EP2731864A1 - Device and method for operating an unmanned underwater vehicle and underwater vehicle having the device - Google Patents

Device and method for operating an unmanned underwater vehicle and underwater vehicle having the device

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Publication number
EP2731864A1
EP2731864A1 EP12746035.0A EP12746035A EP2731864A1 EP 2731864 A1 EP2731864 A1 EP 2731864A1 EP 12746035 A EP12746035 A EP 12746035A EP 2731864 A1 EP2731864 A1 EP 2731864A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
underwater vehicle
indicator
usability
recommendation
operating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP12746035.0A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Torsten Jung
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Atlas Elektronik GmbH
Original Assignee
Atlas Elektronik GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Atlas Elektronik GmbH filed Critical Atlas Elektronik GmbH
Publication of EP2731864A1 publication Critical patent/EP2731864A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63G—OFFENSIVE OR DEFENSIVE ARRANGEMENTS ON VESSELS; MINE-LAYING; MINE-SWEEPING; SUBMARINES; AIRCRAFT CARRIERS
    • B63G7/00—Mine-sweeping; Vessels characterised thereby
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63G—OFFENSIVE OR DEFENSIVE ARRANGEMENTS ON VESSELS; MINE-LAYING; MINE-SWEEPING; SUBMARINES; AIRCRAFT CARRIERS
    • B63G8/00—Underwater vessels, e.g. submarines; Equipment specially adapted therefor
    • B63G8/001—Underwater vessels adapted for special purposes, e.g. unmanned underwater vessels; Equipment specially adapted therefor, e.g. docking stations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63C—LAUNCHING, HAULING-OUT, OR DRY-DOCKING OF VESSELS; LIFE-SAVING IN WATER; EQUIPMENT FOR DWELLING OR WORKING UNDER WATER; MEANS FOR SALVAGING OR SEARCHING FOR UNDERWATER OBJECTS
    • B63C11/00—Equipment for dwelling or working underwater; Means for searching for underwater objects
    • B63C11/48—Means for searching for underwater objects
    • B63C11/49—Floating structures with underwater viewing devices, e.g. with windows ; Arrangements on floating structures of underwater viewing devices, e.g. on boats
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63C—LAUNCHING, HAULING-OUT, OR DRY-DOCKING OF VESSELS; LIFE-SAVING IN WATER; EQUIPMENT FOR DWELLING OR WORKING UNDER WATER; MEANS FOR SALVAGING OR SEARCHING FOR UNDERWATER OBJECTS
    • B63C11/00—Equipment for dwelling or working underwater; Means for searching for underwater objects
    • B63C11/52—Tools specially adapted for working underwater, not otherwise provided for
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63G—OFFENSIVE OR DEFENSIVE ARRANGEMENTS ON VESSELS; MINE-LAYING; MINE-SWEEPING; SUBMARINES; AIRCRAFT CARRIERS
    • B63G8/00—Underwater vessels, e.g. submarines; Equipment specially adapted therefor
    • B63G8/001—Underwater vessels adapted for special purposes, e.g. unmanned underwater vessels; Equipment specially adapted therefor, e.g. docking stations
    • B63G2008/002—Underwater vessels adapted for special purposes, e.g. unmanned underwater vessels; Equipment specially adapted therefor, e.g. docking stations unmanned
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63G—OFFENSIVE OR DEFENSIVE ARRANGEMENTS ON VESSELS; MINE-LAYING; MINE-SWEEPING; SUBMARINES; AIRCRAFT CARRIERS
    • B63G8/00—Underwater vessels, e.g. submarines; Equipment specially adapted therefor
    • B63G8/38—Arrangement of visual or electronic watch equipment, e.g. of periscopes, of radar

Definitions

  • the invention relates to a device and a method for operating an unmanned underwater vehicle and an unmanned underwater vehicle with this device or with parts of this device.
  • ROV Remotely Operating Vehicle
  • UAV Autonomous Underwater Vehicle
  • Unmanned underwater vehicles are usually powered by electric motor drives, which are supplied with electrical energy by a battery housed on the underwater vehicle.
  • repeatedly usable underwater vehicles usually have a rechargeable battery, in particular a nickel-metal hydride (NiMh) battery
  • underwater vehicles, which are used for demining under their own destruction usually have a non-rechargeable primary lithium battery (LiS02 battery).
  • NiMh nickel-metal hydride
  • LiS02 battery non-rechargeable primary lithium battery
  • On board a ship several differently shaped underwater vehicles can be stored in the prior art, which are specially designed for a particular application and are used only for this purpose. This leads, for example, to the fact that underwater vehicles provided for demining under self-destruction are already destroyed on their first use and thus in the new or mint condition.
  • the invention has for its object to improve the operation of underwater vehicles.
  • the invention solves this problem with a device according to claim 1, with an underwater vehicle according to claim 8 and with a method according to claim 9.
  • the invention has recognized that it is advantageous to provide an unmanned underwater vehicle for different purposes or for different uses.
  • the underwater vehicle can thus perform several different missions, for example, first several reconnaissance missions and finally a mission in which to be reckoned with a destruction of the underwater vehicle.
  • the invention has recognized that it is advantageous to provide operators who need to select one of several submersibles for a particular mission to provide a usage recommendation for the use of the submersible in the future mission.
  • this use recommendation can advantageously be made dependent on the state, in particular the maintenance state and wear state, or on the usability of the underwater vehicle.
  • the invention therefore determines a usefulness indicator for the underwater vehicle. From this usability indicator, the usage recommendation can be derived.
  • the usability indicator indicates the condition or usability of the underwater vehicle.
  • the usability indicator is preferably a single value. Alternatively, the usability indicator includes a family of values.
  • this usability indicator is advantageously determined as a function of at least one operating parameter of the underwater vehicle, preferably from this operating parameter.
  • this operating parameter For example. gives the operating parameters information about usage times and thus the wear or maintenance condition of the underwater vehicle.
  • the usability indicator it can be recognized from the usability indicator that the underwater vehicle is in mint condition and / or freshly serviced, so that it can be deduced, for example, as usage recommendation, that this underwater vehicle is excellently suitable for a mission which requires a reliable underwater vehicle and at which is expected to return the underwater vehicle in an undamaged condition.
  • Operating parameters of the underwater vehicle are, for example, an operating time or operating hours and / or a travel time and / or a rest time of the underwater vehicle and / or sensed environmental parameters that have an influence on the state of the underwater vehicle.
  • the usability indicator depends on data from at least one operating time completed in at least one previous period or operating hours of the underwater vehicle.
  • the operating time is the time during which the underwater vehicle was actually operated or used for a mission, but not just stored.
  • the operating time in particular has a significant influence on the aging of the underwater vehicle, in particular on wear of the underwater vehicle including aging of its battery.
  • the usability indicator depends, alternatively or additionally, on data from at least one travel time of the underwater vehicle completed in at least one previous time period and lying within the operating time.
  • the usability indicator additionally or alternatively depends on data from at least one idle time of the underwater vehicle completed in at least one previous period of time or past and outside of the operating time. Even during the rest period, namely, the general condition of the underwater vehicle may worsen, for example.
  • the usability indicator depends alternatively or additionally on data of at least one during the operating time and / or travel time and / or rest time of the underwater vehicle and / or a currently sensed environmental parameter.
  • the aging of the battery and any corrosion are influenced by environmental parameters.
  • Sensed environmental parameters are a temperature and / or a pressure.
  • the sensed temperature is according to a first variant, a temperature of the battery of the underwater vehicle.
  • the sensed temperature is the temperature of the surrounding water or the surrounding air around the underwater vehicle.
  • the sensed temperature is the temperature of the air in the underwater vehicle.
  • the variants can be combined with each other, so that the usability indicator may depend on several of these temperatures.
  • the pressure is in particular a sensed ambient water pressure or a sensed ambient air pressure. Alternatively or additionally, the pressure comprises a sensed pressure in the interior of the underwater vehicle or in the battery of the underwater vehicle.
  • the device for operating the unmanned underwater vehicle comprises usage recommendation determination means for deriving the usage recommendation from the usability indicator.
  • the usage recommendation is automatically determined according to predetermined rules using the usability indicator, so that an operating personnel of the underwater vehicle can subsequently make a decision when selecting an underwater vehicle suitable for a mission. riding is.
  • the invention distinguishes between a recommended use in an explosive-free non-object destruction mission and an object destruction mission, for example for clearing a mine.
  • the invention further distinguishes whether the non-object destruction mission is an inspection mission or a training mission for simulating an object destruction mission.
  • the underwater vehicle for a respective mission is equipped with a replacement body provided for this purpose.
  • a replacement body provided for this purpose.
  • an explosive having exchange body is provided in an object destruction version for the object destruction mission.
  • An explosive-free and multiple sensors exchange body in an inspection version is provided for the inspection mission.
  • a replacement body is provided in a training version, which simulates the exchange body in the object destruction version.
  • the usage recommendation determination means thus provides a recommendation for use of the underwater vehicle in connection with the object destruction version or in connection with the non-object destruction version, in particular inspection version or training version, depending on the usability indicator.
  • the device for operating the unmanned underwater vehicle comprises a display means for optically displaying the usability indicator or the usage recommendation derived from the usability indicator.
  • the usability indicator or the usage recommendation is coded, for example, as a color represented optically or as a number or numerical sequence.
  • the display means may be arranged on the underwater vehicle, on an external control console or on another stationary or mobile device comprising at least parts of the device according to the invention for operating the renamed submersible. By means of the display means, an operator can quickly recognize the usability indicator or the usage recommendation and is thus effectively assisted in selecting an underwater vehicle for an upcoming mission.
  • the device for operating the unmanned underwater vehicle comprises storage means for storing the data determined for determining the usability indicator and / or the usability indicator and / or the usage recommendation.
  • the underwater vehicle preferably has this storage means.
  • the storage means are present outside the underwater vehicle, for example in the external operating console.
  • At least parts of the device for operating the unmanned underwater vehicle are arranged outside this unmanned underwater vehicle.
  • externally available data for determining the usability indicator or the usage recommendation can be taken into account.
  • the determination of the usability indicator or the usage recommendation and / or the storage of the usability indicator or the usage recommendation can take place at the central operating console.
  • the device for operating the underwater vehicle has a data interface.
  • This data interface is designed for transmitting data for determining the usability indicator and / or for transmitting the usability indicator and / or a usage recommendation derived from the usability indicator via this data interface.
  • the data is transmitted either from the central operating console to the underwater vehicle and / or from the underwater vehicle to the central operating console and / or to a mobile display device for optically displaying the usability indicator and / or the usage recommendation.
  • the transmission preferably takes place via a cable. Alternatively or in addition, however, via radio.
  • the data interface for transmitting the state of charge of at least one battery of the underwater vehicle from the underwater vehicle to a charging control device is formed.
  • an electrical line provided for charging at least one battery of the underwater vehicle via this electrical line is on, the data interface.
  • the data interface is realized by an already existing connection of the underwater vehicle to a fixed device. This fixed connection is generally continuous for monitoring and controlling the state of charge of the underwater vehicle battery during its storage.
  • the charging control means is preferably arranged to maintain the charge state of this battery in a range between 60 and 70 percent of its full charge capacity by repeatedly charging the battery, which preferably comprises at least one lithium-ion battery. In such a state of charge, chemical processes that could lead to battery aging are minimized.
  • the means for operating the unmanned underwater vehicle comprises usability indicator restoring means for changing the usability indicator in dependence on a registered maintenance of the underwater vehicle.
  • maintenance generally improves the condition of the underwater vehicle again so that the newly serviced submersible is again capable of high reliability missions, even if this submersible has already completed numerous missions or long service life.
  • the usability indicator return means are preferably arranged to reset the usability indicator to a value different from the value to which the usability indicator has been reset in response to a prior service. After a maintenance has been performed, the usability indicator is reset not to 0 or a fixed value but to a value dependent on the data for determining the usability indicator and / or the usability indicator itself and / or a number of performed and / or completed missions using the usability indicator reset means is calculated.
  • the device is designed such that this device automatically blocks an insert of the underwater vehicle when the utility indicator assigned to this underwater vehicle or the assigned use recommendation reaches or exceeds a defined value. This set value may depend on the intended use or mission for which the underwater vehicle is to be used. In this case, the serviceability indicator could be set below this limit by servicing the underwater vehicle, thus rendering the underwater vehicle operational for the upcoming mission.
  • the determination means for taking into account the usability indicators of a plurality of underwater vehicles are designed in deriving the usage recommendation.
  • the operator gets an assistance, which should be selected by several available underwater vehicles for a particular mission. For example. Therefore, an underwater vehicle suitable in principle for an upcoming mission will not receive the recommended use for carrying out this mission, as at least one other submersible, according to its usability indicator, seems even better suited to this mission.
  • An underwater vehicle according to the invention has the determining means of the device according to the invention for operating the underwater vehicle and / or storage means for storing the usability indicator determined by means of the device according to the invention. This makes it possible to spend the underwater vehicle, for example, on another ship and to be able to provide there immediately the associated usability indicator, the usability indicator is either calculated or read from the storage means.
  • the underwater vehicle comprises further parts of the device for operating the underwater vehicle or this device or means for carrying out the method according to the invention for operating the underwater vehicle.
  • FIG. 1 shows an unmanned underwater vehicle together with three alternatively attachable thereto exchange bodies and a charging control device and a central control panel according to an embodiment of the invention.
  • Fig. 2 is a schematic representation of a device according to the invention for operating the unmanned underwater vehicle of Fig. 1 according to an embodiment of the invention
  • Fig. 3 is a block diagram for illustrating the inventive
  • Fig. 1 shows an unmanned underwater vehicle 2, for example, stored on board a ship and connected by means of an electrical line 4 with a charging control device 6.
  • the electrical line 4 may comprise a plurality of electrical conductors.
  • the unmanned underwater vehicle 2 has batteries 8 and 8 'and further concealed batteries, which are all designed as rechargeable lithium-ion batteries and the state of charge is monitored via the electrical line 4 by means of the charging control device 6.
  • the charge controller 6 causes the batteries 8 and 8' to be recharged via the electric wire 4.
  • the state of charge of the batteries 8 and 8 'becomes intermediate 60 percent and 70 percent of the charging capacity of the batteries 8 and 8 'held.
  • At least electrical drive means 10 and 10' as well as possibly further or all other electrical devices of the unmanned underwater vehicle 2 are supplied with electrical energy.
  • the electrical Drive means 10 and 10 ' are provided for driving propellers 12 and 12' of the underwater vehicle 2.
  • a temperature sensor 14 or 14' and a pressure sensor 16 or 16 ' are arranged on the batteries 8 and 8 '.
  • the sensors 14, 14 ', 16 and 16' monitor the temperature of the battery 8 and 8 'and the pressure in the battery 8 and 8' and the pressure in the vicinity of the battery 8 and 8 ', in which this Battery 8 or 8 'would outgas in the event of a defect, within a pressure shell of the underwater vehicle. 2
  • the unmanned underwater vehicle 2 has an operating hours counter or operating time counter 18 which records the operating hours or the operating time of the underwater vehicle 2.
  • an operating hours counter or operating time counter 18 which records the operating hours or the operating time of the underwater vehicle 2.
  • a driving time counter and / or a resting time counter could also be provided.
  • Data of the operating time determined by means of the operating time counter 18 as well as data obtained by means of the temperature sensors 14 and 14 'and by means of the pressure sensors 16 and 16' are stored in storage means 20.
  • the unmanned underwater vehicle 2 has a determination means 22 for determining a usefulness indicator, the determination means 22 being currently therefor, for example by means of the temperature sensors 14 and 14 'and by means of the pressure sensors 16 and 16', determined values and / or data stored in the memory means 20 use.
  • a usability indicator determined as a function of these values or data is displayed, for example, as a numerical value or color on an optical display means 24 of the underwater vehicle 2. For example. After a longer period of operation or at an elevated temperature of the battery 8, an increased usefulness indicator is determined and a higher numerical value or another color is output or displayed on the optical display means 24.
  • a data interface 26 is simultaneously provided via the electrical line 4, via which the usability indicator is transmitted via the charge control device 6 and a further electrical line 28 to a central control console 30.
  • the central control console 30 has further memory means 20 'for storing
  • the usability indicator and usage recommendation determination means 32 derive a usage recommendation for the underwater vehicle 2 from the usability indicator, in particular taking into account the usability indicators of further underwater vehicles and / or depending on a planned mission, from the usability indicator. If necessary, this usage recommendation is likewise stored in the storage means 20 'and displayed on a display means 24', which is designed as a screen or display of the operating console 30.
  • the invention is not limited to the above-described distribution of the operation time counter 18, the storage means 20 and 20 ', the determining means 22, the visual display means 24 and 24' and the usage recommendation determining means 32 with regard to the arrangement of the unmanned underwater vehicle 2 and the central operating console, respectively 30 limited.
  • An operating time or rest time of the underwater vehicle 2 could also be determined at the central control console 30 and transmitted via the data interface 26 to the underwater vehicle 2.
  • the determined usage indicator and / or the determined usage recommendation can in turn be transmitted via the data interface 26 to the underwater vehicle 2 and stored there and / or visually displayed.
  • a radio link to a mobile computer or electronic book could also be produced in order to effect an indication of the usability indicator or the usage recommendation there.
  • the underwater vehicle 2 has receiving means 34 with fixing means, by means of which one of a plurality of exchange bodies 36, 38 and 40 can be received by the underwater vehicle 2 or fixed to the underwater vehicle 2.
  • the exchangeable bodies 36, 38 and 40 By means of the exchangeable bodies 36, 38 and 40, the underwater vehicle 2 can be equipped according to a respective intended use.
  • the usage determination determined by means of the usage recommendation determination means 32 generally requires that exactly one of the exchange bodies 36, 38 or 40 is attached to the underwater vehicle 2 in accordance with this usage determination if the underwater vehicle 2 is to perform a mission according to the proposed usage recommendation.
  • the exchange body 36 is an object destruction version having explosive 42 and used for an object destruction mission, for example, for clearing underwater mines.
  • the immersion body 38 is a so-called dummy body or a training version that simulates the replacement body 36, so that the approach of the underwater vehicle 2 can be rehearsed to a mine without explosives being carried along with the underwater vehicle 2. Therefore, the underwater vehicle 2 can be recovered after the end of the mission.
  • the replacement body 40 is finally an inspection version, which, for example, has a camera 44 as well as a sonar device 46 and optionally further or other sensors (not shown). Furthermore, replacement bodies can be provided with actuators which, for example, make it possible to carry out repairs on the foundation of a wind turbine standing in the water or to repair an underwater pipeline.
  • the device 50 comprises a plurality of sensors or counters, namely the temperature sensor 14, the pressure sensor 16 and the operating time counter 18. Furthermore, the device 50 comprises the storage means 20 and 20 ', the display means 24 and 24', the determining means 22 for determining the usefulness indicator, 1, but if necessary on the underwater vehicle 2 or on the central operating console 30, the usefulness indicator return means 52.
  • the usability indicator return means 52 can be used to determine the usefulness indicator For example, to a value that depends on the number of missions performed and / or the number of performed maintenance.
  • At least the determination means 22, the usability indicator resetting means 22 and the usage recommendation determination means comprise separate or common calculation means and calculation rules for calculating or resetting the usability indicator and calculating the usage recommendation, respectively.
  • FIG. 3 illustrates a method 54 according to the invention for operating an unmanned underwater vehicle, in particular of the underwater vehicle 2 according to FIG. 1, on the basis of a block diagram.
  • the method 54 starts in a step 56, followed by determining a usability indicator in a step 58 and storing the usability indicator in a step 60.
  • the usability indicator is subsequently transmitted to the operator console 30 via the data interface 26 in a step 62.
  • transmission to a mobile device or to a display means for displaying the usability indicator on the underwater vehicle 2 or outside of the underwater vehicle 2 is possible.
  • the step 62 is followed by a step 64, in which the underwater vehicle 2 is stored.
  • the battery 8, 8 permanently integrated into the underwater vehicle 2, in particular with regard to its state of charge, is monitored and recharged as required.
  • care and maintenance of materials such as full or partial charging and / or discharging of the battery 8, 8 'are performed in cycles on a regular basis.
  • the state of charge of the battery 8, 8 ' is maintained at a value of about 60 to 70 percent of its charge capacity.
  • a usage recommendation for the underwater vehicle 2 is determined from the usability indicator, in particular in conjunction with the usability indicators of other underwater vehicles.
  • the usage recommendation is subsequently visually displayed in a step 68 or displayed visually or output in some other way.
  • the usage Failure may include the underwater vehicle 2 being selected for an upcoming mission. Possibly. However, the underwater vehicle 2 is selected manually based on the use recommendation 68. Whether the underwater vehicle 2 is selected for an upcoming mission is illustrated by a query 70. If the underwater vehicle 2 is selected accordingly, according to a step 72, the exchange body 36, 38 or 40 required for this mission is fastened to the underwater vehicle 2 if it has not yet been fastened.
  • the mission is started in a step 74, wherein the underwater vehicle 2 is launched into the water and carries out its mission either automatically or remotely.
  • the mission data in particular by means of the operating time counter 18 according to a step 76 is determined or seniert.
  • various environmental parameters such as temperature and pressure can be sensed. The sensing of data may possibly continue at least partially after the end of the mission.
  • the data sensed in step 76 is stored according to step 78.
  • a step 80 the mission is terminated later. If the mission is terminated by detonating the explosive 42 in the exchange body 36, the process in step 80 is also completed. Otherwise, the mission is usually completed when the underwater vehicle 2 has returned to a mountain position and is lifted from the water from there. The replacement body 38 or 40 is then possibly removed according to a step 82, but may alternatively remain on the underwater vehicle 2. Now, the process in step 58 is continued with the trickle charge storage for the battery 8.
  • the underwater vehicle 2 in the query 70 has not been selected for an upcoming mission, it may be because the underwater vehicle 2 is not currently being serviced and therefore may have a usability indicator unfavorable to the mission.
  • a query 84 it may be decided whether maintenance should be performed. After a positive decision, the maintenance of the underwater vehicle 2 is carried out in accordance with a step 86 and subsequently in step 58 the usability indicator redetermined. In particular, due to maintenance, the usability indicator is reset to a lower value, but not zero.
  • the underwater vehicle 2 when the usability indicator reaches or exceeds a defined acceptance value, the underwater vehicle 2 is temporarily disabled for use and must first undergo maintenance to lower the usability indicator again.
  • the underwater vehicle 2 has a usability indicator according to a query 88, which could no longer be reduced to an acceptable value by a possible maintenance, ie if the usability indicator is above the acceptance value and would remain above this acceptance value even after a possible maintenance, the end of the life of the underwater vehicle 2 is reached, so that this underwater vehicle 2 is permanently locked in a step 90 for further operations, whereby the method according to a step 92 is completed.

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Abstract

The invention relates to a device 50 and a method 54 for operating an unmanned underwater vehicle 2, wherein the underwater vehicle 2 has determining means 22 which determine 58 a usability indicator. A use recommendation for the use of the underwater vehicle 2 in a future mission can be derived or is derived 66 from this usability indicator. The determination 58 of the usability indicator takes place as a function of at least one operating parameter of the underwater vehicle 2. A decision aid relating to the suitability of the underwater vehicle 2 for a respective purpose of use can be made available for an underwater vehicle 2, which can be used for different purposes by means of the invention. In addition, the invention relates to an underwater vehicle 2 which has at least the determining means 22 and/or storage means 20 for storing a usability indicator which is determined 58 by means of the device 50 according to the invention.

Description

Einrichtung und Verfahren zum Betreiben eines unbemannten Unterwasserfahrzeugs sowie Unterwasserfahrzeug mit der  Device and method for operating an unmanned underwater vehicle and underwater vehicle with the
Einrichtung  Facility
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung und ein Verfahren zum Betreiben eines unbemannten Unterwasserfahrzeugs und ein unbemanntes Unterwasserfahrzeug mit dieser Einrichtung oder mit Teilen dieser Einrichtung. The invention relates to a device and a method for operating an unmanned underwater vehicle and an unmanned underwater vehicle with this device or with parts of this device.
Unbemannte Unterwasserfahrzeuge sind in unterschiedlichen Ausführungen für unterschiedliche Einsatzzwecke bekannt. Bspw. werden unbemannte Unterwasserfahrzeuge zum Inspizieren von Einrichtungen unter der Wasseroberfläche oder zum Bergen bzw. Sprengen von Unterwasserminen eingesetzt. Ein unbemanntes Unterwasserfahrzeug kann dabei als kabelgebunden operierendes Unterwasserfahrzeug (ROV = Remotely Operating Vehicle) oder als autonomes Unterwasserfahrzeug (AUV = Autonomous Underwater Vehicle) ausgebildet sein. Das Unterwasserfahrzeug steuert sich somit entweder selbst oder wird über ein Kabel, bspw. ein Lichtwellenleiter, gesteuert. Unmanned underwater vehicles are known in different designs for different purposes. For example. Unmanned underwater vehicles are used to inspect sub-surface facilities or to rescue or underwater mines. An unmanned underwater vehicle can be designed as a cable-operated underwater vehicle (ROV = Remotely Operating Vehicle) or as an autonomous underwater vehicle (AUV = Autonomous Underwater Vehicle). The underwater vehicle thus either controls itself or is controlled by a cable, for example an optical waveguide.
Angetrieben werden unbemannte Unterwasserfahrzeuge in der Regel mittels elektromotorischer Antriebe, die von einer am Unterwasserfahrzeug untergebrachten Batterie mit elektrischer Energie versorgt werden. Dabei weisen wiederholt einsetzbare Unterwasserfahrzeuge in der Regel eine wiederaufladbare Batterie, insbesondere eine Nickelmetallhydrid (NiMh)-Batterie auf, wohingegen Unterwasserfahrzeuge, die unter eigener Zerstörung zur Minenräumung eingesetzt werden, in der Regel eine nicht wiederaufladbare primäre Lithiumbatterie (LiS02-Batterie) aufweisen. An Bord eines Schiffes können nach dem Stand der Technik mehrere unterschiedlich ausgebildete Unterwasserfahrzeuge lagern, die speziell für einen jeweiligen Einsatzzweck ausgebildet sind und nur für diesen Einsatzzweck eingesetzt werden. Dies führt bspw. dazu, dass zur Minenräumung unter Selbstzerstörung vorgesehene Unterwasserfahrzeuge bereits bei ihrem ersten Einsatz und somit im neuen bzw. neuwertigen Zustand zerstört werden. Unmanned underwater vehicles are usually powered by electric motor drives, which are supplied with electrical energy by a battery housed on the underwater vehicle. In this case, repeatedly usable underwater vehicles usually have a rechargeable battery, in particular a nickel-metal hydride (NiMh) battery, whereas underwater vehicles, which are used for demining under their own destruction, usually have a non-rechargeable primary lithium battery (LiS02 battery). On board a ship several differently shaped underwater vehicles can be stored in the prior art, which are specially designed for a particular application and are used only for this purpose. This leads, for example, to the fact that underwater vehicles provided for demining under self-destruction are already destroyed on their first use and thus in the new or mint condition.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Betreiben von Unterwasserfahrzeugen zu verbessern. The invention has for its object to improve the operation of underwater vehicles.
Die Erfindung löst diese Aufgabe mit einer Einrichtung nach Anspruch 1 , mit einem Unterwasserfahrzeug nach Anspruch 8 und mit einem Verfahren nach Anspruch 9. The invention solves this problem with a device according to claim 1, with an underwater vehicle according to claim 8 and with a method according to claim 9.
Die Erfindung hat erkannt, dass es vorteilhaft ist, ein unbemanntes Unterwasserfahrzeug für unterschiedliche Einsatzzwecke bzw. für unterschiedliche Nutzungen vorzusehen. Das Unterwasserfahrzeug kann somit mehrere unterschiedliche Missionen durchführen, bspw. zunächst mehrere Aufklärungsmissionen und abschließend eine Mission, bei der mit einer Zerstörung des Unterwasserfahrzeugs zu rechnen ist. The invention has recognized that it is advantageous to provide an unmanned underwater vehicle for different purposes or for different uses. The underwater vehicle can thus perform several different missions, for example, first several reconnaissance missions and finally a mission in which to be reckoned with a destruction of the underwater vehicle.
Weiter hat die Erfindung erkannt, dass es vorteilhaft ist, Bedienpersonal, das eines von mehreren Unterwasserfahrzeugen für eine bestimmte Mission auswählen muss, eine Nutzungsempfehlung für die Nutzung des Unterwasserfahrzeugs in der zukünftigen Mission bereitzustellen. Die Erfindung hat weiter erkannt, dass diese Nutzungsempfehlung vorteilhaft vom Zustand, insbesondere Wartungszustand und Verschleißzustand, bzw. von der Brauchbarkeit des Unterwasserfahrzeugs abhängig gemacht werden kann. Die Erfindung ermittelt daher einen Brauchbarkeitsindikator für das Unterwasserfahrzeug. Von diesem Brauchbarkeitsindikator kann die Nutzungsempfehlung abgeleitet werden. Der Brauchbarkeitsindikator gibt den Zustand bzw. die Brauchbarkeit des Unterwasserfahrzeugs an. Dabei ist der Brauchbarkeitsindikator bevorzugt ein einzelner Wert. Alternativ enthält der Brauchbarkeitsindikator eine Schar von Werten. Schließlich hat die Erfindung erkannt, dass dieser Brauchbarkeitsindikator vorteilhaft in Abhängigkeit von wenigstens einem Betriebsparameter des Unterwasserfahrzeugs, bevorzugt aus diesem Betriebsparameter, ermittelt wird. Bspw. gibt der Betriebsparameter Aufschluss über Nutzungszeiten und somit den Verschleiß bzw. Wartungszustand des Unterwasserfahrzeugs. Anhand des Brauchbarkeitsindikators kann somit bspw. erkannt werden, dass das Unterwasserfahrzeug neuwertig und/oder frisch gewartet ist, so dass daraus bspw. als Nutzungsempfehlung abgeleitet werden kann, dass gerade dieses Unterwasserfahrzeug hervorragend für eine Mission geeignet ist, die ein zuverlässiges Unterwasserfahrzeug erfordert und bei der mit einer Rückkehr des Unterwasserfahrzeugs in unbeschadetem Zustand zu rechnen ist. Further, the invention has recognized that it is advantageous to provide operators who need to select one of several submersibles for a particular mission to provide a usage recommendation for the use of the submersible in the future mission. The invention has further recognized that this use recommendation can advantageously be made dependent on the state, in particular the maintenance state and wear state, or on the usability of the underwater vehicle. The invention therefore determines a usefulness indicator for the underwater vehicle. From this usability indicator, the usage recommendation can be derived. The usability indicator indicates the condition or usability of the underwater vehicle. The usability indicator is preferably a single value. Alternatively, the usability indicator includes a family of values. Finally, the invention has recognized that this usability indicator is advantageously determined as a function of at least one operating parameter of the underwater vehicle, preferably from this operating parameter. For example. gives the operating parameters information about usage times and thus the wear or maintenance condition of the underwater vehicle. Thus, for example, it can be recognized from the usability indicator that the underwater vehicle is in mint condition and / or freshly serviced, so that it can be deduced, for example, as usage recommendation, that this underwater vehicle is excellently suitable for a mission which requires a reliable underwater vehicle and at which is expected to return the underwater vehicle in an undamaged condition.
Betriebsparameter des Unterwasserfahrzeugs sind bspw. eine Betriebszeit bzw. Betriebsstunden und/oder eine Fahrzeit und/oder eine Ruhezeit des Unterwasserfahrzeugs und/oder sensierte Umweltparameter, die Einfluss auf den Zustand des Unterwasserfahrzeugs haben. Operating parameters of the underwater vehicle are, for example, an operating time or operating hours and / or a travel time and / or a rest time of the underwater vehicle and / or sensed environmental parameters that have an influence on the state of the underwater vehicle.
In einer vorteilhaften Ausführungsform hängt der Brauchbarkeitsindikator von Daten wenigstens einer in wenigstens einem zurückliegenden Zeitraum absolvierten Betriebszeit bzw. von Betriebsstunden des Unterwasserfahrzeugs ab. Die Betriebszeit ist dabei die Zeit, während derer das Unterwasserfahrzeug tatsächlich betrieben bzw. für eine Mission eingesetzt, nicht jedoch lediglich gelagert wurde. Gerade die Betriebszeit hat nämlich deutlich Einfluss auf die Alterung des Unterwasserfahrzeugs, insbesondere auf einen Verschleiß des Unterwasserfahrzeugs einschließlich einer Alterung seiner Batterie. In an advantageous embodiment, the usability indicator depends on data from at least one operating time completed in at least one previous period or operating hours of the underwater vehicle. The operating time is the time during which the underwater vehicle was actually operated or used for a mission, but not just stored. The operating time in particular has a significant influence on the aging of the underwater vehicle, in particular on wear of the underwater vehicle including aging of its battery.
In einer vorteilhaften Ausführungsform hängt der Brauchbarkeitsindikator alternativ oder zusätzlich ab von Daten wenigstens einer in wenigstens einem zurückliegenden Zeitraum absolvierten und innerhalb der Betriebszeit liegenden Fahrzeit des Unterwasserfahrzeugs. Während der Fahrzeit bzw. während das Unterwasserfahrzeug sich fortbewegt, werden nämlich Antriebe des Unterwasserfahrzeugs sowie die Batterie des Unterwasserfahrzeugs besonders stark beansprucht, was Auswirkungen auf die Brauchbarkeit bzw. den Zustand des Unterwasserfahrzeugs hat. In einer vorteilhaften Ausführungsform hängt der Brauchbarkeitsindikator zusätzlich oder alternativ von Daten wenigstens einer in wenigstens einem zurückliegenden Zeitraum absolvierten bzw. vergangenen und außerhalb der Betriebszeit liegenden Ruhezeit des Unterwasserfahrzeugs ab. Auch während der Ruhezeit kann sich nämlich der allgemeine Zustand des Unterwasserfahrzeugs verschlechtern, bspw. durch Alterung der Batterie, durch Alterung von Gummidichtungen oder Korrosion an Teilen des Unterwasserfahrzeugs. In an advantageous embodiment, the usability indicator depends, alternatively or additionally, on data from at least one travel time of the underwater vehicle completed in at least one previous time period and lying within the operating time. During the travel time or while the underwater vehicle is moving, namely drives of the underwater vehicle and the battery of the underwater vehicle are particularly heavily stressed, which has an effect on the usefulness or the state of the underwater vehicle. In an advantageous embodiment, the usability indicator additionally or alternatively depends on data from at least one idle time of the underwater vehicle completed in at least one previous period of time or past and outside of the operating time. Even during the rest period, namely, the general condition of the underwater vehicle may worsen, for example. By aging of the battery, by aging of rubber seals or corrosion of parts of the underwater vehicle.
In einer vorteilhaften Ausführungsform hängt der Brauchbarkeitsindikator alternativ oder zusätzlich von Daten wenigstens eines während der Betriebszeit und/oder Fahrzeit und/oder Ruhezeit des Unterwasserfahrzeugs und/oder eines aktuell sensierten Umweltparameters ab. Insbesondere die Alterung der Batterie sowie eine etwaige Korrosion werden von Umweltparametern beeinflusst. Sen- sierte Umweltparameter sind eine Temperatur und/oder ein Druck. In an advantageous embodiment, the usability indicator depends alternatively or additionally on data of at least one during the operating time and / or travel time and / or rest time of the underwater vehicle and / or a currently sensed environmental parameter. In particular, the aging of the battery and any corrosion are influenced by environmental parameters. Sensed environmental parameters are a temperature and / or a pressure.
Die sensierte Temperatur ist gemäß einer ersten Variante eine Temperatur der Batterie des Unterwasserfahrzeugs. Gemäß einer zweiten Variante ist die sensierte Temperatur die Temperatur des umgebenden Wassers bzw. der umgebenden Luft um das Unterwasserfahrzeug. Gemäß einer dritten Variante ist die sensierte Temperatur die Temperatur der Luft im Unterwasserfahrzeug. Die Varianten können miteinander kombiniert sein, so dass der Brauchbarkeitsindikator ggf. von mehreren dieser Temperaturen abhängt. Der Druck ist insbesondere ein sensierter Umgebungswasserdruck bzw. ein sensierter Umgebungsluftdruck. Alternativ oder zusätzlich umfasst der Druck einen sensierten Druck im Inneren des Unterwasserfahrzeugs bzw. in der Batterie des Unterwasserfahrzeugs. The sensed temperature is according to a first variant, a temperature of the battery of the underwater vehicle. According to a second variant, the sensed temperature is the temperature of the surrounding water or the surrounding air around the underwater vehicle. According to a third variant, the sensed temperature is the temperature of the air in the underwater vehicle. The variants can be combined with each other, so that the usability indicator may depend on several of these temperatures. The pressure is in particular a sensed ambient water pressure or a sensed ambient air pressure. Alternatively or additionally, the pressure comprises a sensed pressure in the interior of the underwater vehicle or in the battery of the underwater vehicle.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Einrichtung zum Betreiben des unbemannten Unterwasserfahrzeugs Nutzungsempfehlungsbestim- mungsmittel zum Ableiten der Nutzungsempfehlung aus dem Brauchbarkeitsindikator. Die Nutzungsempfehlung wird nach vorbestimmten Regeln automatisch unter Heranziehung des Brauchbarkeitsindikators ermittelt, so dass einem Bedienpersonal des Unterwasserfahrzeugs nachfolgend eine Entscheidungshilfe beim Auswählen eines für eine Mission geeignetes Unterwasserfahrzeugs be- reitsteht. Vorteilhafterweise unterscheidet die Erfindung dabei zwischen einer empfohlenen Nutzung in einer sprengstofffreien Nicht-Objektvernichtungsmission und einer Objektvernichtungsmission, bspw. zum Räumen einer Mine. Bevorzugt unterscheidet die Erfindung weiter, ob es sich bei der Nicht-Objektvernichtungsmission um eine Inspektionsmission bzw. Aufklärungsmission oder um eine Trainingsmission zum Simulieren einer Objektvernichtungsmission, handelt. According to an advantageous embodiment, the device for operating the unmanned underwater vehicle comprises usage recommendation determination means for deriving the usage recommendation from the usability indicator. The usage recommendation is automatically determined according to predetermined rules using the usability indicator, so that an operating personnel of the underwater vehicle can subsequently make a decision when selecting an underwater vehicle suitable for a mission. riding is. Advantageously, the invention distinguishes between a recommended use in an explosive-free non-object destruction mission and an object destruction mission, for example for clearing a mine. Preferably, the invention further distinguishes whether the non-object destruction mission is an inspection mission or a training mission for simulating an object destruction mission.
In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung wird das Unterwasserfahrzeug für eine jeweilige Mission mit einem dafür vorgesehenen Austauschkörper bestückt. Bspw. ist ein Sprengstoff aufweisender Austauschkörper in einer Objektvernichtungsversion für die Objektvernichtungsmission vorgesehen. Ein sprengstofffreier und mehrere Sensoren aufweisender Austauschkörper in einer Inspektionsversion ist für die Inspektionsmission vorgesehen. Für die Trainingsmission ist schließlich ein Austauschkörper in einer Trainingsversion vorgesehen, der den Austauschkörper in der Objektvernichtungsversion simuliert. Vorzugsweise geben die Nutzungsempfehlungsbestimmungsmittel somit eine Empfehlung zur Nutzung des Unterwasserfahrzeugs in Verbindung mit der Objektvernichtungsversion oder in Verbindung mit der Nicht-Objektvernichtungsversion, insbesondere Inspektionsversion oder Trainingsversion, in Abhängigkeit vom Brauchbarkeitsindikator. In a preferred development of the invention, the underwater vehicle for a respective mission is equipped with a replacement body provided for this purpose. For example. For example, an explosive having exchange body is provided in an object destruction version for the object destruction mission. An explosive-free and multiple sensors exchange body in an inspection version is provided for the inspection mission. For the training mission finally a replacement body is provided in a training version, which simulates the exchange body in the object destruction version. Preferably, the usage recommendation determination means thus provides a recommendation for use of the underwater vehicle in connection with the object destruction version or in connection with the non-object destruction version, in particular inspection version or training version, depending on the usability indicator.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Einrichtung zum Betreiben des unbemannten Unterwasserfahrzeugs ein Anzeigemittel zum optischen Anzeigen des Brauchbarkeitsindikators oder der vom Brauchbarkeitsindikator abgeleiteten Nutzungsempfehlung. Der Brauchbarkeitsindikator bzw. die Nutzungsempfehlung ist dabei bspw. als optisch dargestellte Farbe oder als Zahl bzw. Ziffernfolge kodiert. Das Anzeigemittel kann am Unterwasserfahrzeug, an einer externen Bedienkonsole oder an einem anderen ortsfesten oder mobilen Gerät angeordnet sein, das zumindest Teile der erfindungsgemäßen Einrichtung zum Betreiben des umbenannten Unterwasserfahrzeugs umfasst. Mittels des Anzeigemittels kann ein Bedienpersonal schnell den Brauchbarkeitsindikator bzw. die Nutzungsempfehlung erkennen und wird somit effektiv beim Auswählen eines Unterwasserfahrzeugs für eine bevorstehende Mission unterstützt. Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Einrichtung zum Betreiben des unbemannten Unterwasserfahrzeugs Speichermittel zum Speichern der zum Bestimmen des Brauchbarkeitsindikators ermittelten Daten und/oder des Brauchbarkeitsindikators und/oder der Nutzungsempfehlung. Vorzugsweise weist das Unterwasserfahrzeug diese Speichermittel auf. Alternativ oder zusätzlich sind die Speichermittel außerhalb des Unterwasserfahrzeugs, bspw. in der externen Bedienkonsole, vorhanden. According to an advantageous embodiment, the device for operating the unmanned underwater vehicle comprises a display means for optically displaying the usability indicator or the usage recommendation derived from the usability indicator. The usability indicator or the usage recommendation is coded, for example, as a color represented optically or as a number or numerical sequence. The display means may be arranged on the underwater vehicle, on an external control console or on another stationary or mobile device comprising at least parts of the device according to the invention for operating the renamed submersible. By means of the display means, an operator can quickly recognize the usability indicator or the usage recommendation and is thus effectively assisted in selecting an underwater vehicle for an upcoming mission. According to an advantageous embodiment, the device for operating the unmanned underwater vehicle comprises storage means for storing the data determined for determining the usability indicator and / or the usability indicator and / or the usage recommendation. The underwater vehicle preferably has this storage means. Alternatively or additionally, the storage means are present outside the underwater vehicle, for example in the external operating console.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform sind zumindest Teile der Einrichtung zum Betreiben des unbemannten Unterwasserfahrzeugs au ßerhalb dieses unbemannten Unterwasserfahrzeugs angeordnet. Dadurch können extern vorhandene Daten zum Ermitteln des Brauchbarkeitsindikators oder der Nutzungsempfehlung berücksichtigt werden. Weiter können das Ermitteln des Brauchbarkeitsindikators oder der Nutzungsempfehlung und/oder das Speichern des Brauchbarkeitsindikators oder der Nutzungsempfehlung bspw. an der zentralen Bedienkonsole erfolgen. According to an advantageous embodiment, at least parts of the device for operating the unmanned underwater vehicle are arranged outside this unmanned underwater vehicle. As a result, externally available data for determining the usability indicator or the usage recommendation can be taken into account. Furthermore, the determination of the usability indicator or the usage recommendation and / or the storage of the usability indicator or the usage recommendation, for example, can take place at the central operating console.
Daher weist die Einrichtung zum Betreiben des Unterwasserfahrzeugs gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform eine Datenschnittstelle auf. Diese Datenschnittstelle ist zum Übertragen von Daten zum Ermitteln des Brauchbarkeitsindikators und/oder zum Übertragen des Brauchbarkeitsindikators und/oder einer vom Brauchbarkeitsindikator abgeleiteten Nutzungsempfehlung über diese Datenschnittstelle ausgebildet. Dabei werden die Daten entweder von der zentralen Bedienkonsole an das Unterwasserfahrzeug und/oder vom Unterwasserfahrzeug an die zentrale Bedienkonsole und/oder an eine mobile Anzeigeeinrichtung zum optischen Anzeigen des Brauchbarkeitsindikators und/oder der Nutzungsempfehlung übertragen. Das Übertragen erfolgt bevorzugt über ein Kabel. Alternativ oder zusätzlich jedoch über Funk. Therefore, according to an advantageous embodiment, the device for operating the underwater vehicle has a data interface. This data interface is designed for transmitting data for determining the usability indicator and / or for transmitting the usability indicator and / or a usage recommendation derived from the usability indicator via this data interface. In this case, the data is transmitted either from the central operating console to the underwater vehicle and / or from the underwater vehicle to the central operating console and / or to a mobile display device for optically displaying the usability indicator and / or the usage recommendation. The transmission preferably takes place via a cable. Alternatively or in addition, however, via radio.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Datenschnittstelle zum Übermitteln des Ladezustands wenigstens einer Batterie des Unterwasserfahrzeugs vom Unterwasserfahrzeug an eine Ladesteuereinrichtung ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich weist eine elektrische Leitung, die zum Laden wenigstens einer Batterie des Unterwasserfahrzeugs über diese elektrische Leitung vorgesehen ist, die Datenschnittstelle auf. In jedem Fall ist die Datenschnittstelle dabei durch eine ohnehin vorhandene Verbindung des Unterwasserfahrzeugs zu einer festen Einrichtung realisiert. Diese feste Verbindung ist zum Überwachen und Steuern des Ladezustands der Batterie des Unterwasserfahrzeugs während seiner Lagerung im Allgemeinen fortlaufend gegeben. Die Ladesteuereinrichtung ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass sie durch wiederholtes Nachladen der Batterie, die vorzugsweise wenigstens einen Lithium-Ionen-Akkumulator umfasst, den Ladungszustand dieser Batterie in einem Bereich zwischen 60 und 70 Prozent ihrer vollständigen Ladekapazität hält. Bei einem derartigen Ladungszustand sind chemische Prozesse, die zum Altern der Batterie führen könnten, minimiert. Ferner ist es möglich, die Batterie innerhalb von ca. 10 bis 15 Minuten auf ein 100 Prozent oder nahezu 100 Prozent ihrer Ladekapazität nachzuladen und das Unterwasserfahrzeug mit der Batterie somit einsatzbereit zu machen. According to an advantageous embodiment, the data interface for transmitting the state of charge of at least one battery of the underwater vehicle from the underwater vehicle to a charging control device is formed. Alternatively or additionally, an electrical line provided for charging at least one battery of the underwater vehicle via this electrical line is on, the data interface. In any case, the data interface is realized by an already existing connection of the underwater vehicle to a fixed device. This fixed connection is generally continuous for monitoring and controlling the state of charge of the underwater vehicle battery during its storage. The charging control means is preferably arranged to maintain the charge state of this battery in a range between 60 and 70 percent of its full charge capacity by repeatedly charging the battery, which preferably comprises at least one lithium-ion battery. In such a state of charge, chemical processes that could lead to battery aging are minimized. Furthermore, it is possible to recharge the battery within about 10 to 15 minutes to a 100 percent or nearly 100 percent of its charge capacity and thus to make the underwater vehicle with the battery ready for use.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Einrichtung zum Betreiben des unbemannten Unterwasserfahrzeugs Brauchbarkeitsindikatorrückstellmittel zum Verändern bzw. zum Verstellen des Brauchbarkeitsindikators in Abhängigkeit von einer registrierten Wartung des Unterwasserfahrzeugs auf. Durch eine Wartung wird der Zustand des Unterwasserfahrzeugs im Allgemeinen nämlich wieder verbessert, so dass das frisch gewartete Unterwasserfahrzeug wieder für hohe Zuverlässigkeit erfordernde Missionen geeignet ist, selbst wenn dieses Unterwasserfahrzeug bereits zahlreiche Missionen bzw. eine lange Betriebszeit absolviert hat. According to an advantageous embodiment, the means for operating the unmanned underwater vehicle comprises usability indicator restoring means for changing the usability indicator in dependence on a registered maintenance of the underwater vehicle. In fact, maintenance generally improves the condition of the underwater vehicle again so that the newly serviced submersible is again capable of high reliability missions, even if this submersible has already completed numerous missions or long service life.
Die Brauchbarkeitsindikatorrückstellmittel sind dabei vorzugsweise derart ausgebildet, dass sie den Brauchbarkeitsindikator auf einen Wert zurücksetzen, der sich von dem Wert, auf den der Brauchbarkeitsindikator in Erwiderung auf eine vorherige Wartung zurückgesetzt wurde, unterscheidet. Nach einer durchgeführten Wartung wird der Brauchbarkeitsindikator nicht auf 0 oder einen festen Wert sondern auf einen Wert zurückgesetzt, der in Abhängigkeit der Daten zum Ermitteln des Brauchbarkeitsindikators und/oder des Brauchbarkeitsindikators selbst und/oder einer Anzahl durchgeführter Wartungen und/oder absolvierter Missionen mittels der Brauchbarkeitsindikatorrückstellmittel berechnet wird. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Einrichtung derart ausgebildet, dass diese Einrichtung automatisch einen Einsatz des Unterwasserfahrzeugs blockiert, wenn der diesem Unterwasserfahrzeug zugeordnete Brauchbarkeitsindikator bzw. die zugeordnete Nutzungsempfehlung einen festgelegten Wert erreicht oder übersteigt. Dieser festgelegte Wert kann abhängig sein von der vorgesehenen Nutzung bzw. von der Mission, für die das Unterwasserfahrzeug eingesetzt werden soll. In diesem Fall könnte der Brauchbarkeitsindikator durch eine Wartung des Unterwasserfahrzeugs auf einen Wert unterhalb dieses Grenzwerts gesetzt und das Unterwasserfahrzeug somit durch die Wartung für die bevorstehende Mission einsatzfähig gemacht werden. The usability indicator return means are preferably arranged to reset the usability indicator to a value different from the value to which the usability indicator has been reset in response to a prior service. After a maintenance has been performed, the usability indicator is reset not to 0 or a fixed value but to a value dependent on the data for determining the usability indicator and / or the usability indicator itself and / or a number of performed and / or completed missions using the usability indicator reset means is calculated. According to an advantageous development of the invention, the device is designed such that this device automatically blocks an insert of the underwater vehicle when the utility indicator assigned to this underwater vehicle or the assigned use recommendation reaches or exceeds a defined value. This set value may depend on the intended use or mission for which the underwater vehicle is to be used. In this case, the serviceability indicator could be set below this limit by servicing the underwater vehicle, thus rendering the underwater vehicle operational for the upcoming mission.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform sind die Ermittlungsmittel zum Berücksichtigen der Brauchbarkeitsindikatoren mehrerer Unterwasserfahrzeuge beim Ableiten der Nutzungsempfehlung ausgebildet. Auf diese Weise erhält das Bedienpersonal eine Hilfestellung, welches von mehreren zur Verfügung stehenden Unterwasserfahrzeugen für eine jeweilige Mission ausgewählt werden sollte. Bspw. erhält ein prinzipiell für eine bevorstehende Mission geeignetes Unterwasserfahrzeug nur deshalb nicht die Nutzungsempfehlung zur Durchführung dieser Mission, da wenigstens ein anderes Unterwasserfahrzeug gemäß seinem Brauchbarkeitsindikator noch besser für diese Mission geeignet scheint. According to an advantageous embodiment, the determination means for taking into account the usability indicators of a plurality of underwater vehicles are designed in deriving the usage recommendation. In this way, the operator gets an assistance, which should be selected by several available underwater vehicles for a particular mission. For example. Therefore, an underwater vehicle suitable in principle for an upcoming mission will not receive the recommended use for carrying out this mission, as at least one other submersible, according to its usability indicator, seems even better suited to this mission.
Ein erfindungsgemäßes Unterwasserfahrzeug weist die Ermittlungsmittel der erfindungsgemäßen Einrichtung zum Betreiben des Unterwasserfahrzeugs und/oder Speichermittel zum Speichern des Mittels der erfindungsgemäßen Einrichtung ermittelten Brauchbarkeitsindikators auf. Dadurch ist es möglich, das Unterwasserfahrzeug bspw. auf ein anderes Schiff zu verbringen und dort unmittelbar den zugeordneten Brauchbarkeitsindikator bereitstellen zu können, wobei der Brauchbarkeitsindikator entweder berechnet oder aus den Speichermitteln ausgelesen wird. An underwater vehicle according to the invention has the determining means of the device according to the invention for operating the underwater vehicle and / or storage means for storing the usability indicator determined by means of the device according to the invention. This makes it possible to spend the underwater vehicle, for example, on another ship and to be able to provide there immediately the associated usability indicator, the usability indicator is either calculated or read from the storage means.
Gemäß bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung weist das Unterwasserfahrzeug weitere Teile der Einrichtung zum Betreiben des Unterwasserfahrzeugs oder diese Einrichtung oder Mittel zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben des Unterwasserfahrzeugs auf. Weitere Ausführungsformen ergeben sich aus den Ansprüchen sowie aus den anhand der Zeichnung näher erläuterten Ausführungsbeispielen. In der Zeichnung zeigen: According to preferred embodiments of the invention, the underwater vehicle comprises further parts of the device for operating the underwater vehicle or this device or means for carrying out the method according to the invention for operating the underwater vehicle. Further embodiments will become apparent from the claims and from the embodiments explained in more detail with reference to the drawing. In the drawing show:
Fig. 1 ein unbemanntes Unterwasserfahrzeug nebst drei alternativ daran befestigbaren Austauschkörpern sowie eine Ladesteuereinrichtung und eine zentrale Bedienkonsole gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; 1 shows an unmanned underwater vehicle together with three alternatively attachable thereto exchange bodies and a charging control device and a central control panel according to an embodiment of the invention.
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Einrichtung zum Betreiben des unbemannten Unterwasserfahrzeugs von Fig. 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung und Fig. 2 is a schematic representation of a device according to the invention for operating the unmanned underwater vehicle of Fig. 1 according to an embodiment of the invention and
Fig. 3 ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung des erfindungsgemäßen Fig. 3 is a block diagram for illustrating the inventive
Verfahrens zum Betreiben des unbemannten Unterwasserfahrzeugs von Fig. 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.  Method for operating the unmanned underwater vehicle of Fig. 1 according to an embodiment of the invention.
Fig. 1 zeigt ein unbemanntes Unterwasserfahrzeug 2, das bspw. an Bord eines Schiffes gelagert und mittels einer elektrischen Leitung 4 mit einer Ladesteuereinrichtung 6 verbunden ist. Die elektrische Leitung 4 kann mehrere elektrische Leiter umfassen. Das unbemannte Unterwasserfahrzeug 2 weist Batterien 8 und 8' sowie weitere verdeckt angeordnete Batterien auf, die alle als aufladbare Lithium-Ionen-Akkumulatoren ausgebildet sind und deren Ladezustand über die elektrische Leitung 4 mittels der Ladesteuereinrichtung 6 überwacht wird. Wenn der Ladezustand unter einen Wert von 60 Prozent der Ladekapazität der Batterien 8 und 8' sinkt, veranlasst die Ladesteuereinrichtung 6 ein Nachladen der Batterien 8 und 8' über die elektrische Leitung 4. Mittels der Ladesteuereinrichtung wird der Ladezustand der Batterien 8 und 8' zwischen 60 Prozent und 70 Prozent der Ladakapazität der Batterien 8 und 8' gehalten. Fig. 1 shows an unmanned underwater vehicle 2, for example, stored on board a ship and connected by means of an electrical line 4 with a charging control device 6. The electrical line 4 may comprise a plurality of electrical conductors. The unmanned underwater vehicle 2 has batteries 8 and 8 'and further concealed batteries, which are all designed as rechargeable lithium-ion batteries and the state of charge is monitored via the electrical line 4 by means of the charging control device 6. When the state of charge drops below a value of 60 percent of the charge capacity of the batteries 8 and 8 ', the charge controller 6 causes the batteries 8 and 8' to be recharged via the electric wire 4. By means of the charge controller, the state of charge of the batteries 8 and 8 'becomes intermediate 60 percent and 70 percent of the charging capacity of the batteries 8 and 8 'held.
Mittels der Batterien 8 und 8' werden zumindest elektrische Antriebsmittel 10 und 10' sowie ggf. weitere oder alle weiteren elektrischen Einrichtungen des unbemannten Unterwasserfahrzeugs 2 mit elektrischer Energie versorgt. Die elektri- sehen Antriebsmittel 10 und 10' sind zum Antreiben von Propellern 12 und 12' des Unterwasserfahrzeugs 2 vorgesehen. By means of the batteries 8 and 8 ', at least electrical drive means 10 and 10' as well as possibly further or all other electrical devices of the unmanned underwater vehicle 2 are supplied with electrical energy. The electrical Drive means 10 and 10 'are provided for driving propellers 12 and 12' of the underwater vehicle 2.
An den Batterien 8 und 8' sind ein Temperatursensor 14 bzw. 14' sowie ein Drucksensor 16 bzw. 16' angeordnet. Die Sensoren 14, 14', 16 und 16' überwachen die Temperatur der Batterie 8 bzw. 8' und den Druck in der Batterie 8 bzw. 8' bzw. den Druck in der Umgebung der Batterie 8 bzw. 8', in welche diese Batterie 8 bzw. 8' im Falle eines Defekts ausgasen würde, innerhalb einer Druckhülle des Unterwasserfahrzeugs 2. On the batteries 8 and 8 ', a temperature sensor 14 or 14' and a pressure sensor 16 or 16 'are arranged. The sensors 14, 14 ', 16 and 16' monitor the temperature of the battery 8 and 8 'and the pressure in the battery 8 and 8' and the pressure in the vicinity of the battery 8 and 8 ', in which this Battery 8 or 8 'would outgas in the event of a defect, within a pressure shell of the underwater vehicle. 2
Weiter weist das unbemannte Unterwasserfahrzeug 2 einen Betriebsstundenzähler bzw. Betriebszeitzähler 18 auf, der die Betriebsstunden bzw. die Betriebszeit des Unterwasserfahrzeugs 2 erfasst. Alternativ oder zusätzlich könnten auch ein Fahrzeitzähler und/oder ein Ruhezeitzähler vorgesehen sein. Furthermore, the unmanned underwater vehicle 2 has an operating hours counter or operating time counter 18 which records the operating hours or the operating time of the underwater vehicle 2. Alternatively or additionally, a driving time counter and / or a resting time counter could also be provided.
Daten der mittels des Betriebszeitzählers 18 ermittelten Betriebszeit sowie Daten, die mittels der Temperatursensoren 14 und 14' sowie mittels der Drucksensoren 16 und 16' ermittelt werden, werden in Speichermitteln 20 gespeichert. Weiter weist das unbemannte Unterwasserfahrzeug 2 Ermittlungsmittel 22 zum Ermitteln eines Brauchbarkeitsindikators auf, wobei die Ermittlungsmittel 22 hierfür aktuell, bspw. mittels der Temperatursensoren 14 und 14' sowie mittels der Drucksensoren 16 und 16', ermittelte Werte und/oder in den Speichermitteln 20 gespeicherte Daten heranziehen. Ein in Abhängigkeit dieser Werte bzw. Daten ermittelter Brauchbarkeitsindikator wird bspw. als Zahlenwert oder Farbe auf einem optischen Anzeigemittel 24 des Unterwasserfahrzeugs 2 dargestellt. Bspw. wird nach längerer Betriebszeit oder bei erhöhter Temperatur der Batterie 8 ein erhöhter Brauchbarkeitsindikator ermittelt und ein höherer Zahlenwert oder eine andere Farbe auf dem optischen Anzeigemittel 24 ausgegeben bzw. angezeigt. Data of the operating time determined by means of the operating time counter 18 as well as data obtained by means of the temperature sensors 14 and 14 'and by means of the pressure sensors 16 and 16' are stored in storage means 20. Furthermore, the unmanned underwater vehicle 2 has a determination means 22 for determining a usefulness indicator, the determination means 22 being currently therefor, for example by means of the temperature sensors 14 and 14 'and by means of the pressure sensors 16 and 16', determined values and / or data stored in the memory means 20 use. A usability indicator determined as a function of these values or data is displayed, for example, as a numerical value or color on an optical display means 24 of the underwater vehicle 2. For example. After a longer period of operation or at an elevated temperature of the battery 8, an increased usefulness indicator is determined and a higher numerical value or another color is output or displayed on the optical display means 24.
Über die elektrische Leitung 4 wird zugleich eine Datenschnittstelle 26 bereitgestellt, über die der Brauchbarkeitsindikator über die Ladesteuereinrichtung 6 und eine weitere elektrische Leitung 28 an eine zentrale Bedienkonsole 30 übermittelt wird. Die zentrale Bedienkonsole 30 weist weitere Speichermittel 20' zum Spei- ehern des Brauchbarkeitsindikators sowie Nutzungsempfehlungsbestimmungs- mittel 32 auf, die aus dem Brauchbarkeitsindikator, insbesondere unter Berücksichtigung der Brauchbarkeitsindikatoren weiterer Unterwasserfahrzeuge und/oder in Abhängigkeit einer geplanten Mission, aus dem Brauchbarkeitsindikator eine Nutzungsempfehlung für das Unterwasserfahrzeug 2 ableiten. Diese Nutzungsempfehlung wird ggf. ebenfalls in den Speichermitteln 20' gespeichert sowie auf einem Anzeigemittel 24', das als Bildschirm bzw. Display der Bedienkonsole 30 ausgebildet ist, angezeigt. A data interface 26 is simultaneously provided via the electrical line 4, via which the usability indicator is transmitted via the charge control device 6 and a further electrical line 28 to a central control console 30. The central control console 30 has further memory means 20 'for storing The usability indicator and usage recommendation determination means 32 derive a usage recommendation for the underwater vehicle 2 from the usability indicator, in particular taking into account the usability indicators of further underwater vehicles and / or depending on a planned mission, from the usability indicator. If necessary, this usage recommendation is likewise stored in the storage means 20 'and displayed on a display means 24', which is designed as a screen or display of the operating console 30.
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebene Verteilung des Betriebszeitzählers 18, der Speichermittel 20 und 20', der Ermittlungsmittel 22, der optischen Anzeigemittel 24 und 24' und der Nutzungsempfehlungsbestimmungsmit- tel 32 hinsichtlich der Anordnung am unbemannten Unterwasserfahrzeug 2 bzw. an der zentralen Bedienkonsole 30 beschränkt. Bspw. könnte eine Betriebszeit oder Ruhezeit des Unterwasserfahrzeugs 2 auch an der zentralen Bedienkonsole 30 ermittelt und über die Datenschnittstelle 26 zum Unterwasserfahrzeug 2 übertragen werden. The invention is not limited to the above-described distribution of the operation time counter 18, the storage means 20 and 20 ', the determining means 22, the visual display means 24 and 24' and the usage recommendation determining means 32 with regard to the arrangement of the unmanned underwater vehicle 2 and the central operating console, respectively 30 limited. For example. An operating time or rest time of the underwater vehicle 2 could also be determined at the central control console 30 and transmitted via the data interface 26 to the underwater vehicle 2.
Auch ist es möglich, alle Daten, die zum Ermitteln des Brauchbarkeitsindikators verwendet werden, zunächst, bspw. über die Datenschnittstelle 26, an der zentralen Bedienkonsole 30 zusammenzuführen und dort den Brauchbarkeitsindikator sowie die Nutzungsempfehlung für das Unterwasserfahrzeug 2 zu ermitteln. Der ermittelte Nutzungsindikator und/oder die ermittelte Nutzungsempfehlung kann dann wiederum über die Datenschnittstelle 26 zum Unterwasserfahrzeug 2 übertragen und dort gespeichert und/oder optisch angezeigt werden. Alternativ oder zusätzlich zur Anzeige des Brauchbarkeitsindikators bzw. der Nutzungsempfehlung am Unterwasserfahrzeug 2 könnte auch eine Funkverbindung zu einem mobilen Computer bzw. elektronischen Buch hergestellt werden, um dort eine Anzeige des Brauchbarkeitsindikators bzw. der Nutzungsempfehlung zu bewirken. It is also possible to merge all the data used to determine the usability indicator first, for example via the data interface 26, at the central control console 30 and to determine there the usability indicator and the usage recommendation for the underwater vehicle 2. The determined usage indicator and / or the determined usage recommendation can in turn be transmitted via the data interface 26 to the underwater vehicle 2 and stored there and / or visually displayed. Alternatively or in addition to the display of the usability indicator or the recommendation for use on the underwater vehicle 2, a radio link to a mobile computer or electronic book could also be produced in order to effect an indication of the usability indicator or the usage recommendation there.
Das Unterwasserfahrzeug 2 weist Aufnahmemittel 34 mit Fixiermitteln auf, mittels denen einer von mehreren Austauschkörpern 36, 38 und 40 vom Unterwasserfahrzeug 2 aufgenommen bzw. am Unterwasserfahrzeug 2 fixiert werden kann. Mittels der Austauschkörper 36, 38 und 40 kann das Unterwasserfahrzeug 2 gemäß einem jeweiligen Verwendungszweck ausgerüstet werden. Die mittels der Nutzungsempfehlungsbestimmungsmittel 32 ermittelten Nutzungsbestimmung erfordert in der Regel, dass genau einer der Austauschkörper 36, 38 oder 40 gemäß dieser Nutzungsbestimmung am Unterwasserfahrzeug 2 befestigt wird, wenn das Unterwasserfahrzeug 2 gemäß der vorgeschlagenen Nutzungsempfehlung eine Mission durchführen soll. The underwater vehicle 2 has receiving means 34 with fixing means, by means of which one of a plurality of exchange bodies 36, 38 and 40 can be received by the underwater vehicle 2 or fixed to the underwater vehicle 2. By means of the exchangeable bodies 36, 38 and 40, the underwater vehicle 2 can be equipped according to a respective intended use. The usage determination determined by means of the usage recommendation determination means 32 generally requires that exactly one of the exchange bodies 36, 38 or 40 is attached to the underwater vehicle 2 in accordance with this usage determination if the underwater vehicle 2 is to perform a mission according to the proposed usage recommendation.
Der Austauschkörper 36 ist eine Objektvernichtungsversion, die Sprengstoff 42 aufweist und für eine Objektvernichtungsmission, bspw. zum Räumen von Unterwasserminen, eingesetzt wird. Der Austauchkörper 38 ist ein sog. Dummy- Körper bzw. eine Trainingsversion, die den Austauschkörper 36 simuliert, so dass das Annähern des Unterwasserfahrzeugs 2 an eine Mine geprobt werden kann, ohne dass Sprengstoff mit dem Unterwasserfahrzeug 2 mitgeführt wird. Daher kann das Unterwasserfahrzeug 2 nach Missionsende geborgen werden. The exchange body 36 is an object destruction version having explosive 42 and used for an object destruction mission, for example, for clearing underwater mines. The immersion body 38 is a so-called dummy body or a training version that simulates the replacement body 36, so that the approach of the underwater vehicle 2 can be rehearsed to a mine without explosives being carried along with the underwater vehicle 2. Therefore, the underwater vehicle 2 can be recovered after the end of the mission.
Der Austauschkörper 40 ist schließlich eine Inspektionsversion, die bspw. eine Kamera 44 sowie eine Sonareinrichtung 46 sowie ggf. weitere oder andere nicht dargestellte Sensoren aufweist. Weiter können Austauschköper mit Aktuatoren vorgesehen sein, die es bspw. ermöglichen, Reparaturen am Fundament einer im Wasser stehenden Windkraftanlage durchzuführen oder eine Unterwasserpipeline zu reparieren. The replacement body 40 is finally an inspection version, which, for example, has a camera 44 as well as a sonar device 46 and optionally further or other sensors (not shown). Furthermore, replacement bodies can be provided with actuators which, for example, make it possible to carry out repairs on the foundation of a wind turbine standing in the water or to repair an underwater pipeline.
Fig. 2 zeigt eine Blockdarstellung einer erfindungsgemäßen Einrichtung 50 zum Betreiben des unbemannten Unterwasserfahrzeugs, insbesondere des unbemannten Unterwasserfahrzeugs 2 des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 1 . Die Einrichtung 50 umfasst mehrere Sensoren bzw. Zähler, nämlich den Temperatursensor 14, den Drucksensor 16 und den Betriebszeitzähler 18. Weiter umfasst die Einrichtung 50 die Speichermittel 20 und 20', die Anzeigemittel 24 und 24', die Ermittlungsmittel 22 zum Ermitteln des Brauchbarkeitsindikators, die Nut- zungsempfehlungsbestimmungsmittel 32, die Datenschnittstelle 26 sowie in Fig. 1 nicht dargestellte, jedoch ggf. am Unterwasserfahrzeug 2 oder an der zentralen Bedienkonsole 30 angeordnete Brauchbarkeitsindikatorrückstellmittel 52. Mittels der Brauchbarkeitsindikatorrückstellmittel 52 kann der Brauchbarkeitsindikator zurückgesetzt werden, bspw. auf einen Wert, der von der Anzahl durchgeführter Missionen und/oder der Anzahl durchgeführter Wartungen abhängt. 2 shows a block diagram of a device 50 according to the invention for operating the unmanned underwater vehicle, in particular the unmanned underwater vehicle 2 of the exemplary embodiment according to FIG. 1. The device 50 comprises a plurality of sensors or counters, namely the temperature sensor 14, the pressure sensor 16 and the operating time counter 18. Furthermore, the device 50 comprises the storage means 20 and 20 ', the display means 24 and 24', the determining means 22 for determining the usefulness indicator, 1, but if necessary on the underwater vehicle 2 or on the central operating console 30, the usefulness indicator return means 52. The usability indicator return means 52 can be used to determine the usefulness indicator For example, to a value that depends on the number of missions performed and / or the number of performed maintenance.
Zumindest die Ermittlungsmittel 22, die Brauchbarkeitsindikatorrücksetzmittel 22 und die Nutzungsempfehlungsbestimmungsmittel umfassen separate oder gemeinsame Rechenmittel und Rechenregeln zum Berechnen bzw. Zurückstellen des Brauchbarkeitsindikators bzw. zum Berechnen der Nutzungsempfehlung. At least the determination means 22, the usability indicator resetting means 22 and the usage recommendation determination means comprise separate or common calculation means and calculation rules for calculating or resetting the usability indicator and calculating the usage recommendation, respectively.
Fig. 3 veranschaulicht ein erfindungsgemäßes Verfahren 54 zum Betreiben eines unbemannten Unterwasserfahrzeugs, insbesondere des Unterwasserfahrzeugs 2 gemäß Fig. 1 , anhand eines Blockschaltbilds. FIG. 3 illustrates a method 54 according to the invention for operating an unmanned underwater vehicle, in particular of the underwater vehicle 2 according to FIG. 1, on the basis of a block diagram.
Das Verfahren 54 startet in einem Schritt 56, gefolgt von dem Ermitteln eines Brauchbarkeitsindikators in einem Schritt 58 und dem Speichern des Brauchbarkeitsindikators in einem Schritt 60. Der Brauchbarkeitsindikator wird nachfolgend in einem Schritt 62 über die Datenschnittstelle 26 an die Bedienkonsole 30 übertragen. Alternativ oder zusätzlich ist ein Übertragen an eine mobile Einrichtung oder an ein Anzeigemittel zum Anzeigen des Brauchbarkeitsindikators am Unterwasserfahrzeug 2 oder außerhalb des Unterwasserfahrzeugs 2 möglich. The method 54 starts in a step 56, followed by determining a usability indicator in a step 58 and storing the usability indicator in a step 60. The usability indicator is subsequently transmitted to the operator console 30 via the data interface 26 in a step 62. Alternatively or additionally, transmission to a mobile device or to a display means for displaying the usability indicator on the underwater vehicle 2 or outside of the underwater vehicle 2 is possible.
Auf den Schritt 62 folgt ein Schritt 64, in welchem das Unterwasserfahrzeug 2 gelagert wird. Dabei wird die fest in das Unterwasserfahrzeug 2 integrierte Batterie 8, 8, insbesondere hinsichtlich ihres Ladungszustands, überwacht und bei Bedarf nachgeladen. Außerdem werden regelmäßig Pflege- und Materialerhaltungsmaßnahmen, wie ein vollständiges oder teilweises Laden und/oder Entladen der Batterie 8, 8' in Zyklen durchgeführt. Der Ladezustand der Batterie 8, 8' wird dabei bei einem Wert von etwa 60 bis 70 Prozent ihrer Ladekapazität gehalten. The step 62 is followed by a step 64, in which the underwater vehicle 2 is stored. In the process, the battery 8, 8 permanently integrated into the underwater vehicle 2, in particular with regard to its state of charge, is monitored and recharged as required. In addition, care and maintenance of materials, such as full or partial charging and / or discharging of the battery 8, 8 'are performed in cycles on a regular basis. The state of charge of the battery 8, 8 'is maintained at a value of about 60 to 70 percent of its charge capacity.
In einem Schritt 66 wird aus dem Brauchbarkeitsindikator, insbesondere in Verbindung mit den Brauchbarkeitsindikatoren weiterer Unterwasserfahrzeuge, eine jeweilige Nutzungsempfehlung für das Unterwasserfahrzeug 2 bestimmt. Die Nutzungsempfehlung wird nachfolgend in einem Schritt 68 optisch angezeigt bzw. visuell dargestellt oder auf andere Weise ausgegeben. Die Nutzungsemp- fehlung kann beinhalten, dass das Unterwasserfahrzeug 2 für eine bevorstehende Mission ausgewählt ist. Ggf. wird jedoch auch manuell das Unterwasserfahrzeug 2 anhand der Nutzungsempfehlung 68 ausgewählt. Ob das Unterwasserfahrzeug 2 für eine bevorstehende Mission ausgewählt ist, wird anhand einer Anfrage 70 veranschaulicht. Wenn das Unterwasserfahrzeug 2 entsprechend ausgewählt ist, wird gemäß einem Schritt 72 der zu dieser Mission benötigte Austauschkörper 36, 38 oder 40 am Unterwasserfahrzeug 2 befestigt, sofern er noch nicht befestigt ist. In a step 66, a usage recommendation for the underwater vehicle 2 is determined from the usability indicator, in particular in conjunction with the usability indicators of other underwater vehicles. The usage recommendation is subsequently visually displayed in a step 68 or displayed visually or output in some other way. The usage Failure may include the underwater vehicle 2 being selected for an upcoming mission. Possibly. However, the underwater vehicle 2 is selected manually based on the use recommendation 68. Whether the underwater vehicle 2 is selected for an upcoming mission is illustrated by a query 70. If the underwater vehicle 2 is selected accordingly, according to a step 72, the exchange body 36, 38 or 40 required for this mission is fastened to the underwater vehicle 2 if it has not yet been fastened.
Nachfolgend wird die Mission in einem Schritt 74 gestartet, wobei das Unterwasserfahrzeug 2 zu Wasser gelassen wird und dort selbsttätig oder ferngesteuert seine Mission durchführt. Während der Mission werden Daten, insbesondere mittels des Betriebszeitzählers 18 gemäß einem Schritt 76 ermittelt bzw. sen- siert. Zusätzlich können verschiedene Umweltparameter wie Temperatur und Druck sensiert werden. Das Sensieren von Daten kann ggf. zumindest teilweise auch nach Missionsende fortgeführt werden. Die im Schritt 76 sensierten Daten werden gemäß einem Schritt 78 gespeichert. Subsequently, the mission is started in a step 74, wherein the underwater vehicle 2 is launched into the water and carries out its mission either automatically or remotely. During the mission data, in particular by means of the operating time counter 18 according to a step 76 is determined or seniert. In addition, various environmental parameters such as temperature and pressure can be sensed. The sensing of data may possibly continue at least partially after the end of the mission. The data sensed in step 76 is stored according to step 78.
Gemäß einem Schritt 80 wird später die Mission beendet. Falls die Mission durch Sprengung des Sprengstoffs 42 im Austauschkörper 36 beendet wird, ist auch das Verfahren im Schritt 80 beendet. Andernfalls ist die Mission in der Regel dann beendet, wenn das Unterwasserfahrzeug 2 zu einer Bergeposition zurückgekehrt ist und von dort aus dem Wasser gehoben wird. Der Austauschkörper 38 bzw. 40 wird dann evtl. gemäß einem Schritt 82 entfernt, kann alternativ jedoch auch am Unterwasserfahrzeug 2 verbleiben. Nun wird das Verfahren im Schritt 58 mit der Lagerung mit Erhaltungsladung für die Batterie 8 fortgesetzt. According to a step 80, the mission is terminated later. If the mission is terminated by detonating the explosive 42 in the exchange body 36, the process in step 80 is also completed. Otherwise, the mission is usually completed when the underwater vehicle 2 has returned to a mountain position and is lifted from the water from there. The replacement body 38 or 40 is then possibly removed according to a step 82, but may alternatively remain on the underwater vehicle 2. Now, the process in step 58 is continued with the trickle charge storage for the battery 8.
Wenn das Unterwasserfahrzeug 2 in der Abfrage 70 nicht für eine bevorstehende Mission ausgewählt wurde, kann dies daran liegen, dass das Unterwasserfahrzeug 2 aktuell nicht gewartet ist und daher möglicherweise einen für die Mission ungünstigen Brauchbarkeitsindikator aufweist. Gemäß einer Abfrage 84 kann entschieden werden, ob eine Wartung durchgeführt werden soll. Nach positiver Entscheidung wird gemäß einem Schritt 86 die Wartung des Unterwasserfahrzeugs 2 durchgeführt und nachfolgend im Schritt 58 der Brauchbarkeitsindikator neu bestimmt. Insbesondere wird der Brauchbarkeitsindikator aufgrund der Wartung auf einen niedrigeren Wert, nicht jedoch auf null, zurückgestellt. If the underwater vehicle 2 in the query 70 has not been selected for an upcoming mission, it may be because the underwater vehicle 2 is not currently being serviced and therefore may have a usability indicator unfavorable to the mission. In accordance with a query 84, it may be decided whether maintenance should be performed. After a positive decision, the maintenance of the underwater vehicle 2 is carried out in accordance with a step 86 and subsequently in step 58 the usability indicator redetermined. In particular, due to maintenance, the usability indicator is reset to a lower value, but not zero.
Insbesondere dann, wenn der Brauchbarkeitsindikator einen definierten Akzeptanzwert erreicht oder übersteigt, wird das Unterwasserfahrzeug 2 zeitweise für eine Nutzung gesperrt und muss erst einer Wartung unterzogen werden, um den Brauchbarkeitsindikator wieder abzusenken. In particular, when the usability indicator reaches or exceeds a defined acceptance value, the underwater vehicle 2 is temporarily disabled for use and must first undergo maintenance to lower the usability indicator again.
Falls das Unterwasserfahrzeug 2 gemäß einer Abfrage 88 einen Brauchbarkeitsindikator aufweist, der auch durch eine evtl. Wartung nicht mehr auf einen akzeptablen Wert verringert werden könnte, wenn also der Brauchbarkeitsindikator über dem Akzeptanzwert liegt und auch nach einer evtl. Wartung über diesem Akzeptanzwert verbleiben würde, ist das Ende der Lebenszeit des Unterwasserfahrzeugs 2 erreicht, so das dieses Unterwasserfahrzeug 2 in einem Schritt 90 dauerhaft für weitere Einsätze gesperrt wird, womit das Verfahren gemäß einem Schritt 92 beendet ist. If the underwater vehicle 2 has a usability indicator according to a query 88, which could no longer be reduced to an acceptable value by a possible maintenance, ie if the usability indicator is above the acceptance value and would remain above this acceptance value even after a possible maintenance, the end of the life of the underwater vehicle 2 is reached, so that this underwater vehicle 2 is permanently locked in a step 90 for further operations, whereby the method according to a step 92 is completed.
Alle in der vorstehenden Beschreibung und in den Ansprüchen genannten Merkmale sind einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander einsetzbar. Die Offenbarung der Erfindung ist somit nicht auf die beschriebenen bzw. beanspruchten Merkmalskombinationen beschränkt. Vielmehr sind alle Merkmalskombinationen als offenbart zu betrachten. All features mentioned in the above description and in the claims can be used individually as well as in any combination with one another. The disclosure of the invention is therefore not limited to the described or claimed feature combinations. Rather, all feature combinations are to be regarded as disclosed.

Claims

Ansprüche claims
Einrichtung zum Betreiben eines unbemannten Unterwasserfahrzeugs (2) mit Ermittlungsmitteln (22) zum Ermitteln (58) eines Brauchbarkeitsindikators, aus dem eine Nutzungsempfehlung für die Nutzung des Unterwasserfahrzeugs (2) in einer zukünftigen Mission ableitbar (66) ist, in Abhängigkeit von Daten wenigstens eines Betriebsparameters des Unterwasserfahrzeugs (2). A device for operating an unmanned underwater vehicle (2) with detection means (22) for determining (58) a usability indicator, from which a usage recommendation for the use of the underwater vehicle (2) in a future mission is derivable (66), depending on data at least one Operating parameters of the underwater vehicle (2).
Einrichtung nach Anspruch 1 , Device according to claim 1,
gekennzeichnet durch marked by
eine Abhängigkeit des Brauchbarkeitsindikators a dependency of the usability indicator
von Daten wenigstens einer in wenigstens einem zurückliegenden Zeitraum absolvierter Betriebszeit und/oder Fahrzeit und/oder Ruhezeit des Unterwasserfahrzeugs (2) und/oder from data of at least one operating time and / or travel time and / or rest time of the underwater vehicle (2) completed in at least one previous period and / or
von Daten wenigstens eines während der Betriebszeit und/oder Fahrzeit und/oder Ruhezeit des Unterwasserfahrzeugs (2) und/oder aktuell sensier- ten Umweltparameters, insbesondere wenigstens einer Temperatur, insbesondere Temperatur einer Batterie (8, 8') des Unterwasserfahrzeugs (2) und/oder Temperatur des umgebenden Wassers und/oder Temperatur der im Unterwasserfahrzeug (2) enthaltenen und/oder außerhalb des Unterwasserfahrzeugs (2) befindlichen Luft, und/oder wenigstens eines Drucks, insbesondere Umgebungswasserdrucks und/oder Umgebungsluftdrucks. data of at least one environmental parameter, in particular at least one temperature, in particular temperature of a battery (8, 8 ') of the underwater vehicle (2) and / or currently sensed during the operating time and / or travel time and / or rest time of the underwater vehicle (2) and or temperature of the surrounding water and / or temperature of the air contained in the underwater vehicle (2) and / or outside the underwater vehicle (2), and / or at least one pressure, in particular ambient water pressure and / or ambient air pressure.
Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, Device according to claim 1 or 2,
gekennzeichnet durch marked by
Nutzungsempfehlungsbestimmungsmittel (32) zum Ableiten (66) der Nutzungsempfehlung aus dem Brauchbarkeitsindikator, wobei die Nutzungsempfehlung in Abhängigkeit vom Brauchbarkeitsindikator entweder eine Empfehlung für die Nutzung des Unterwasserfahrzeugs (2) in Verbindung mit einem am Unterwasserfahrzeug (2) fixierten Austauschkörper (36) in einer Sprengstoff (42) aufweisenden Objektvernichtungsversion oder eine Empfehlung für die Nutzung in Verbindung mit einem am Unterwasserfahrzeug (2) fixierten Austauschkörper (38, 40) in einer sprengstofffreien Nicht- Objektvernichtungsversion, insbesondere Sensoren (42, 44) zum Untersuchen der Umgebung aufweisenden Inspektionsversion oder die Objektvernichtungsversion simulierenden Trainingsversion, ist. Use recommendation determination means (32) for deriving (66) the use recommendation from the usability indicator, the usage recommendation depending on the usability indicator either a recommendation for the use of the underwater vehicle (2) in conjunction with a replacement body (36) fixed to the underwater vehicle (2) in an explosive (42), or a recommendation for use in conjunction with an underwater vehicle (2) fixed exchange body (38, 40) in a non-explosive non-explosive Object destruction version, in particular sensors (42, 44) for inspecting the environment having inspection version or the object destruction version simulating training version is.
Einrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, Device according to one of the preceding claims,
gekennzeichnet durch marked by
eine Datenschnittstelle (26) zum Übertragen von Daten zum Ermitteln (58) des Brauchbarkeitsindikators und/oder zum Übertragen (62) des Brauchbarkeitsindikators und/oder einer vom Brauchbarkeitsindikator abgeleiteten (66) Nutzungsempfehlung über diese Datenschnittstelle (26) von einer zentralen Bedienkonsole (30) an das Unterwasserfahrzeug (2) und/oder vom Unterwasserfahrzeug (2) an eine zentrale Bedienkonsole (30) und/oder an eine mobile Anzeigeeinrichtung zum optischen Anzeigen (68) des Brauchbarkeitsindikators und/oder der Nutzungsempfehlung. a data interface (26) for transmitting data for determining (58) the usability indicator and / or transferring (62) the usability indicator and / or usability indicator (66) usage recommendation via said data interface (26) from a central operator console (30) to the underwater vehicle (2) and / or from the underwater vehicle (2) to a central operating console (30) and / or to a mobile display device for optically displaying (68) the usability indicator and / or the usage recommendation.
Einrichtung nach Anspruch 4, Device according to claim 4,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
die Datenschnittstelle (26) zum Übermitteln des Ladezustands wenigstens einer Batterie (8, 8') des Unterwasserfahrzeugs (2) vom Unterwasserfahrzeug (2) an eine Ladesteuereinrichtung (6) ausgebildet ist und/oder eine elektrische Leitung (4) die Datenschnittstelle (26) aufweist zum Laden wenigstens einer Batterie (8, 8') des Unterwasserfahrzeugs (2) über diese e- lektrische Leitung (4). the data interface (26) is designed to transmit the state of charge of at least one battery (8, 8 ') of the underwater vehicle (2) from the underwater vehicle (2) to a charging control device (6) and / or an electrical line (4) forms the data interface (26) has for charging at least one battery (8, 8 ') of the underwater vehicle (2) via this e- lectric line (4).
Einrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, Device according to one of the preceding claims,
gekennzeichnet durch marked by
Brauchbarkeitsindikatorrückstellmittel (52) zum Verändern des Brauchbarkeitsindikators in Abhängigkeit von einer registrierten Wartung des Unterwasserfahrzeugs (2).  Utility indicator reset means (52) for changing the usefulness indicator in response to a registered underwater vehicle maintenance (2).
Einrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, Device according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlungsmittel (22) zum Berücksichtigen der Brauchbarkeitsindikatoren mehrerer Unterwasserfahrzeuge (2) beim Ableiten (66) der Nutzungsempfehlung ausgebildet sind. characterized in that the determining means (22) are designed to take into account the usability indicators of a plurality of underwater vehicles (2) when deriving (66) the usage recommendation.
Unterwasserfahrzeug mit den Ermittlungsmitteln (22) der Einrichtung (50) zum Betreiben des Unterwasserfahrzeugs (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 zum Betreiben des Unterwasserfahrzeugs (2) und/oder mit Speichermitteln (20) zum Speichern (78) des mittels der Einrichtung (50) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 ermittelten (58) Brauchbarkeitsindikators. Underwater vehicle with the determining means (22) of the device (50) for operating the underwater vehicle (2) according to one of claims 1 to 7 for operating the underwater vehicle (2) and / or with storage means (20) for storing (78) the device (50) The usefulness indicator (58) determined according to any one of claims 1 to 7.
Verfahren zum Betreiben eines unbemannten Unterwasserfahrzeugs (2), dadurch gekennzeichnet, dass Method for operating an unmanned underwater vehicle (2), characterized in that
Ermittlungsmittel (22) einen Brauchbarkeitsindikator ermitteln (58) in Abhängigkeit von Daten wenigstens eines Betriebsparameters des Unterwasserfahrzeugs (2) und aus diesem Brauchbarkeitsindikator eine Nutzungsempfehlung für die Nutzung des Unterwasserfahrzeugs (2) in einer zukünftigen Mission abgeleitet (66) wird.  Determining means (22) determine a usability indicator (58) in dependence on data of at least one operating parameter of the underwater vehicle (2) and from this usability indicator a usage recommendation for the use of the underwater vehicle (2) is derived (66) in a future mission.
Verfahren nach Anspruch 9, Method according to claim 9,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
der Brauchbarkeitsindikator ermittelt (58) wird in Abhängigkeit the usability indicator (58) is determined as a function of
von Daten wenigstens einer in wenigstens einem zurückliegenden Zeitraum absolvierten Betriebszeit und/oder Fahrzeit und/oder Ruhezeit des Unterwasserfahrzeugs (2) und/oder from data of at least one operating time and / or travel time and / or rest time of the underwater vehicle (2) completed in at least one previous period and / or
von Daten wenigstens eines während der Betriebszeit und/oder Fahrzeit und/oder Ruhezeit des Unterwasserfahrzeugs (2) und/oder aktuell sensier- ten Umweltparameters, insbesondere wenigstens einer Temperatur, insbesondere Temperatur einer Batterie (8,8') des Unterwasserfahrzeugs (2) und/oder Temperatur des umgebenden Wassers und/oder Temperatur der im Unterwasserfahrzeug (2) enthaltenen und/oder außerhalb des Unterwasserfahrzeugs (2) befindlichen Luft, und/oder wenigstens eines Drucks, insbesondere Umgebungswasserdrucks und/oder Umgebungsluftdrucks. data of at least one environmental parameter, in particular at least one temperature, in particular temperature of a battery (8, 8 ') of the underwater vehicle (2) and / or currently sensed environmental parameter during the operating time and / or travel time and / or rest period of the underwater vehicle (2) and or temperature of the surrounding water and / or temperature of the air contained in the underwater vehicle (2) and / or outside the underwater vehicle (2), and / or at least one pressure, in particular ambient water pressure and / or ambient air pressure.
1 1 . Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, 1 1. Method according to claim 9 or 10,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
Nutzungsempfehlungsbestimmungsmittel (32) aus dem Brauchbarkeitsindikator die Nutzungsempfehlung ableiten (66), wobei die Nutzungsempfeh- lung in Abhängigkeit vom Brauchbarkeitsindikator entweder eine Empfehlung für die Nutzung des Unterwasserfahrzeugs (2) in Verbindung mit einem am Unterwasserfahrzeug (2) fixierten Austauschkörper (36) in einer Sprengstoff (42) aufweisenden Objektvernichtungsversion oder eine Empfehlung für die Nutzung in Verbindung mit einem am Unterwasserfahrzeug (2) fixierten Austauschkörper (38, 40) in einer sprengstofffreien Nicht- Use Recommendation determining means (32) derive from the usability indicator the usage recommendation (66), wherein the use recommendation depending on the usability indicator either a recommendation for the use of the underwater vehicle (2) in conjunction with a on the underwater vehicle (2) fixed exchange body (36) in one Explosive (42) having object destruction version or a recommendation for use in conjunction with an underwater vehicle (2) fixed exchange body (38, 40) in a non-explosive non-explosive
Objektvernichtungsversion, insbesondere Sensoren (44, 46) zum Untersuchen der Umgebung aufweisenden Inspektionsversion oder die Objektvernichtungsversion simulierenden Trainingsversion, ist. 12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 1 1 , Object destruction version, in particular sensors (44, 46) for inspecting the environment having inspection version or the object destruction version simulating training version, is. 12. The method according to any one of claims 9 to 1 1,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
über eine Datenschnittstelle (26) Daten zum Ermitteln (58) des Brauchbarkeitsindikators übertragen werden und/oder der Brauchbarkeitsindikator und/oder eine vom Brauchbarkeitsindikator abgeleitete Nutzungsempfeh- lung übertragen (62) wird von einer zentralen Bedienkonsole (30) an das Data is transmitted via a data interface (26) for determining the usefulness indicator (58) and / or the usability indicator and / or a usage recommendation derived from the usability indicator is transmitted (62) from a central operating console (30) to the
Unterwasserfahrzeug (2) und/oder vom Unterwasserfahrzeug (2) an eine zentrale Bedienkonsole (30) und/oder an eine mobile Anzeigeeinrichtung zum optischen Anzeigen (68) des Brauchbarkeitsindikators und/oder der Nutzungsempfehlung. Underwater vehicle (2) and / or from the underwater vehicle (2) to a central control panel (30) and / or to a mobile display device for optically displaying (68) the usability indicator and / or the usage recommendation.
13. Verfahren nach Anspruch 12, 13. The method according to claim 12,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
der Ladezustand wenigstens einer Batterie (8,8') des Unterwasserfahrzeugs (2) über die Datenschnittstelle (26) vom Unterwasserfahrzeug (2) an eine Ladesteuereinrichtung (6) übermittelt wird und/oder wenigstens eine the state of charge of at least one battery (8, 8 ') of the underwater vehicle (2) is transmitted via the data interface (26) from the underwater vehicle (2) to a charging control device (6) and / or at least one
Batterie (8, 8') des Unterwasserfahrzeugs (2) über eine elektrische Leitung (4), welche die Datenschnittstelle (26) aufweist, geladen wird. Battery (8, 8 ') of the underwater vehicle (2) via an electrical line (4) having the data interface (26) is loaded.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, 14. The method according to any one of claims 9 to 13,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
Brauchbarkeitsindikatorrückstellmittel (52) den Brauchbarkeitsindikator in Abhängigkeit einer registrierten Wartung des Unterwasserfahrzeugs (2) verändern.  Usability indicator return means (52) alter the usability indicator in response to registered underwater vehicle (2) maintenance.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 14, 15. The method according to any one of claims 9 to 14,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Ermittlungsmittel (22) die Brauchbarkeitsindikatoren mehrerer Unter- Wasserfahrzeuge (2) beim Ableiten (66) der Nutzungsempfehlung berücksichtigen.  the determination means (22) take into account the usability indicators of a plurality of submarines (2) when deriving (66) the usage recommendation.
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