DE102018110659A1

DE102018110659A1 - Verfahren zum Steuern eines Unterwasserfahrzeugs

Info

Publication number: DE102018110659A1
Application number: DE102018110659.9A
Authority: DE
Inventors: Thomas Vonach
Original assignee: Subdron GmbH
Current assignee: Subdron GmbH
Priority date: 2018-05-03
Filing date: 2018-05-03
Publication date: 2019-11-07

Abstract

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Steuern eines Unterwasserfahrzeug (2), bei dem das Unterwasserfahrzeug (2) während eines Tauchgangs einen Abstand von sich zu einem im Wasser liegenden Objekt (30) mithilfe zumindest eines Sensors (10, 12) mehrfach bestimmt.
Eine kostengünstige Unterwasserinspektion des Objekts (30) kann erreicht werden, wenn das Unterwasserfahrzeug (2) die Steuerung seiner Bewegung entlang des Objekts (30) selbständig anhand der bestimmten Entfernungen vornimmt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern eines Unterwasserfahrzeug, bei dem das Unterwasserfahrzeug während eines Tauchgangs einen Abstand von sich zu einem im Wasser liegenden Objekt mithilfe zumindest eines Sensors mehrfach bestimmt.
In großen Seehäfen werden mehrere tausend Seeschiffe pro Jahr abgefertigt, meist Containerschiffe, jedoch auch Massengutschiffe. Diese Seeschiffe kommen häufig aus anderen Kontinenten und werden auf ihren Reisen immer wieder zum Transport von Schmuggelwaren missbraucht. Zollbehörden nehmen daher regelmäßig Kontrollen an Fracht und auch Räumen sowie Besatzung des Seeschiffs vor, um Schmuggelgut zu finden. Nicht selten kommt es vor, dass Waffen oder hochpreisige Materialien unterhalb der Wasserlinie außen am Rumpf des Seeschiffs transportiert werden. Hierfür wird mit Tauchern ein Behälter unten oder seitlich am Schiffsrumpf befestigt, in dem die Schmuggelware wasserdicht gelagert ist. Im Ankunftshafen wird der Behälter durch Taucher wieder entfernt und durch ein Begleitboot aufgenommen.
Zum Aufspüren solcher Unterwasserbehälter an Seeschiffen können Unterwasserfahrzeuge verwendet werden, die mittels Sensoren den Schiffsrumpf des Seeschiffs von unten abtasten und auf diese Weise den Schmuggelwarenbehälter finden. Dem Unterwasserfahrzeug wird hierfür eine Route, entlang der es unter dem Schiffsrumpf tauchen soll, vorgegeben. Mittels GPS-Steuerung und Inertialnavigation mit mehreren Beschleunigungssensoren steuert das Unterwasserfahrzeug selbstständig unter dem Schiffsrumpf entlang der vorgegebenen Route.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Steuern eines Unterwasserfahrzeugs entlang eines Objekts anzugeben, das kostengünstig durchgeführt werden kann.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, bei dem das Unterwasserfahrzeug erfindungsgemäß die Steuerung seiner Bewegung entlang des Objekts selbständig anhand der bestimmten Abstände vornimmt.
Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass sowohl eine Sensorik zur Inertialnavigation als auch für eine GPS-Steuerung mit ausreichender Genauigkeit unter einem Objekt mit hohen Kosten verbunden ist. Durch den geringen Abstand zwischen Objekt und Gewässergrund ist eine so präzise Steuerung des Unterwasserfahrzeugs notwendig, dass eine hochpräzise und damit kostenintensive Sensorik notwendig ist. Mithilfe einer relativen Navigation des Unterwasserfahrzeugs zum Objekt kann diese Problematik umgangen werden, da hierfür eine deutlich kostengünstigere Sensorik ausreicht.
Der Sensor ist zweckmäßigerweise Teil einer abstandssensitiven Navigationssensorik, sodass der Sensor auch als Navigationssensor bezeichnet werden kann. Die Bewegungssteuerung des Unterwasserfahrzeugs kann mittels Relativnavigation unter Verwendung der Abstandsdaten erfolgen.
Durch eine Steuerung der Bewegung des Unterwasserfahrzeugs relativ zum Objekt kann dieses mit einfachen Mitteln entlang des Objekts geführt werden. Die Steuerung kann so erfolgen, dass das Unterwasserfahrzeug auf einer Bahn gesteuert wird, die relativ zum Objekt liegt. Mit dem Sensor kann der Relativabstand zum Objekt ermittelt und beispielsweise als Regelgröße verwendet werden, sodass ein gewünschter Abstand eingehalten wird.
Hierbei ist eine Vorgabe der Bahn an sich, z.B. anhand von Koordinaten, nicht notwendig. Das Unterwasserfahrzeug kann insofern ohne Bahnkoordinaten, absolute Koordinaten oder Koordinaten relativ zum Objekt - abgesehen vom festgelegten Abstand, gesteuert werden.
Der Sensor kann den Schiffsrumpf kontinuierlich abtasten und hierdurch den Abstand überwachen. Allgemein gesprochen kann der so ermittelte Abstand vom Unterwasserfahrzeug zum Objekt bei der Steuerung der Fahrtrichtung des Unterwasserfahrzeugs verwendet werden. Auch ein weiterer Abstand des Unterwasserfahrzeugs zu anderen Bezugsflächen, wie zu einer Kaimauer und/oder einem Grund, kann bei der Steuerung der Fahrtrichtung des Unterwasserfahrzeugs verwendet werden.
Die Bewegung des Unterwasserfahrzeugs unter dem Objekt kann entlang einer Bahn beziehungsweise Tauchroute erfolgen, die durch die Lage des Objekts festgelegt wird, auch ohne dass die Bahn an sich in absoluten Koordinaten bekannt ist. Die Relativangaben zur Tauchroute, wie ein Abstand zum Objekt und/oder eine vom Objekt vorgegebene Richtung, z.B. in Längsrichtung eines Schiffsrumpfs, können vorbestimmt sein. Sie können aber auch erst während des Tauchgangs vom Unterwasserfahrzeug festgelegt werden. Die Steuerung der Bewegung des Unterwasserfahrzeugs unter dem Objekt kann insofern frei und unabhängig von einer absoluten Koordinatenbahn erfolgen.
Die Tauchbahn kann erst durch die Bewegung des Unterwasserfahrzeugs festgelegt werden, z.B. indem das Unterwasserfahrzeugs fährt und hierdurch die Tauchbahn festlegt.
Die Bewegungssteuerung des Unterwasserfahrzeugs erfolgt zweckmäßigerweise ausschließlich abstandsgesteuert, das Unterwasserfahrzeug bezieht seine Daten zur Richtungssteuerung also zweckmäßigerweise ausschließlich aus dem oder mehreren solcher Sensoren.
Zur Inspektion des Objekts ist es vorteilhaft, wenn das Unterwasserfahrzeug vollständig am Objekt entlang taucht, zweckmäßigerweise über dessen vollständige Länge. Auch ein mehrmaliges Untertauchen des Objekts über seine gesamt Länge, beispielsweise in parallel nebeneinander liegenden Bahnen, ist vorteilhaft.
Das Objekt kann ein Schiffsrumpf, ein Staudamm, ein unter Wasser liegender Gebäudebereich, eine Rohrleitung, oder ein anderer unter Wasser liegender Gegenstand sein.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Sensor ein Ultraschallsensor. Ultraschallsensoren mit ausreichender Genauigkeit sind günstig käuflich erhältlich und können die Entfernung des Unterwasserfahrzeugs zum Objekt zuverlässig angeben. Der Ultraschallsensor ist zweckmäßigerweise ein Abstandsensor. Um Kosten gering zu halten ist es vorteilhafterweise ein ausschließlicher Abstandssensor. Dessen Auswerteelektronik gibt zweckmäßigerweise lediglich Abstandsdaten aus. Auf teurere Dopplersensoren kann verzichtet werden.
Vorteilhafterweise ergibt sich die Bewegungsbahn des Unterwasserfahrzeugs unter dem Objekt aus einem vorgegebenen Abstand des Unterwasserfahrzeugs zum Schiffsrumpf, zweckmäßigerweise verbunden mit einer Richtungsinformation, insbesondere eine Relativrichtung, wie eine Ausrichtung des Objekts oder eines weiteren Objekts. Anhand der Daten des Sensors kann die Bewegung des Unterwasserfahrzeugs entlang dieser Bewegungsbahn gesteuert werden. Eine solche Relativnavigation kann einfach und präzise durchgeführt werden. Zweckmäßigerweise wird das Unterwasserfahrzeug ausschließlich per Relativnavigation auf seiner Bewegungsbahn gesteuert.
Zur Inspektion eines Schiffs kann das Unterwasserfahrzeug mit bildgebender Sensorik ausgerüstet sein. Diese Bildsensorik ist zweckmäßigerweise eine Ultraschallsensorik, beispielsweise ein Sonar. Das Unterwasserfahrzeug kann das Objekt von unten abtasten, wobei aus der Abtastung vorteilhafterweise eine Objektform bestimmt und daraus ermittelt wird, ob ein objektfremder Gegenstand unter der Wasserlinie am Objekt befestigt ist. Die Objektform kann einen Abschnitt des Unterwasserrumpfs eines Schiffs umfassen, wobei vorteilhafterweise zumindest der überwiegende Teil des Unterwasserrumpfs des Schiffs abgetastet und dessen Form bestimmt wird. Die Bestimmung der Objektform kann vom Unterwasserfahrzeug vorgenommen werden oder außerhalb des Unterwasserfahrzeugs erfolgen.
Die eine Objektform wiedergebenden Bilddaten können vom Unterwasserfahrzeug zu einem Anzeigesystem außerhalb des Unterwasserfahrzeugs gesendet werden, zweckmäßigerweise online. Das Anzeigesystem kann auf einem Begleitschiff oder an Land sein und dort eine Anzeige umfassen, auf der aus den Bilddaten erzeugte Bilder des Objekts angezeigt werden. Personal am Anzeigesystem, beispielsweise auf dem Begleitschiff, kann anhand der Bilder einen Objektfremden Gegenstand erkennen, sodass dieser beispielsweise durch einen Taucher vom Objekt entfernt werden kann.
Die Bildsensorik und die Navigationssensorik können nach verschiedenen Sensorprinzipien arbeiten. So kann die Bildsensorik ein 3D-Sonarsystem umfassen. Die Navigationssensorik kann mit einem Ultraschallsensor oder einem LIDAR-Sensor ausgestattet sein. Eine Vereinfachung der Gesamtsensorik kann erreicht werden, wenn das Unterwasserfahrzeug das Objekt zur Erzeugung eines Bilds zum Auffinden von Gegenständen am Objekt zudem mit dem gleichen Sensor abtasten, der auch zur Steuerung der Bewegung des Unterwasserfahrzeugs verwendet wird. Eine solche Doppelnutzung der Sensorik führt zur Vereinfachung der Gesamtsensorik des Unterwasserfahrzeugs und somit zu einer deutlichen Kostenreduzierung.
Zum Durchführen eines Tauchgangs am Objekt entlang, beispielsweise unterhalb des Objekts, kann das Unterwasserfahrzeug ins Wasser gebracht und auf das Objekt ausgerichtet werden, beispielsweise auf ein vorderes oder hinteres Ende des Objekts. Eine Ausrichtung des Unterwasserfahrzeugs zum Objekt hin kann manuell erfolgen. Beispielsweise wird das Unterwasserfahrzeug von einem Begleitschiff ins Wasser gesetzt und manuell auf das Objekt ausgerichtet. Zweckmäßigerweise wird das Unterwasserfahrzeug parallel zur Länge des Objekts ausgerichtet, sodass es also ein vorderes oder hinteres Ende des Objekts zuerst erfasst.
Das Unterwasserfahrzeug kann nun auf das Objekt zu fahren, zweckmäßigerweise frei von einer Koordinatensteuerung, und der Sensor erfasst das Objekt, sobald das Unterwasserfahrzeug nah genug am Objekt ist. Nun kann das Unterwasserfahrzeug das Objekt aus den Daten des Sensors selbstständig als zu untertauchendes Objekt erkennen und mittels Relativnavigation untertauchen.
Die Tauchtiefe unterhalb des Unterwasserfahrzeugs kann als Absolutwert und/oder Relativwert vorgegeben werden, beispielsweise als Wert relativ zu einem Objekt, wie eine vorgegebene Tiefe unterhalb des Bodens des Objekts und/ oder auf eine vorgegebene Höhe über einem Gewässergrund, wie einem Hafenbett oder einem Meeres- oder Flussgrund. Wird eine absolute Tauchtiefe vorgegeben, so kann diese mithilfe eines im Unterwasserfahrzeugs angeordneten Drucksensors angesteuert und gehalten werden. Bei einer relativen Tauchtiefe wird diese zweckmäßigerweise mithilfe der Daten des Sensors angesteuert und mit den Daten des Sensors gehalten und/oder mit den Daten des Drucksensors gehalten. Beispielsweise kann das Unterwasserfahrzeug auf das Objekt zufahren, diesen mit dem Sensor erkennen und seine Tauchtiefe anhand der Entfernungsdaten auf eine vorbestimmte Tiefe relativ zur Unterseite des Objekts oder relativ zum Grund steuern.
Bei einer Steuerung der Tauchtiefe mittels Sensor ist es außerdem vorteilhaft, wenn der Grund, beispielsweise der Grund eines Hafenbeckens oder des Gewässers, zur Steuerung der Tauchtiefe einbezogen wird. Beispielsweise kann ein vorbestimmter Abstand zum Grund eingehalten werden, der zweckmäßigerweise mit dem Sensor überwacht wird.
Auch eine Steuerung der Tauchtiefe sowohl in Abhängigkeit von der Lage des Objekts als auch des Grunds ist sinnvoll. Beispielsweise erkennt das Unterwasserfahrzeug mit dem Sensor einen Grund und nimmt die Steuerung seiner Tauchbewegung in Abhängigkeit vom Abstand der Unterseite des Objekts zum Grund vor. Beispielsweise wird die Tauchtiefe auf einen vorbestimmten Abstand zum Objekt festgelegt und variiert, wenn das Unterwasserfahrzeug einen Mindestabstand zum Grund unterschreitet.
Zum zügigen Abscannen des Objekts auf objektfremde Gegenstände ist es vorteilhaft, wenn das Unterwasserfahrzeug das Objekt der Länge nach abfährt. Hierzu müsste dem Unterwasserfahrzeug jedoch die relative Ausrichtung des Objekts zum Unterwasserfahrzeug bekannt sein. Auf diese Kenntnis kann verzichtet werden, wenn das Objekt an oder in der Nähe einer Unterwasserstruktur liegt, die zur weiteren Führung verwendet werden kann, beispielsweise eine Kaimauer. In diesem Fall kann die Unterwasserstruktur, wie die Kaimauer, zur Steuerung der Tauchbewegung des Unterwasserfahrzeugs verwendet werden.
Ist das Objekt ein Schiffsrumpf, so ist es vorteilhaft, wenn das Unterwasserfahrzeug eine Kaimauer, an der der Schiffsrumpf liegt, anhand der Daten des Ultraschallsensors erkennt. Es kann dann die Steuerung seiner Tauchbewegung aus vorbestimmten Abständen zur Kaimauer und zum Schiffsrumpf aus den Daten eines oder mehrerer solcher Sensoren vornehmen.
Bei großen Seeschiffen ist der Schiffsrumpf so breit, dass ein einziges Unterfahren des Schiffsrumpfs nicht ausreicht, um diesen in seiner vollen Breite mit genügender Auflösung abscannen zu können. Das Unterwasserfahrzeug sollte daher in der Lage sein, nach dem Erreichen eines Endes des Schiffsrumpfs umzukehren und diesen auf einer anderen Bahn erneut zu unterqueren. Das gleiche gilt auch für andere große Objekte. Dies geschieht vorteilhafterweise dadurch, dass das Unterwasserfahrzeug ein Ende des Objekts anhand der Daten des Sensors erkennt. Das Erkennen kann nun als Trigger für ein Umkehren verwendet werden und am Objekt kann nun, beispielsweise in Gegenrichtung, erneut entlang getaucht werden. Die neue Bahn liegt zweckmäßigerweise parallel zur vorhergehenden Bahn und versetzt von dieser, beispielsweise um einen vorgegebenen Abstand.
Erkennt das Unterwasserfahrzeug das Ende des Objekts, ist ein sofortiges Umkehren nicht notwendig. Das Unterwasserfahrzeug kann das Ende des Objekts untertauchen und beispielsweise noch ein Stück weit über das Ende hinaus tauchen und dann erst umdrehen. Das Triggern des Umdrehens muss insofern nicht zu einem sofortigen Umdrehen führen.
Je nach Breite des Objekts und der Scanbreite des Unterwasserfahrzeugs bei einer Bahn unter dem Objekt sind zwei oder sogar mehr Bahnen unter dem Objekt notwendig, um dieses vollständig abzuscannen. Hierfür ist es vorteilhaft, wenn das Unterwasserfahrzeug die Breite des Objekts selbständig ermittelt. Dies kann dadurch geschehen, dass das Unterwasserfahrzeug das Objekt quer zu seiner Länge untertaucht und dessen Breite anhand der Daten des Sensors erkennt. Beispielsweise kann das Unterwasserfahrzeug ein Ende des Objekts anhand der Daten des Sensors erkennen, seine Fahrtrichtung wechseln und eine Breite des Objekts aus den Daten des Sensors ermitteln.
Um das Objekt zügig abzuscannen, ist es außerdem vorteilhaft, wenn das Unterwasserfahrzeug eine Breite des Objekts aus den Daten des Sensors ermittelt und selbstständig aus der Breite eine zweite Bahn unter dem Objekt bestimmt und in Gegenrichtung zur ersten Bahn abfährt. Beide Bahnen liegen zweckmäßigerweise parallel zueinander mit einem vorbestimmten oder vom Unterwasserfahrzeug bestimmten Abstand zueinander.
Um die Breite und/oder Länge des Objekts durch die Daten des Sensors zu ermitteln, muss das Unterwasserfahrzeug in der Lage sein, seine Fahrstrecke selbstständig zu bestimmen. Ein Bestimmen einer Tauchstrecke kann einfach durch einen Dopplersensor erfolgen. Dieser kann beispielsweise ebenfalls mit Ultraschall arbeiten und mithilfe des Dopplereffekts eine Fahrgeschwindigkeit relativ zu einem angestrahlten Gegenstand, beispielsweise den Grund, ermitteln. Aus der Geschwindigkeit und der Zeit kann eine Strecke bestimmt werden.
Bei einer Fahrt des Unterwasserfahrzeugs quer unter einem Schiffsrumpf kann es vorkommen, dass das Unterwasserfahrzeug den Rumpfbereich unter dem Schiffsrumpf verlässt, bevor es das Rumpfende erreicht hat. Ein fehlerhaftes Umkehren und/oder ein unvollständiges Abscannen des Schiffsrumpfs von unten könnten die Folge sein.
Um einen solchen Fehler zu vermeiden, ist es sinnvoll, wenn dem Unterwasserfahrzeug die Länge des Objekts mitgeteilt wird. Anhand der Länge seiner Tauchfahrt unter dem Objekt kann das Unterwasserfahrzeug selbstständig erkennen, ob die gefahrene Strecke mit der angegebenen Länge des Objekts übereinstimmt. Sollte dies nicht der Fall sein, kann das Unterwasserfahrzeug seinen Kurs korrigieren, sodass es beispielsweise unterhalb des Objekts bleibt oder die alte Bahn verwirft und eine neue korrigierte Bahn beginnt.
Es ist insofern vorteilhaft, wenn das Unterwasserfahrzeug einen Anfang und ein Ende des Objekts anhand der Daten des Sensors erkennt und die mitgeteilte Länge mit der aus eigenen Fahrdaten ermittelten Länge vergleicht. Bei einer Abweichung der beiden Längen über eine vorgegebene Größe hinaus kann das Unterwasserfahrzeug seinen Kurs korrigieren oder eine andere geeignete Maßnahme ergreifen.
Liegt ein zu untersuchendes Schiff zu weit von einer Kaimauer entfernt oder ist gar keine Kaimauer vorhanden, so kann das Finden der richtigen Fahrtrichtung parallel zur Länge des Schiffsrumpfs schwierig sein. Hierzu ist es allgemein hilfreich, wenn das Unterwasserfahrzeug das Objekt umfährt und daraus die Lage des Objekts relativ zur eigenen Position ermittelt. Das Umfahren des Objekts kann GPS-gesteuert erfolgen und/oder durch Daten des Sensors geführt werden. Generell kann das Unterwasserfahrzeug seine Navigation unter der Wasseroberfläche anhand der Daten des Sensors durchführen und an beziehungsweise über der Wasseroberfläche zusätzlich oder alternativ mit Daten eines GPS-Empfängers oder eines anderen Funkempfängers, der Funkdaten aus der Luft empfängt.
Bei einer Führung durch Daten des Sensors bleibt das Unterwasserfahrzeug beim Umfahren zweckmäßigerweise stets innerhalb eines vorgegebenen Abstandsbereichs zum Objekt. Aus der Relativposition kann das Unterwasserfahrzeug nun seine Fahrtrichtung unter dem Objekt festlegen.
Vorteilhafterweise legt das Unterwasserfahrzeug seine Fahrtrichtung parallel zu einer Längenrichtung des Objekts. Es kann nun zu einem vorderen oder hinteren Ende des Objekts fahren und von dort aus das Objekt in der festgelegten Fahrtrichtung untertauchen, zweckmäßigerweise über die gesamte Länge des Objekts.
Die Erfindung ist außerdem gerichtet auf ein Unterwasserfahrzeug mit zumindest einem Sensor und einer Steuereinheit. Um ein kostengünstiges Untersuchen von Seeschiffen zu ermöglichen, wird vorgeschlagen, dass die Steuereinheit erfindungsgemäß dazu vorbereitet ist, eine Tauchfahrt entlang eines Objekts zu steuern und die Steuerung seiner Bewegung relativ zum Objekt selbständig anhand der Daten des Sensors vorzunehmen.
Die bisher gegebene Beschreibung vorteilhafter Ausgestaltungen der Erfindung enthält zahlreiche Merkmale, die in einigen abhängigen Ansprüchen zu mehreren zusammengefasst wiedergegeben sind. Diese Merkmale können jedoch zweckmäßigerweise auch einzeln betrachtet und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfasst werden, insbesondere bei Rückbezügen von Ansprüchen, sodass ein einzelnes Merkmal eines abhängigen Anspruchs mit einem einzelnen, mehreren oder allen Merkmalen eines anderen abhängigen Anspruchs kombinierbar ist. Außerdem sind diese Merkmale jeweils einzeln und in beliebiger geeigneter Kombination sowohl mit dem erfindungsgemäßen Verfahren als auch mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß den unabhängigen Ansprüchen kombinierbar. So sind Verfahrensmerkmale auch als Eigenschaft der entsprechenden Vorrichtungseinheit gegenständlich formuliert zu sehen und funktionale Vorrichtungsmerkmale auch als entsprechende Verfahrensmerkmale.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung, sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Die Ausführungsbeispiele dienen der Erläuterung der Erfindung und beschränken die Erfindung nicht auf die darin angegebene Kombination von Merkmalen, auch nicht in Bezug auf funktionale Merkmale. Außerdem können dazu geeignete Merkmale eines jeden Ausführungsbeispiels auch explizit isoliert betrachtet, aus einem Ausführungsbeispiel entfernt, in ein anderes Ausführungsbeispiel zu dessen Ergänzung eingebracht und/oder mit einem beliebigen der Ansprüche kombiniert werden.
Es zeigen:

1 Ein Unterwasserfahrzeug mit einer Mehrzahl von Ultraschallsensoren zu dessen Steuerung,
2 ein Seeschiff, das vom Unterwasserfahrzeug untertaucht wird,
3 eine schematische Darstellung eines Schiffsrumpfs des Seeschiffs an einer Kaimauer und einer Tauchbahn des Unterwasserfahrzeugs unter dem Schiffsrumpf,
4 eine Schnittdarstellung des Schiffsrumpfs und Positionen des Unterwasserfahrzeugs zwischen Schiffsrumpf und Hafenbeckengrund,
5 den Schiffsrumpf eines vor Anker liegenden Seeschiffs und eine Erkundungs- und eine Tauchbahn des Unterwasserfahrzeugs und
6 den Schiffsrumpf mit einer schrägen Tauchbahn, die während des Untertauchens des Schiffsrumpfs korrigiert wird.

1 zeigt ein unbemanntes Unterwasserfahrzeug 2 mit einer Länge zwischen 1 m und 3 m, das einen länglichen Rumpf 4, eine Antriebsschraube 6, Steuerruder 8, eine Mehrzahl von Sensoren 10, 12, 14, ein Datensendesystem 16 und einen Griff 18 umfasst. Der Antrieb erfolgt über einen Elektromotor 24, der aus einem Energiespeicher 22, wie einer Batterie, oder einem anderen Energiesystem gespeist wird und dessen Fahrt von einer Steuereinheit 26 gesteuert wird. Die Steuereinheit 26 steuert auch die Lenkbewegungen der Steuerruder 8 und damit die Bahn beziehungsweise Tauchroute des Unterwasserfahrzeugs 2. Die Tauchbahn wird hierdurch in Tiefe und Richtung gesteuert.
Die Sensoren 10, 12, 14 teilen sich in 3 Gruppen auf. Mehrere Ultraschallsensoren 10, zweckmäßigerweise mindestens vier, beispielsweise fünf Ultraschallsensoren 10, dienen zur Richtungssteuerung der Fahrt des Unterwasserfahrzeugs 2. Sie bilden ein Relativnavigationssensorsystem, aus ausschließlich dem sich die Bewegungssteuerung des Unterwasserfahrzeugs 10 mit Sensordaten speisen kann.
Einer der Ultraschallsensoren 10 ist zentriert ausgerichtet, beispielsweise nach vorne, und die anderen sind rotationssymmetrisch radial um diesen verteilt, bei vier Sensoren 10 tangential jeweils um 90° versetzt zueinander, sodass sie nach oben, unten, rechts und links ausgerichtet sind. Hierbei kann der Absolutwinkel zwischen den Sensoren 10 kleiner als 90° sein, wie aus 1 zu sehen ist.
Die Ultraschallsensoren 10 haben einen sensorisch aktiven Bereich mit einem Öffnungswinkel von 10° bis 30°, beispielweise etwa 10°, und enthalten einen Sender zum Ausstrahlen eines Ultraschallsignals und einen Empfänger zum Empfangen des zurückgespiegelten Signals. Eine Auswerteeinheit der Ultraschallsensoren 10, die beispielsweise Bestandteil der Steuereinheit 26 oder daran angegliedert ist, wertet die Signale der Ultraschallsensoren 10 aus und bestimmt aus der Laufzeit des Ultraschallsignals einen Abstand vom betreffenden Ultraschallsensor 10 zu einem Gegenstand, der das ausgesendete Ultraschallsignal zurückspiegelt. Die Relativnavigation kann ausschließlich mit aus den Laufzeiten bestimmten Entfernungen durchgeführt werden.
Ein weiterer Sensor 12 dient zum Abtasten eines Gegenstands 30, beispielsweise eines Schiffsrumpfs. Der Sensor 12 kann Teil eines bildgebenden Sonarsystems sein, insbesondere ist er ebenfalls ein Ultraschallsensor. Der Sensor 12 ist in den oberen Halbraum über dem Unterwasserfahrzeug 2 gerichtet. Im Gegensatz zu den Ultraschallsensoren 10 ist sein Abtastbereich weniger gerichtet, also gespreizter, sodass der obere Halbraum in einem Winkelbereich von 120° zumindest zeilenförmig abgescannt werden kann.
Ein weiterer Sensor 14 ist mit einem Doppler-Empfänger ausgestattet und dient zur Ermittlung der Fahrgeschwindigkeit des Unterwasserfahrzeugs 2. Er kann als Geschwindigkeitssensor 14 bezeichnet werden und kann ebenfalls ein Ultraschallsensor sein. Er ist schräg nach unten gerichtet und tastet beispielsweise einen Grund unterhalb des Unterwasserfahrzeugs 2 ab zur Ermittlung der Fahrgeschwindigkeit über Grund. Der Sensor 14 kann alternativ oder zusätzlich nach oben ausgerichtet sein zur Erfassung einer Fahrgeschwindigkeit beispielsweise relativ zu einem oberhalb des Unterwasserfahrzeugs angeordneten Schiffsrumpf.
Alternativ zu dem Ausführungsbeispiel aus 1 kann der Sensor 12 wegfallen und die Sensoren 10 übernehmen auch dessen Aufgaben oder anders herum. Auch auf den Dopplersensor 14 kann verzichtet werden. Alternativ ist es möglich, dass ein oder mehrere der Sensoren 10 mit einer Dopplerfunktion ausgestattet sind und eine Geschwindigkeitsmessung übernehmen können. Hierbei ist jedoch hervorzuheben, dass für die Relativnavigation des Unterwasserfahrzeugs 2 die Sensoren 10 nur mit Laufzeitfunktion ausreichen, also auf die Dopplerfunktion - entweder in den Sensoren 10 oder als zusätzlicher Sensor 14 - verzichtet werden kann. Im Folgenden wird von allen diesen Ausführungsbeispielen gleichermaßen ausgegangen.
2 zeigt ein Seeschiff 28 mit einem Schiffsrumpf 30, einer Brücke und Ladung, das beispielsweise in einem Hafen liegt. Im Folgenden kann anstelle des Schiffsrumpfs 30 auch ein anderes Objekt unter Wasser inspiziert werden, wie ein Brückenpfeiler, an Gebäudefundament, ein Damm, eine Mauer, ein Kabel oder eine Leitung. Der Schiffsrumpf 30 ist nur beispielhaft beschrieben.
Unterhalb einer Schlingerleiste 32 ist ein rumpffremder Gegenstand 34 befestigt, beispielsweise am Schiffsrumpf 30 angeschweißt. In diesem befinden sich Waffen, Drogen oder andere Materialien. Das Unterwasserfahrzeug 2 dient dem Auffinden solcher Gegenstände 34 unterhalb der Wasserlinie 36 am Schiffsrumpf 30.
Hierfür wird das Unterwasserfahrzeug 2 von einem Begleitboot, beispielsweise von einem Zollboot aus, ins Wasser gesetzt, beispielsweise unter Verwendung des Handgriffs 18. Das Unterwasserfahrzeug 2 kann manuell auf den Schiffsrumpf 30 ausgerichtet werden, zweckmäßigerweise auf eines seiner Enden, also auf den Bug oder das Heck des Schiffsrumpfs 30. Das Unterwasserfahrzeug 2 wird zweckmäßigerweise in Verlängerung der Objektachse, hier der Schiffslängsrichtung, ins Wasser gesetzt. Dies ist in 2 anhand der rechten Darstellung des Unterwasserfahrzeugs 2 sichtbar.
Das Unterwasserfahrzeug 2 kann nun selbständig und ohne Fremdsteuerung und auch ohne eine vorgegebene Koordinatenbahn auf den Schiffsrumpf 30 zufahren, entweder direkt an der Wasseroberfläche 38 oder in einer vorbestimmten Tauchtiefe 40, in die das Unterwasserfahrzeug 2 automatisch einschwenkt. Die Tauchtiefe 40 kann mithilfe eines Drucksensors 42 im Unterwasserfahrzeug 2 eingestellt werden.
Das Unterwasserfahrzeug 2 fährt auf den Schiffsrumpf 30 zu und erfasst diesen mit einem nach vorne gerichteten Ultraschallsensor 10, wie in 2 anhand der gestrichelten Sensortastbereiche dargestellt ist. Sobald ein vorgegebener Abstand vom Unterwasserfahrzeug 2 zum erfassten Schiffsrumpf 30 erreicht ist, schwenkt das Unterwasserfahrzeug 2 auf eine tiefere Tauchbahn 46 ein, deren Lage beispielsweise durch einen Abstand 44 zur Unterseite des Schiffsrumpfs 30 festgelegt ist. Die Tauchbahn 46 ist in 2 durch eine punktierte Linie angedeutet. Der Abstand 44 wird durch einen nach oben gerichteten Ultraschallsensor 10 gemessen und von der Steuereinheit 26 durch entsprechende Lenkbewegung mithilfe der Steuerruder 8 eingehalten. Der Abstand 44 zum Schiffsrumpf 30 wird somit als Steuergröße beziehungsweise Regelgröße zur Steuerung des Unterwasserfahrzeugs 2 auf seiner Tauchbahn 46 verwendet.
Während das Unterwasserfahrzeug 2 unter dem Schiffsrumpf 30 und an diesem entlang taucht, wird die Tauchstrecke unter dem Schiffsrumpf 30 mithilfe des Dopplersensors 14 erfasst. Beispielsweise wird die Fahrgeschwindigkeit des Unterwasserfahrzeugs 2 über Grund gemessen und anhand der gefahrenen Zeit die gefahrene Strecke von der Steuereinheit 26 ermittelt. Zur Überprüfung der Tauchbahn 46 wurde dem Unterwasserfahrzeug 2 beziehungsweise dessen Steuereinheit 26 die Länge des Schiffsrumpfs 30 mitgeteilt. Die Tauchstrecke unter dem Schiffsrumpf 30 wird mit dieser Länge verglichen.
Gelangt das Unterwasserfahrzeug 2 zum anderen Ende des Schiffsrumpfs 30, so wird der nach oben gerichtete Ultraschallsensor 10 den Schiffsrumpf 30 verlieren, wie auf der linken Seite von 2 dargestellt ist. Zu dem Zeitpunkt, wo der Schiffsrumpf 30 aus dem Sichtbereich des Ultraschallsensors 10 austritt, ist das Ende des Schiffsrumpfs 30 erreicht. Dies wird von der Steuereinheit 26 als Trigger verwendet um die Tauchrichtung zu verändern. Stimmt die unter dem Schiffsrumpf 30 getauchte Strecke mit der angegebenen Länge des Schiffsrumpfs 30 überein, so erkennt die Steuereinheit 26, dass das Ende des Schiffsrumpf 30 erreicht wurde und steuert nun ein Umdrehen des Unterwasserfahrzeugs 2, sodass der Schiffsrumpf 30 erneut aber nun in Gegenrichtung untertaucht wird.
Eine mögliche Bahn hierfür ist beispielhaft in 3 dargestellt. 3 zeigt den schematisch angedeuteten Schiffsrumpf 30 von oben an einer Kaimauer 48. Das Unterwasserfahrzeug 2 wurde an einem Ausgangspunkt 50 ins Wasser gesetzt, nähert sich dem Schiffsrumpf 30 wie zu 2 beschrieben an und untertaucht diesen vollständig auf der Tauchbahn 46. Nachdem das Unterwasserfahrzeug 2 das Ende des Schiffsrumpfs 30 erreicht hat und dies erkannt hat, taucht es zunächst noch eine Weile in der gleichen Richtung weiter, um dann um 180° umzukehren, wie anhand der gepunkteten Tauchbahn 46 in 3 dargestellt ist. Das Unterwasserfahrzeug 2 erreicht nun den Schiffsrumpf 30 von der anderen Seite, erfasst diesen und beginnt den Schiffsrumpf 30 erneut zu untertauchen.
Um die Breite des Schiffsrumpfs 30 zu erfassen, kann das Unterwasserfahrzeug quer zu diesem tauchen, wie in 3 im Abschnitt 52 der Tauchbahn 46 dargestellt ist. Das Unterwasserfahrzeug 2 erreicht nun wieder das Ende des Rumpfs, diesmal jedoch dessen seitliches Ende. Aus dem Abstand der Tauchbahn 46, die längs zum Schiffsrumpf 30 verlief, zur Kaimauer 48 und der quer getauchten Strecke im Abschnitt 52 kann das Unterwasserfahrzeug 2 beziehungsweise dessen Steuereinheit 26 nun die Breite des Schiffsrumpf 30 ermitteln. Aus der Breite ermittelt das Unterwasserfahrzeug 2 dann wie viele Tauchbahnen 46 der Länge nach unter dem Schiffsrumpf 30 notwendig sind, um diesen vollständig auf rumpffremde Gegenstände 34 abzuscannen. Bei dem in 3 dargestellten Beispiel sind es zwei Längsbahnen.
Entsprechend entfernt sich das Unterwasserfahrzeug 2 in Längsrichtung wieder vom Schiffsrumpf 30, kehrt dann um 180° um, um den Schiffsrumpf 30 dann wieder von einer seiner Längsseiten zu erreichen und beginnt dann das Untertauchen des Schiffsrumpfs 30 der Länge nach erneut, wie dies in 3 dargestellt ist. Sind mehr als 2 Bahnen notwendig, so kehrt das Unterwasserfahrzeug 2 nach dem vollständigen Durchtauchen des Rumpfs 30 wieder um und positioniert sich im vorgegebenen Abstand zur vorhergehenden Längsbahn und durchtaucht den Schiffsrumpf 30 erneut der Länge nach.
4 zeigt den Schiffsrumpf 30 in einer schematischen Schnittdarstellung oberhalb des Hafengrunds 54 an der Kaimauer 48. Gezeigt ist der Schiffsrumpf 30 von vorne sowie das Unterwasserfahrzeugs 2 unterhalb des Bodens des Schiffsrumpfs 30 auf den beiden Längsbahnen entsprechend der Darstellung aus 3. Der Punkt im Unterwasserfahrzeug 2 stellt die Darstellung von vorne und das Kreuz die Darstellung des Unterwasserfahrzeugs 2 von hinten dar. Jeweils gestrichelt dargestellt sind die Signalkegel der Ultraschallsensoren 10, wohingegen der Signalkegel des Ultraschallsensors 12 punktiert dargestellt ist.
Der nach oben gerichtete Ultraschallsensor 10 erfasst den Schiffsrumpf 30 von unten und ein seitlich ausgerichteter Ultraschallsensor 10 erfasst die Kaimauer 48 und hierdurch den Abstand des Unterwasserfahrzeugs 2 zur Kaimauer 48. Während seiner Längsbahn unterhalb des Schiffsrumpfs 30 hält das Unterwasserfahrzeug 2 mithilfe seines seitlich ausgerichteten Ultraschallsensors 10 einen vorgegebenen Abstand zur Kaimauer 48 ein. Auch auf der Rückbahn orientiert sich das Unterwasserfahrzeug 2 an der Kaimauer 48 und hält einen entsprechenden größeren Abstand zu dieser ein.
Der Ultraschallsensor 12 tastet nun den Schiffsrumpf 30 von unten entsprechend der Fahrbewegung des Unterwasserfahrzeugs 2 relativ zum Schiffsrumpf 30 Stück für Stück ab. Hierbei wird die Rumpfunterseite in ihrer gesamten Breite abgetastet, wie in der Darstellung aus 4 zu sehen ist.
Aus den Daten des Ultraschallsensors 12 erzeugt die Steuereinheit 26 oder ein mit ihr verbundenes Gerät Bilddaten, die über das Datensendesystem 16 an das in der Nähe befindliche Begleitbot gesendet werden. Dort werden die Bilddaten auf einer Anzeige eines Anzeigesystems dargestellt, sodass Personal beim Anzeigesystem den Schiffsrumpf 30 von unten visuell überprüfen kann und rumpffremde Gegenstände 34 erkannt werden können.
Bei dem in 2 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiel befindet sich der rumpffremde Gegenstand 34 an der Seite des Schiffsrumpfs 30. Entsprechend ist es notwendig, dass das Unterwasserfahrzeug 2 auch seitlich des Schiffsrumpfs 30 eine Bahn neben dem Schiffsrumpf 30 taucht, der Länge nach in einer beispielsweise vorgegebenen Wassertiefe und in einem vorgegebenen Abstand seitlich zum Schiffsrumpf 30. Der seitliche Abstand kann mithilfe eines der Ultraschallsensoren 10 und die Tauchtiefe mit dem Drucksensor 42 überwacht und als Steuergröße verwendet werden. Auf diese Weise wird auch die Seite des Schiffsrumpfs 30 anhand einer oder mehreren Ultraschallsensoren 12 abgetastet und der rumpffremde Gegenstand 34 kann erkannt werden.
Bei der in 5 gezeigten Darstellung liegt das Seeschiff mit seinem Schiffsrumpf 30 nicht an einer Kaimauer sondern beispielsweise auf Reede, oder so weit von einer Kaimauer entfernt, dass diese nicht als relative Steuerungsfläche verwendbar ist. Wieder wird das Unterwasserfahrzeug 2 an einem Ausgangspunkt 50 ins Wasser gesetzt und auf das vordere oder hintere Ende des Schiffsrumpfs 30 manuell ausgerichtet. Das Unterwasserfahrzeug 2 fährt auf den Schiffsrumpf 30 zu und erfasst diesen mit einem oder mehreren Ultraschallsensoren 10.
Nun allerdings fehlt dem Unterwasserfahrzeug 2 die Kaimauer 48 als Abstandsgeber und Bahnführung, sodass ein Untertauchen des Schiffsrumpfs 30 über seine gesamte Länge nur schwerlich mit ausreichender Bahngenauigkeit möglich ist. Um die Ausrichtung des Schiffsrumpfs 30 relativ zum Unterwasserfahrzeug 2 zu bestimmen, umfährt das Wasserfahrzeug 2 den gesamten Schiffsrumpf 30 an der Wasseroberfläche, wie durch die gepunktete Erkundungsbahn 56 in 5 dargestellt ist. Hierbei hält das Unterwasserfahrzeug 2 einen vorbestimmten seitlichen Abstand um Schiffsrumpf 30 ein und koppelt zudem mit dem Dopplersystem seine Fahrstrecke mit. Aus der Fahrstrecke um den Schiffsrumpf 30 herum und dem vorgegebenen Abstand ermittelt die Steuereinheit 26 nun sowohl die Länge als auch die Breite des Schiffsrumpfs 30 und auch dessen Lage im Wasser. Das Seeschiff 28 liegt beispielsweise vor Anker, wie durch die linken beiden Ankerlinien in 5 angedeutet ist, und bewegt sich während der Erkundung des Unterwasserfahrzeugs 2 nur wenig aus dieser Position heraus.
Hat das Unterwasserfahrzeug 2 den Schiffsrumpf 30 zumindest im Wesentlichen vollständig umrundet, so beginnt es anhand der bekannten Lage des Schiffsrumpfs 30 seine Tauchfahrt unter dem Schiffsrumpf 30 in dessen Längsrichtung und gesteuert relativ von diesem, wie zu den FIGen 3 und 4 beschrieben ist. Hierbei ist es sinnvoll, die Breite des Rumpfs 30 nach einem ersten Durchtauchen erneut zu bestimmen, wie durch die gestrichelte Tauchbahn 46 in 5 angedeutet ist. Hierdurch kann auch die Lage des Unterwasserfahrzeugs 2 relativ zum Rumpf 30 überprüft und vermieden werden, dass dieser nicht schräg untertaucht wird und somit ein Abschnitt des Schiffsrumpfs 30 schlecht oder gar nicht abgetastet wird.
Gerade bei einer Tauchbahn 46 ohne die seitliche Führung durch die Kaimauer 48 kann es vorkommen, dass die Tauchbahn 46 nicht genau genug parallel zur Längenrichtung des Schiffsrumpfs 30 ausgerichtet ist. Dies ist beispielhaft in 6 dargestellt.
6 zeigt den Schiffsrumpf 30 wieder in schematischer Weise und den Ausgangspunkt 50 der Tauchbahn 46 des Unterwasserfahrzeugs 2. Durch einen Navigationsfehler liegt diese in einem ersten Abschnitt 58 schräg zur Längenrichtung des Schiffsrumpfs 30. Entsprechend verlässt die Tauchbahn 46 den Schiffsrumpf 30 nach einer Tauchstrecke 60 und der nach oben gerichtete Ultraschallsensor 10 verliert den Schiffsrumpf 30 aus seinem Abtastfeld. Zunächst nimmt die Steuereinheit 26 an, dass der Schiffsrumpf 30 ordnungsgemäß durchtaucht und an seinem anderen Ende verlassen wurde. Zur Überprüfung vergleicht die Steuereinheit 26 die Tauchstrecke 60 mit der mitgeteilten Länge 62 des Schiffsrumpfs 30. Da die beiden Längen 60, 62 mehr als einen vorgegebenen Unterschied voneinander abweichen, erkennt die Steuereinheit 26 den Navigationsfehler und korrigiert die Tauchbahn 46 so, dass der Ultraschallsensor 10 den Schiffsrumpf 30 wieder erfasst.
Ob das Unterwasserfahrzeug 2 hierbei nach links oder nach rechts steuert, liegt an der Lage der ersten Längsparallelbahn der Tauchbahn 46 relativ zum Schiffsrumpf 30. Es wird davon ausgegangen, dass der Schiffsrumpf 30 auf der Seite verlassen wurde, auf der der Abschnitt 58 der Tauchbahn 46 liegt. Bei dem in 6 ausgeführten Ausführungsbeispiel liegt die erste Tauchbahn 46 unter der rechten Schiffshälfte und entsprechend korrigiert das Unterwasserfahrzeug 2 nun nach rechts. Es erfasst den Schiffsrumpf 30 erneut, erkennt aus der Korrekturstrecke 64 die fehlerhafte Navigation und aus der Erfassung der seitlichen Rumpffläche die korrekte Lage der Tauchbahn 46 und schwenkt auf diese ein, parallel zur Länge des Schiffsrumpfs 30. Am anderen Ende verlässt die Tauchbahn 46 den Schiffsrumpf 30, die Steuereinheit 26 erkennt dies, vergleicht die beiden Längen und erkennt das korrekte vollständige Untertauchen des Schiffsrumpfs 30. Das Unterwasserfahrzeug 2 dreht um und verfährt, wie zu den obigen Ausführungsbeispielen beschrieben.
Bezugszeichenliste

2: Unterwasserfahrzeug
4: Rumpf
6: Antriebsschraube
8: Steuerruder
10: Sensor
12: Sensor
14: Geschwindigkeitssensor
16: Datensendesystem
18: Griff
20: Schlingerleiste
22: Energiespeicher
24: Elektromotor
26: Steuereinheit
28: Seeschiff
30: Objekt, Schiffsrumpf
32: Schlingerleiste
34: Gegenstand
36: Wasserlinie
38: Wasseroberfläche
40: Tauchtiefe
42: Drucksensor
44: Abstand
46: Tauchbahn
48: Kaimauer
50: Ausgangspunkt
52: Abschnitt
54: Grund
56: Erkundungsbahn
58: Abschnitt
60: Tauchstrecke
62: Länge
64: Korrekturstrecke

Claims

Verfahren zum Steuern eines Unterwasserfahrzeug (2), bei dem das Unterwasserfahrzeug (2) während eines Tauchgangs einen Abstand von sich zu einem im Wasser liegenden Objekt (30) mithilfe zumindest eines Sensors (10, 12) mehrfach bestimmt, dadurch gekennzeichnet, dass das Unterwasserfahrzeug (2) die Steuerung seiner Bewegung entlang des Objekts (30) selbständig anhand der bestimmten Abstände vornimmt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (10, 12) ein Ultraschallsensor ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrt des Unterwasserfahrzeugs (2) auf seiner Tauchbahn (46) entlang des Objekts (30) anhand eines vorgegebenen Abstands des Unterwasserfahrzeugs (2) zum Objekt (30) und anhand der Daten des Sensors (10, 12) gesteuert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Unterwasserfahrzeug (2) das Objekt (30) von unten abtastet, aus der Abtastung eine Objektform bestimmt wird und daraus ermittelt wird, ob ein objektfremder Gegenstand (34) unter der Wasserlinie (36) am Objekt (30) befestigt ist.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der zum Abtasten des Objekts (30) verwendete Sensor (10, 12) auch zur Steuerung der Bewegung des Unterwasserfahrzeugs (2) unter dem Objekt (30) verwendet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Unterwasserfahrzeug (2) ins Wasser gelegt und auf das Objekt (30) ausgerichtet wird, das Unterwasserfahrzeug (2) auf das Objekt (30) zu fährt und das Objekt (30) aus den Daten des Sensors (10, 12) selbständig als zu untertauchendes Objekt (30) erkennt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Unterwasserfahrzeug (2) auf das Objekt (30) zu fährt, diesen mit dem Sensor (10, 12) erkennt und seine Tauchtiefe (40, 44) anhand der Entfernungsdaten auf eine vorbestimmte Tiefe relativ zur Unterseite des Objekts (30) festlegt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Unterwasserfahrzeug (2) mit dem Sensor (10, 12) einen Grund (54) erkennt und die Lage der Tauchbahn (46) in Abhängigkeit vom Abstand der Unterseite des Objekts (30) zum Grund (54) festlegt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Objekt (30) ein Schiffsrumpf ist und das Unterwasserfahrzeug (2) eine Kaimauer (48), an der der Schiffsrumpf liegt, anhand der Daten des Sensors (10, 12) erkennt und die Tauchbahn (46) aus vorbestimmten Abständen zur Kaimauer (48) und zum Schiffsrumpf aus den Daten des Sensors (10, 12) festlegt und hält.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Unterwasserfahrzeug (2) ein Ende des Objekts (30) anhand der Daten des Sensors (10, 12) erkennt, dieses Erkennen als Trigger für ein Umkehren verwendet und am Objekt (30) in Gegenrichtung erneut entlang taucht.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Unterwasserfahrzeug (2) ein Ende des Objekts (30) anhand der Daten des Sensors (10, 12) erkennt, seine Fahrtrichtung wechselt und eine Breite des Objekts (30) aus den Daten des Sensors (10, 12) ermittelt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Unterwasserfahrzeug (2) eine Breite des Objekts (30) ermittelt und selbständig aus der Breite eine zweite Bahn unter dem Objekt (30) bestimmt und in Gegenrichtung zur ersten Tauchbahn (46) abfährt.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Unterwasserfahrzeug (2) mittels eines Dopplersensors (14) seine Tauchgeschwindigkeit bestimmt und hieraus die Breite ermittelt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Unterwasserfahrzeug (2) die Länge (62) des Objekts (30) mitgeteilt wird, das Unterwasserfahrzeug (2) einen Anfang und ein Ende des Objekts (30) anhand der Daten des Sensors (10, 12) erkennt, die mitgeteilte Länge (62) mit der aus eigenen Fahrdaten ermittelten Länge (60) vergleicht und seinen Kurs bei einer Abweichung über eine vorgegebene Größe korrigiert.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Unterwasserfahrzeug (2) das Objekt (30) anhand der Daten des Sensors (10, 12) umfährt, daraus die Lage des Objekts (30) relativ zur eigenen Position ermittelt und daraus die Tauchbahn (46) unter dem Objekt (30) festlegt.
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Unterwasserfahrzeug (2) die Tauchbahn (46) längs zum Objekt (30) legt, zu einem vorderen oder hinteren Ende des Objekts (30) fährt und von dort das Objekt (30) untertaucht.
Unterwasserfahrzeug (2) mit zumindest einem Sensor (10, 12) und einer Steuereinheit (26), dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (26) dazu vorbereitet ist, eine Tauchfahrt entlang eines Objekts (30) zu steuern und die Steuerung seiner Bewegung relativ zum Objekt (30) selbständig anhand der Daten des Sensors (10, 12) vorzunehmen.