Hier finden Sie USVs für die Fischereiforschung von spezialisierten Herstellern und Anbietern, die die Meeresforschung unterstützen, einschließlich der Bewertung von Fischbeständen, hydroakustischen Untersuchungen und der Überwachung von Ökosystemen.
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Innovative Technologien für autonome und unbemannte Schiffe für den maritimen Betrieb
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USVs für die Fischereiforschung sind unbemannte Plattformen, die für wiederholbare Vermessungslinien ausgelegt sind und Sensor-Nutzlasten wie Sonar, ADCPs, Radar, Lidar und Umweltinstrumente tragen. Im Vergleich zu Vermessungsschiffen mit Besatzung kann ein USV Kosten und Risiken reduzieren und gleichzeitig einen häufigeren Einsatz für die Erhebung von Fischereidaten, die Untersuchung von Fischpopulationen und die Langzeitüberwachung ermöglichen.
Ein typisches USV für die Fischereiforschung umfasst ein GNSS-gestütztes INS, einen Marine-Autopiloten, Software für die Missionsplanung, Navigationssoftware, Telemetriesysteme, Funkkommunikation und Satellitenkommunikation, um die Spurgenauigkeit zu erhalten und Daten zu übertragen. Energieverwaltungssysteme koordinieren Akkus, Solarzellen, Antriebssysteme und Bordcomputer, um Missionen mit langer Lebensdauer zu unterstützen. Modulare Nutzlastschächte und Sensor-Nutzlast-Schnittstellen ermöglichen eine schnelle Rekonfiguration zwischen Fischerei- und hydroakustischen Untersuchungen sowie der Erforschung mariner Ökosysteme.
Unbemanntes Oberflächenfahrzeug für die marine Ökosystemforschung, DataXplorer Enviro, von Open Ocean Research
USVs werden für die Bewertung von Fischbeständen eingesetzt, indem sie konsistente Transekte mit stabiler Geschwindigkeitskontrolle für Echolot- und hydroakustische Sensormessungen fahren. Die Wiederholbarkeit unterstützt vergleichbare Datensätze über Jahreszeiten und Untersuchungsgebiete hinweg.
Fischpopulationsuntersuchungen profitieren von autonomen Oberflächenfahrzeugen, die in flachen oder begrenzten Gewässern operieren können, in denen der Zugang für die Besatzung schwierig ist. Die Häufigkeit der Erhebungen kann erhöht werden, ohne dass sich die Schiffszeit proportional verlängert.
Fischereiüberwachungssysteme auf USVs unterstützen adaptive Probenahmen, einschließlich wiederholter Korridore in der Nähe von Laichplätzen, Flussmündungen und Küstenfronten. Die Telemetrie ermöglicht eine Überprüfung in nahezu Echtzeit für wissenschaftliche Arbeitsabläufe im Fischereimanagement.
Die Überwachung des marinen Ökosystems kombiniert fischereiwissenschaftliche Beobachtungen mit ozeanographischen Daten wie Strömungen, Temperatur, Trübung und Oberflächenbedingungen. Der Einsatz eines akustischen Doppler-Strömungsprofilers hilft, die Fischverteilung mit der Dynamik der Wassersäule zu verknüpfen.
Hydroakustische USVs können mit Einstrahl- oder Fächerecholoten ausgestattet werden, um Habitatmerkmale und Biomassemerkmale zu erfassen. Geringes Eigenrauschen der Plattform und eine konsistente Richtung verbessern die Datenqualität, wenn das System richtig integriert ist.
Ein Katamaran-USV bietet eine hohe Seitenstabilität für die Montage von Sonar und Echolot und kann an Deck Platz für einen Datenlogger und die Integration von Sensor-Nutzlasten bieten. Es wird häufig für hydroakustische Untersuchungen bei mäßigem Seegang eingesetzt.
Ein Einrumpf-USV bietet in der Regel eine effiziente Hydrodynamik und kann für USV-Profile mit langer Ausdauer geeignet sein. Bei der Auswahl des Rumpfes sollten Sie den Tiefgang der Sensoren, die Einschränkungen beim Aussetzen und Einholen sowie die Anforderungen an die Seetüchtigkeit berücksichtigen.
Bei einem elektrischen USV liegt der Schwerpunkt auf einer geringen akustischen Signatur und einer vereinfachten Wartung des Antriebssystems. Die Größe des Batteriepacks und die Leistung des Energiemanagementsystems sind die wichtigsten Faktoren für die Missionsdauer und die Nutzlast.
Ein USV mit Hybridantrieb kann die Ausdauer verlängern und gleichzeitig eine höhere durchschnittliche Transitgeschwindigkeit oder schwerere Nutzlasten unterstützen. Die Komplexität der Integration ist höher, so dass auf Redundanz, Sicherheitsverriegelungen und Wartungsplanung geachtet werden muss.
Ein modulares USV konzentriert sich auf den schnellen Austausch von Nutzlasten unter Verwendung standardisierter Montage-, Energie- und Datenschnittstellen. Dies unterstützt die Planung von Multimissionen in den Bereichen Fischereiüberwachung, Sammlung von Meeresdaten und ozeanografische Untersuchungen.
Bei USV-Einsätzen in der Fischereiforschung wirkt sich die Auswahl der Subsysteme direkt auf die Datenqualität und die Betriebszuverlässigkeit aus. Die Navigationsleistung hängt von der GNSS-Qualität, der IMU-Stabilität und der Autopilot-Abstimmung ab, um die Geschwindigkeit und den Kurs konstant zu halten, was für wiederholbare Transekte entscheidend ist. Das Kommunikationsdesign kombiniert häufig die Funkkommunikation für lokale Operationen mit der Satellitenkommunikation für USV-Missionen auf hoher See, wobei die Bandbreite des Telemetriesystems an die Speicherkapazität des Bordcomputers und des Datenloggers angepasst wird.
Die Integration von Sensoren umfasst in der Regel Sonar-, Echolot- und ADCP-Nutzlasten und kann durch Radar-, Lidar- und Kollisionsvermeidungssysteme ergänzt werden, um Funktionen zum Aufspüren und Vermeiden zu ermöglichen. Das Layout der Nutzlastbucht sollte die Ausrichtung der Sensoren, die Isolierung von Vibrationen, elektromagnetische Störungen und die Kabelführung berücksichtigen, um eine Beeinträchtigung der hydroakustischen Untersuchungen zu vermeiden. Bei der Auswahl des Antriebssystems sollten akustische Auswirkungen, das Risiko von Kavitation und die Kontrollierbarkeit bei Vermessungsgeschwindigkeiten berücksichtigt werden.
Unbemannte Überwasserfahrzeuge können mehr Vermessungsstunden pro Budgeteinheit leisten und das Personalrisiko verringern, insbesondere in abgelegenen, flachen oder gefährlichen Umgebungen. Schiffe mit Besatzung bieten nach wie vor eine höhere Nutzlastkapazität, Fehlerbehebung vor Ort und komplexe Probenahmen, für die praktisches Personal erforderlich ist.
Ein USV für die Fischereiforschung arbeitet an der Oberfläche und ermöglicht eine ständige Kommunikation, eine größere Nutzlastkapazität an der Oberfläche und eine einfachere Bergung. Ein autonomes Unterwasserfahrzeug (AUV) kann unter der Oberfläche Proben nehmen und das wellenbedingte Sensorrauschen reduzieren, bietet aber in der Regel eine eingeschränkte Echtzeitkommunikation und kann eine komplexere Logistik erfordern.
Elektrische Konfigurationen können akustische und umweltbedingte Störungen reduzieren, was für die Überwachung empfindlicher Fischpopulationen von Bedeutung sein kann. Hybride Systeme bieten in der Regel eine längere Lebensdauer und eine höhere durchschnittliche Energieverfügbarkeit für Multisensor-Nutzlasten, allerdings um den Preis einer höheren Integrations- und Wartungskomplexität.
USVs für die Fischereiforschung überschneiden sich in der Regel mit Vorschriften für die Meeresnavigation, Datenschnittstellen und Umweltanforderungen. Das Design zur Vermeidung von Kollisionen und die Betriebsverfahren sollten mit den internationalen Vorschriften zur Verhinderung von Kollisionen auf See (COLREGs) und den Anforderungen der lokalen Seebehörden übereinstimmen. Für Schiffselektronik und an die Brücke angrenzende Geräte wird in der Regel auf die IEC 60945 für maritime Navigations- und Funkkommunikationsgeräte verwiesen, während NMEA-Schnittstellenstandards wie die IEC 61162-Varianten bei der Integration von GNSS-, IMU- und Sensordatenströmen relevant sein können.
Wenn USVs für die Fischerei einen doppelten Verwendungszweck haben oder zusammen mit Verteidigungsprogrammen getestet werden, kann es nützlich sein, die geltenden MIL-STD-Anforderungen an die Umweltverträglichkeit und elektromagnetische Kompatibilität sowie die STANAG-Referenzen der NATO zu kennen, die für die Interoperabilität und die Testverfahren verwendet werden. Die spezifische Anwendbarkeit hängt vom Beschaffungskontext, dem Einsatzgebiet und dem Integrationsumfang ab.
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