AUV- und ROV-Sonarsysteme sind akustische Sensortechnologien, die anhand von ausgesendeten Impulsen und zurückkehrenden Echos Objekte erkennen, Entfernungen messen, Strukturen abbilden und den Meeresboden kartieren. Diese Systeme unterstützen die Navigation, die Hindernisvermeidung, die Inspektion von Infrastruktur, Such- und Bergungsmaßnahmen, bathymetrische Vermessungen sowie die Umweltüberwachung in Gewässern mit eingeschränkter Sicht.
In dieser Kategorie werden Hersteller von ROV-Sonarsystemen und Anbieter von AUV-Sonarsystemen vorgestellt, die Konfigurationen wie Bildgebungssonar, Multibeam-Sonar, vorwärtsgerichtetes Sonar, Profiling-Sonar und Seitensichtsonar anbieten.
Lesen Sie den Technologieübersicht
Hochleistungsinstrumente, Sensoren und Technologien für die Erforschung und Überwachung von Unterwasserumgebungen
Modernste Lösungen für die Unterwasserbildgebung und -ortung in der Meeresforschung
Branchenführende Unterwasserbildgebungs- und Stromversorgungslösungen für anspruchsvolle professionelle Vermessungsanwendungen
Innovative und leistungsstarke Unterwasser-Detektionstechnologien für den maritimen Sektor
Modernste Vermessungs-, Positionierungs- und Sensorlösungen für hydrografische und ozeanografische Anwendungen
Wenn Sie entwerfen, bauen oder liefern AUV-/ROV-Sonar, Erstellen Sie ein Profil, um Ihre Kompetenzen zu präsentieren und mit Besuchern in Kontakt zu treten, die einen konkreten Bedarf an Ihren Lösungen haben.
Sonarsysteme fürautonome Unterwasserfahrzeuge (AUV) und ferngesteuerte Unterwasserfahrzeuge (ROV) nutzen ausgesendete akustische Impulse und die zurückkehrenden Echos, um Objekte zu erkennen, Entfernungen zu messen, Strukturen abzubilden und den Meeresboden zu kartieren. Im Gegensatz zu optischen Kameras ist das Sonar nicht auf Umgebungslicht angewiesen und kann auch dann weiterarbeiten, wenn Schwebstoffe, biologisches Material oder gestörte Meeresbodenbedingungen die Sicht unter Wasser beeinträchtigen.
Moderne ROV-Sonars reichen von kompakten Steuerungssensoren bis hin zu Vermessungsinstrumenten, die Bathymetrie, akustische Bilder und Untergrundprofile erstellen können. Das am besten geeignete System hängt vom Fahrzeug, der Betriebsumgebung, dem erforderlichen Erfassungsbereich, den Abmessungen der Zielobjekte sowie davon ab, ob bei der Mission Echtzeitsteuerung, Inspektionsdetails oder georeferenzierte Vermessungsdaten im Vordergrund stehen.
Unterschiedliche Sonararchitekturen liefern unterschiedliche Formen akustischer Informationen. Die Auswahl des richtigen Typs erfordert eine Abwägung zwischen Reichweite, Auflösung, Sichtfeld, Aktualisierungsrate, Tiefenbereich und Integrationsanforderungen.
Ein mechanisch abtastendes Bildsonar dreht einen schmalen Schallstrahl über einen definierten Sektor, um ein zweidimensionales Bild zu erzeugen. Es wird häufig zur Zielortung, zur Strukturinspektion und zur Navigation in beengten Umgebungen oder bei schlechter Sicht eingesetzt. Der Abtastvorgang kann detaillierte Bilder liefern, wobei die Bildwiederholrate jedoch von der gewählten Abtastbreite, dem Winkelschritt und der Reichweite beeinflusst wird.
WINGHEAD X Midwater, ein 3D-Bathymetrie-Sonar von NORBIT Subsea
Ein Multibeam-Bathymetrie-Sonar sendet mehrere Strahlen über einen fächerförmigen Erfassungsbereich aus und berechnet die Tiefe anhand der Laufzeit der zurückgesendeten Signale. ROV-montierte Systeme können detaillierte Meeresbodenoberflächen, Strukturmodelle und georeferenzierte Punktwolken erstellen, sofern sie durch genaue Positions-, Lage- und Schallgeschwindigkeitsdaten unterstützt werden. Multibeam-Systeme können zudem akustische Rückstreuung erfassen, die dabei hilft, Veränderungen in der Beschaffenheit des Meeresbodens zu unterscheiden.
Vorwärtsblickendes Sonar liefert ein akustisches Bild des Bereichs vor dem Fahrzeug. Bediener nutzen es, um Meeresbodenmerkmale, Infrastruktur, schwebende Objekte und mögliche Kollisionsgefahren zu erkennen, bevor diese in das Sichtfeld der Kamera gelangen. Ein breites Sichtfeld fördert das Situationsbewusstsein, während schmale Strahlen und höhere Frequenzen die Zieltrennung bei kürzeren Entfernungen verbessern können.
Das Profiling-Sonar nutzt einen schmalen Strahl, um den Abstand zwischen dem Wandler und einer Oberfläche zu messen. Rotierende oder am Fahrzeug montierte Konfigurationen können Querschnitte von Rohren, Tunneln, Tanks, Schächten und anderen Strukturen erstellen. Diese Messungen sind nützlich zur Beurteilung von Verformungen, Sedimentablagerungen, Innendurchmessern, Auswaschungen oder Freiräumen, wenn Videoaufnahmen keine verlässlichen Maßangaben liefern können.
Das Seitensichtsonar richtet akustische Energie zu beiden Seiten des Fahrzeugs nach außen und erfasst Schwankungen in der Stärke des zurückgesendeten Signals. Die daraus resultierenden Bilder können die Beschaffenheit des Meeresbodens, Trümmer, Wracks, Rohrleitungen, geologische Merkmale sowie Objekte aufzeigen, die erkennbare akustische Schatten werfen. Eine ROV-Installation ermöglicht kontrollierte Untersuchungen aus nächster Nähe, während ein AUV-Seitensichtsonar häufig für die effiziente Erfassung größerer geplanter Vermessungsgebiete gewählt wird.
Einstrahl-Echolote und akustische Höhenmesser messen die Entfernung zum Meeresboden oder zu einer anderen Oberfläche direkt unterhalb des Sensors. Diese kompakten Instrumente unterstützen die Höhenkontrolle, die Bodenverfolgung, Landevorgänge sowie grundlegende Tiefenprofilierungen. Sie können zudem eine stabile Referenz für die autonome Steuerung liefern, wenn sich der Meeresboden außerhalb der Nutzreichweite optischer Sensoren befindet.
Sub-Bottom-Profiler nutzen akustische Energie niedrigerer Frequenzen, um Sedimentschichten und flache Strukturen unterhalb des Meeresbodens zu untersuchen. Der Einsatz per ROV ermöglicht es dem Sensor, nahe am Meeresboden zu arbeiten, was die räumliche Kontrolle über kleine Untersuchungsgebiete potenziell verbessert. Zu den Anwendungsbereichen zählen die Charakterisierung von Sedimenten, die Untersuchung vergrabener Objekte, die Bewertung von Kabeltrassen sowie geologische Forschung.
BlueView BV5000 MK2 3D, ein Multibeam-Scanning-Sonar von Teledyne Marine
ROV-Sonar- und Sonarsysteme für unbemannte Unterwasserfahrzeuge (UUV) unterstützen sich gegenseitig ergänzende Betriebsmodelle. An ein Kabel angebundene Fahrzeuge ermöglichen eine Live-Steuerung und kontinuierliche Inspektion, autonome Plattformen führen wiederholbare Vermessungspläne aus, und Oberflächenfahrzeuge können Sonargeräte direkt mitführen oder die Positionierung und Kommunikation für Unterwasserfahrzeuge unterstützen.
Sonarsysteme helfen Piloten und autonomen Steuerungssystemen dabei, den Überblick zu behalten, wenn die Sichtverhältnisse schlecht sind oder der Fahrzeugbetrieb in der Nähe komplexer Strukturen stattfindet. Vorwärtsgerichtete Sensoren erkennen Hindernisse, Höhenmesser unterstützen die Einhaltung des Sicherheitsabstands zum Meeresboden, und akustische Bildgebung hilft bei der Annäherung an Ziele und deren erneuter Erfassung. AUV-Sonare können zudem zur geländebezogenen Navigation, Kartierung und bordseitigen Entscheidungsfindung während Einsätzen beitragen, die ohne kontinuierliche Bedienersteuerung durchgeführt werden.
Die Sonarinspektion mit ROVs wird zur Untersuchung von Rohrleitungen, Kabeln, Fundamenten, Schiffsrümpfen, Steigleitungen, Verankerungen, Häfen, Dämmen und Unterwasser-Förderanlagen eingesetzt. Akustische Bildgebung hilft den Bedienern dabei, Anlagen zu lokalisieren, einen angemessenen Sicherheitsabstand einzuhalten und strukturelle Veränderungen zu erkennen, die auf Video möglicherweise schwer zu erkennen sind. Profil- und Multibeam-Daten können messbare geometrische Informationen zur Bewertung von Unterspülung, Verformung, Beschädigung oder Meeresbewuchs liefern.
Bei Suchaktionen wird Sonar eingesetzt, um Objekte in einem größeren Bereich zu orten, als eine Kamera erfassen kann. Side-Scan- oder Multibeam-Systeme können zunächst potenzielle Ziele von einem AUV oder einer Oberflächenplattform aus identifizieren; anschließend kann ein ROV zur genauen Inspektion, Identifizierung und zur Unterstützung bei der Bergung eingesetzt werden. Die Kombination von akustischen Schatten, Zielabmessungen und Positionsdaten trägt dazu bei, Unsicherheiten bei der Suche nach Wracks, Trümmern, Ausrüstung oder archäologischen Funden zu verringern.
Fahrzeugmontierte Sonarsysteme können die Bathymetrie, Sedimentmerkmale, das benthische Gelände sowie Veränderungen im Umfeld natürlicher oder künstlicher Standorte kartieren. AUV-Plattformen eignen sich gut für wiederholbare Flächenvermessungen, während ROVs ausgewählte Merkmale aus nächster Nähe untersuchen und unterstützendes Bildmaterial oder Proben sammeln können. Sonarlösungen für unbemannte Oberflächenfahrzeuge (USV) können die Erfassungsreichweite von der Oberfläche aus erweitern oder als Kommunikations- und Positionierungsknotenpunkte für Unterwasserfahrzeuge dienen.
Zuverlässige Sonardaten hängen nicht nur vom akustischen Kopf ab. Position, Bewegung, Tiefe, Umgebungsmessungen, Kalibrierungswerte und genaue Zeitstempel müssen kombiniert werden, um jedes Echosignal in den richtigen räumlichen Kontext einzuordnen.
Lösungen können Trägheitsnavigation, ein DVL sowie akustische Positionierung mittels USBL oder LBL kombinieren, um die Unterwassernavigation zu unterstützen. Ähnliche Prinzipien der Sensorfusion gelten bei der Integration von ROV-Sonaren in Vermessungsqualität oder Sonar-Nutzlasten für USVs.
Der Schwerpunkt der Entwicklung liegt auf der Steigerung der akustischen Detailgenauigkeit bei gleichzeitiger Reduzierung der Nutzlastgröße, der Verarbeitungsverzögerung und der Arbeitsbelastung des Bedieners. Diese Fortschritte führen zudem dazu, dass ROV-, AUV- und USV-Systeme enger in koordinierte Vermessungs- und Inspektionsabläufe eingebunden werden.
Aktuelle Forschungsergebnisse spiegeln die fortgesetzte Arbeit an sonarbasierter Segmentierung, dreidimensionaler Wahrnehmung, Sensorfusion sowie der Zusammenarbeit zwischen Oberflächen- und Unterwasserfahrzeugen wider. Die operative Einführung wird von der Validierung unter wechselnden akustischen Bedingungen sowie von der Aufrechterhaltung einer zuverlässigen menschlichen Überwachung der automatisierten Ergebnisse abhängen.
Suche nach Unternehmen & Produkten
Abonnieren Sie den wöchentlichen eBrief
Die neuesten technischen Entwicklungen direkt in deinen Posteingang - schließe dich Tausenden von Ingenieurinnen und Ingenieuren an, die diesen Newsletter erhalten.
