastruktur sowie andere Einsätze, bei denen eine dauerhafte kabelgebundene Steuerung die Reichweite oder Manövrierfähigkeit einschränken würde.
Autonome Oberflächenfahrzeuge (ASVs) bewegen sich auf der Wasseroberfläche mithilfe von Antriebs-, Steuerungs-, Navigations-, Situationserkennungs- und Kollisionsvermeidungstechnologien. ASVs können hydrografische Vermessungen, Umweltüberwachung, Offshore-Inspektionen, Kommunikationsrelais und andere Einsätze unterstützen und gleichzeitig den Einsatz von Personal an Bord kleinerer Vermessungsboote reduzieren. Je nach ihrem Autonomiegrad können sie bestimmte Aufgaben selbstständig ausführen oder unter Fernüberwachung bleiben.
Unterwassergleiter bewegen sich durch Veränderung des Auftriebs und wandeln vertikale Bewegungen mithilfe hydrodynamischer Flügel in Vorwärtsbewegung um. Dank ihres energiesparenden Antriebs eignen sie sich besonders gut für lang andauernde ozeanografische Einsätze, bei denen Temperatur, Salzgehalt, gelöster Sauerstoff, Fluoreszenz und andere Messungen in der Wassersäule durchgeführt werden.
Größere autonome Wasserfahrzeuge setzen autonome Schiffstechnologie für kommerzielle, Forschungs-, Offshore- oder Logistikoperationen ein. Je nach Anwendungsbereich kann die autonome Schiffstechnologie die Routenplanung, die Maschinenüberwachung, die Lageerfassung, die Kollisionsvermeidung und die Fernüberwachung unterstützen. Autonome Überwasserschiffe können auf verschiedenen Autonomieebenen operieren, anstatt in jeder Situation ohne menschliche Aufsicht zu funktionieren.
Autonome Profiling-Plattformen durchqueren wiederholt die Wassersäule, um Messungen in verschiedenen Tiefen zu erfassen. Zu diesen Systemen gehören Profiling-Floats und andere vertikal bewegliche Instrumente, die zur Beobachtung physikalischer und biogeochemischer Meeresbedingungen über längere Einsatzzeiträume hinweg eingesetzt werden.
Autonome Meeressysteme ermöglichen es Forschern, wiederholbare Messungen über Gebiete und Zeiträume hinweg zu erfassen, die mit Forschungsschiffen allein nur schwer abzudecken sind. Sie können physikalische, chemische, akustische und biologische Sensoren mitführen und dabei programmierte Transekte, Profile oder adaptive Probenahmestrategien verfolgen.
Autonome Vermessungsschiffe und Unterwasserfahrzeuge können Multibeam-Echolote, Side-Scan-Sonare, Sub-Bottom-Profiler, Magnetometer und Ortungsgeräte mitführen. Ihre Fähigkeit, präzise und wiederholbare Vermessungslinien zu verfolgen, unterstützt die bathymetrische Kartierung, die Charakterisierung des Meeresbodens, die Routenvermessung sowie weitere Aufgaben der hydrografischen oder geophysikalischen Datenerfassung.
AUVs sind besonders wertvoll für die hochauflösende Untersuchung des Meeresbodens, da sie näher am Meeresboden operieren können als viele oberflächenmontierte Vermessungssysteme. Tiefentaugliche autonome Unterwasserfahrzeuge können zudem Tiefseeumgebungen mithilfe von Sonar, Kameras, Umweltsensoren und geophysikalischen Instrumenten erkunden, während sie außerhalb der praktischen Reichweite einer kontinuierlichen Kontrolle von der Oberfläche aus operieren.
Autonome maritime Systeme können Pipelines, Unterwasserkabel, Offshore-Anlagen, Hafeninfrastruktur und Küstenanlagen mithilfe von Sonar und optischer Sensorik inspizieren. Wiederholte autonome Einsätze können Betreibern zudem dabei helfen, Datensätze zu vergleichen, die im Laufe der Zeit entlang einheitlicher Routen erfasst wurden, und Veränderungen zu identifizieren, die eine genauere Untersuchung rechtfertigen könnten.
Autonome Meeresfahrzeuge können die Bewertung der Wasserqualität, die Beobachtung von Lebensräumen, die Überwachung von Umweltverschmutzung, die Fischereiforschung sowie umfassendere Meeresbeobachtungsprogramme unterstützen. Fahrzeuge mit langer Betriebsdauer bieten die Möglichkeit, die räumliche und zeitliche Abdeckung zu erhöhen, ohne dass ein bemanntes Schiff kontinuierlich an Ort und Stelle verbleiben muss.
Autonome maritime Systeme von Advanced Navigation: das schwebende AUV „Hydrus Micro.
Autonome maritime Systeme können Überwachungs- und Aufklärungsaufgaben, Minenabwehrmaßnahmen, die Hafenüberwachung sowie die Inspektion des Meeresbodens unterstützen. Oberflächen- und Unterwasserplattformen können die operative Reichweite erweitern und gleichzeitig die Notwendigkeit verringern, Personal in gefährliche oder schwer zugängliche Umgebungen zu entsenden.
Die Autonomie dieser Plattformen beruht auf mehreren eng verzahnten Technologien in den Bereichen Steuerung, Sensorik, Datenverarbeitung, Kommunikation und Sicherheit.
Zusammen bilden diese Technologien die Steuerungsarchitektur, die die Technik autonomer Schiffe von herkömmlichen ferngesteuerten oder manuell gesteuerten maritimen Plattformen unterscheidet, obwohl autonome Systeme weiterhin Fernüberwachung und menschliches Eingreifen integrieren können. Ein zuverlässiger Betrieb hängt zudem vom Fehlermanagement und einem sicheren Wiederherstellungsverhalten ab, wenn Kommunikation, Sensoren, Antrieb oder andere kritische Systeme ausfallen.
Der Schwerpunkt der Entwicklung liegt zunehmend auf der Verlängerung der Einsatzdauer, der Verbesserung der Entscheidungsfindung an Bord, der Stärkung der Betriebssicherheit und der Reduzierung des Umfangs direkter menschlicher Eingriffe, die bei komplexen Missionen erforderlich sind.
Diese Entwicklungen führen dazu, dass autonome Meeres-Systeme längere Einsätze, eine anpassungsfähigere Missionsdurchführung, eine höhere operative Widerstandsfähigkeit sowie eine engere Integration in umfassendere Netzwerke zur Meeresbeobachtung, Offshore-Aktivitäten, wissenschaftliche Forschung und maritime Operationen ermöglichen.
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