EP3183600A1 - Mobiler wasserschallsender, unbemanntes wasserfahrzeug und wasserfahrzeug - Google Patents

Mobiler wasserschallsender, unbemanntes wasserfahrzeug und wasserfahrzeug

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EP3183600A1
EP3183600A1 EP15741485.5A EP15741485A EP3183600A1 EP 3183600 A1 EP3183600 A1 EP 3183600A1 EP 15741485 A EP15741485 A EP 15741485A EP 3183600 A1 EP3183600 A1 EP 3183600A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
underwater
mobile water
sound transmitter
sound
water sound
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP15741485.5A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Sven-Christian Hesse
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Atlas Elektronik GmbH
Original Assignee
Atlas Elektronik GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Atlas Elektronik GmbH filed Critical Atlas Elektronik GmbH
Publication of EP3183600A1 publication Critical patent/EP3183600A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • G01V1/38—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting specially adapted for water-covered areas
    • G01V1/3817—Positioning of seismic devices
    • G01V1/3835—Positioning of seismic devices measuring position, e.g. by GPS or acoustically
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/18—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S1/00—Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith
    • G01S1/72—Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith using ultrasonic, sonic or infrasonic waves

Definitions

  • the invention relates to a mobile
  • Water sound transmitter for the first and / or multiple emission of an underwater sound signal with a sound transducer, in particular a projector, and a power supply device and an unmanned underwater vehicle and a watercraft.
  • the object of the invention is to improve the state of the art.
  • a mobile water sound transmitter for the first and / or multiple emission of an underwater sound signal with a sound transducer, in particular a projector, and a power supply device, wherein a
  • Locking device is designed such that in a local proximity to an underwater structure when activated Arret michs worn a solid connection with the underwater structure is realized.
  • the structure may have a localized mark which is unique or regular
  • any rinsing that complicates (acousto) optical recognition are subordinate, since the positions are still detectable by means of a mobile sonar sonar by means of a passive sonar.
  • Water sound transmitters are shown and committed by a diver or for example by another AUV (autonomous underwater vehicle), so that an effective mission time or working time is increased on the structure, since a time and / or energy loss due to a longer path is avoidable.
  • AUV autonomous underwater vehicle
  • a small mobile water sound transmitter can be provided, which can be automatically arranged on corresponding underwater structures.
  • a “mobile water sound transmitter” is also referred to as a pinger.
  • a first-time underwater sound signal for example, at a defined time or different underwater sound signals are emitted.
  • the time interval between two emitted underwater sound signals can be constant. In a specific embodiment, however, these can also have a changing period or different time intervals.
  • the underwater sound frequency of the underwater sound signal can be constant or it can change with each emission or at a certain time.
  • Underwater sound signal is to be understood in particular as the signal first emitted by the mobile water sound transmitter during a mission.” Multiple emission of the underwater sound signal "can be assumed if the mobile water sound transmitter has at least two temporally spaced apart ones
  • a "sound transducer” is a device which in particular converts electrical energy into sound, in particular underwater sound, such as a piezoelectric transducer, for example a piezoceramic, to which a voltage is applied, and the reverse process can also be realized with the present sound transducer. so that an underwater sound signal applied to the transducer is converted into an electrical signal which can be processed and evaluated accordingly.
  • a projector In the event that the sound transducer is designed only as a transmitter, this is referred to by a projector.
  • the "power supply device” supplies both the sound transducer and the corresponding electronics, which controls the sound transducer or which evaluates corresponding signals applied to the sound transducer, with the associated supply voltage.
  • the "locking device” is a device that provides physical contact between the mobile waterborne sounder and the corresponding one
  • the mobile water sound transmitter is an integral part or a detachable-solid part of the corresponding underwater structure.
  • the underwater structure can be either artificial underwater structures such as a pipeline or a wreck, as well as a natural structure such as a rock.
  • the "firm connection” can be both substantially end-tight and releasably-strong, and the end-to-end connection essentially results in the removal of the mobile waterborne sounder, resulting in subsequent damage to the underwater structure, providing a releasably strong connection if due to appropriate forces of the mobile Water sound transmitter can be removed substantially without residue from the underwater structure.
  • the locking device is a bolt setting device, in particular nail setter, a suction cup and / or a magnet, in particular an electromagnet.
  • Underwater structure is ferrous and / or magnetic, One magnet or several magnets can be used.
  • the connection can be solved without leaving any residue by switching off the electromagnet.
  • the sound transducer can be set up such that the sound transducer is a time-regular
  • Underwater sound signal transmits. For example, such an underwater sound signal can be emitted every 3 seconds. Due to this high repetition rate, a meaningful and fast activation can be realized, for example, by means of a ROV (remotely operated vehicle), which can then be controlled essentially directly on the mobile waterborne sound transmitter.
  • ROV remotely operated vehicle
  • the mobile water sound transmitter has a time delay device, in particular a time delay circuit, which delays the first time transmission of the underwater sound signal time.
  • the energy consumption of the mobile waterborne sounder can be reduced or the duration of use extended accordingly.
  • the mobile waterborne sounder may emit the first underwater sound signal, for example, for the next scheduled inspection. If this takes place, for example, in 2 or 3 weeks, the mobile can shortly before Waterborne sounder start sending out the first ping and the other pings.
  • the mobile water sound transmitter In order to activate the mobile water sound transmitter only when needed, it may have an activation device which controls by an external signal, in particular external underwater activation sound signal, the first time transmission of the underwater sound signal.
  • an external signal in particular external underwater activation sound signal
  • a pipeline provided with the mobile waterborne sounder may, in the case of an inspection, be encoded by a correspondingly coded
  • Underwater sound signal to be activated Due to the specific sequence of underwater activation sound signals and / or, for example, a frequency coding, individual mobile water sound transmitters can be activated so that they start to send the pings.
  • the mobile water sound transmitter can be free from
  • the mobile water sounder is on its essential components such as the power supply equipment, the transducer and the locking device and the corresponding electronics or control limited. Also, such a very inexpensive mobile water sound transmitter can be provided.
  • the mobile water sound transmitter may have an envelope, which comprises a Wasserschallenendervolumen less than 12000cm 3 , in particular smaller 3000cm 3 or less than 900cm 3 and in particular smaller 150cm 3 .
  • An "envelope” is defined in particular by the volume delimiting the outer surface or the housing surface of the mobile waterborne sounder.
  • an unmanned underwater vehicle which comprises a previously described mobile
  • the mobile waterborne sounders in the present case also called underwater sounders
  • the mobile unmanned underwater vehicles After having been reached by the unmanned underwater vehicle the appropriate position for attaching or locking the mobile water sounder, the activation of the activation device, the firm connection with the underwater structure can be realized.
  • unmanned underwater vehicles are both so-called ROVs, which are supplied by a cable connection, for example, with energy and / or information or AUVs, which can act autonomously under water.
  • the mobile hydrophone transmitter is a detachable component of the unmanned underwater vehicle.
  • the mobile waterborne sounder can be placed as a kind of mask on the unmanned underwater vehicle. This has the particular advantage that certain characteristics of the unmanned
  • Underwater vehicle can be shared.
  • this may provide a repulsion mass that improves the use of the nail setting device.
  • the unmanned underwater vehicle can release the connection with the mobile hydrophone transmitter, and thus the hydrophone transmitter on the underwater structure remains and the unmanned underwater vehicle can be returned.
  • the mobile waterborne sounder may also use data, energy or other means of the unmanned underwater vehicle
  • the unmanned watercraft may have a supply line from the unmanned vessel to the mobile water sounder.
  • this supply line may be electrical energy or it may also be a hydraulic line.
  • the object is achieved by a watercraft, in particular a submarine, which has a mobile waterborne sound transmitter described above and / or a previously described unmanned underwater vehicle.
  • a watercraft in particular a submarine, which has a mobile waterborne sound transmitter described above and / or a previously described unmanned underwater vehicle.
  • Figure 1 is a schematic sectional view through a pinger
  • Figure 2 is a schematic representation of a
  • a pinger 101 has an annular piezoceramic 107 coated with copper on its sides, resulting in a copper coating 109.
  • the pinger 101 has a battery 103 and an electronic circuit 105.
  • two nails 121 are each arranged in a cylinder 113.
  • a movable piston 115 is provided in each case.
  • each cylinder 113 is connected via a line 117 with a Pyroladung 119, so upon ignition of the pyrolytic 119, the piston 115 in the cylinder 113 is moved.
  • the circuit 105 initiates the ignition of the pyrolysis 119.
  • the pressure wave thereby propagates through the conduit 117 and drives the piston 115, whereby the nails 121 in the corresponding object to be driven.
  • the nails 121 are driven into this metal shell. Due to the high speed and the corresponding plastic deformation of the metal and / or the nails closes at the same time the mantle, so that penetration of seawater through the mantle is excluded.
  • the circuit 105 initiates the emission of a regular sound signal by means of the piezoceramic 107.
  • the piezoceramic 107 is deformed by the potential difference at the adjacent copper coating 109.
  • an ROV 231 connected to a ship via a connecting pipe 233 is used.
  • the ROV receives control signals via the connection line 233 and moves the pinger 101 to the pipeline 241.
  • the nail setting device 111 by means of Pyroladung 119, the Lines 117 and the piston 115 and cylinder 113 propelled into the shell of the pipeline 241.
  • the ROV 231 is decoupled from the pinger 201 and returned to the mission vessel.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen mobilen Wasserschallsender zum erstmaligen und/oder mehrfachen Aussenden eines Unterwasserschallsignals mit einem Schallwandler, insbesondere einem Projektor, und einer Energieversorgungseinrichtung wobei eine Arretiereinrichtung vorgesehen ist, wobei die Arretiereinrichtung derart ausgestaltet ist, dass in einer örtlichen Nähe zu einer Unterwasserstruktur bei aktivierter Arretiereinrichtung eine feste Verbindung mit der Unterwasserstruktur realisiert wird.

Description

Mobiler Wasserschallsender, unbemanntes Wasserfahrzeug und
Wasserfahrzeug
[Ol] Die Erfindung betrifft einen mobilen
Wasserschallsender zum erstmaligen und/oder mehrfachen Aussenden eines Unterwasserschallsignals mit einem Schallwandler, insbesondere einem Projektor, und einer Energieversorgungseinrichtung sowie ein unbemanntes Unterwasserfahrzeug und ein Wasserfahrzeug.
[02] Das Wiederauffinden von Unterwasserstrukturen wie beispielsweise einer Pipeline oder eines Wracks erfolgt zumeist über eine Überwasserlokalisierung des Ortes mittels GPS und anschließendem Aufsuchen der unterhalb dieses Ortes liegenden Struktur. Durch hohe Unterwasserströmungen kann jedoch der Weg zu der aufzusuchenden Struktur verlängert sein. Zudem können Umspülungen der Struktur erfolgen, welches das Auffinden erschwert.
[03] Aufgabe der Erfindung ist es den Stand der Technik zu verbessern .
[04] Gelöst wird die Aufgabe durch einen mobilen Wasserschallsender zum erstmaligen und/oder mehrfachen Aussenden eines Unterwasserschallsignals mit einem Schallwandler, insbesondere einem Projektor, und einer Energieversorgungseinrichtung, wobei eine
Arretiereinrichtung vorgesehen ist und die
Arretiereinrichtung derart ausgestaltet ist, dass in einer örtlichen Nähe zu einer Unterwasserstruktur bei aktivierter Arretierungseinrichtung eine feste Verbindung mit der Unterwasserstruktur realisiert wird.
[05] Dadurch kann die Struktur eine lokalisierte Markierung aufweisen, welche einmalig oder regelmäßig
Unterwasserschallsignale aussendet. Dadurch können insbesondere derartige Strukturen oder besondere Punkte an diesen Strukturen zügig aufgefunden werden.
[06] Auch etwaige Umspülungen, welche ein ( akusto ) optisches Erkennen erschweren, sind nachrangig, da durch den mobilen Wasserschall immer noch die Positionen mittels eines passiven Sonars auffindbar sind.
[07] Zudem kann der direkte Weg zu dieser Unterwasserstruktur mithin zu den mobilen
Wasserschallsendern durch einen Taucher oder beispielsweise durch ein weiteres AUV (autonomous underwater vehicle) aufgezeigt und begangen werden, sodass eine effektive Einsatzzeit oder Arbeitszeit an der Struktur erhöht wird, da ein Zeit- und/oder Energieverlust aufgrund eines längeren Weges vermeidbar ist.
[08] Weiterhin kann somit ein kleiner mobiler Wasserschallsender bereitgestellt werden, welcher automatisiert an entsprechenden Unterwasserstrukturen angeordnet werden kann.
[09] Folgendes Begriffliche sei erläutert:
[10] Ein „mobiler Wasserschallsender" wird auch als Pinger bezeichnet. Vorliegend kann mit dem mobilen Wasserschallsender ein erstmaliges Unterwasserschallsignal beispielsweise zu einem definierten Zeitpunkt oder unterschiedliche Unterwasserschallsignale ausgesandt werden. Insbesondere kann der Zeitabstand zwischen zwei ausgesandten Unterwasserschallsignalen konstant sein. In einer speziellen Ausführung können diese aber auch eine sich ändernde Periode oder unterschiedliche ZeitIntervalle aufweisen. Auch die Unterwasserschallfrequenz des Unterwasserschallsignals kann dabei konstant sein oder sie kann sich mit jedem Aussenden oder zu einem bestimmten Zeitpunkt ändern.
[11] Unter „erstmaliges Aussenden eines
Unterwasserschallsignals" ist insbesondere das durch den mobilen Wasserschallsender während eines Einsatzes erstmalig ausgesandte Signal zu verstehen. Von einem „mehrfachen Aussenden des Unterwasserschallsignals" ist auszugehen, wenn der mobile Wasserschallsender zumindest zwei zeitlich zueinander beabstandete
Unterwasserschallsignale aussendet. Ein
„Unterwasserschallsignal" wird umgangssprachlich auch als „Ping" bezeichnet.
[12] Ein „Schallwandler" ist eine Vorrichtung, welche insbesondere elektrische Energie in Schall, insbesondere Unterwasserschall, umwandelt. Ein derartiger Schallwandler kann beispielsweise eine Piezokeramik sein, an welcher eine Spannung angelegt wird. Auch der umgekehrte Vorgang kann mit vorliegendem Schallwandler realisiert werden, sodass ein am Schallwandler anliegendes Unterwasserschallsignal in ein elektrisches Signal umgewandelt wird, welches entsprechend aufbereitet und ausgewertet werden kann. Für den Fall, dass der Schallwandler lediglich als Sender ausgestaltet ist, wird vorliegend von einem Projektor gesprochen .
[13] Die „Energieversorgungseinrichtung" versorgt sowohl den Schallwandler als auch die entsprechende Elektronik, welche den Schallwandler ansteuert oder welche entsprechende an dem Schallwandler anliegende Signale auswertet, mit der zugehörigen Versorgungsspannung.
[14] Die „Arretiereinrichtung" ist eine Einrichtung, welche einen physischen Kontakt zwischen dem mobilen Wasserschallsender und der entsprechenden
Unterwasserstruktur einrichtet. Sobald die
Arretiereinrichtung betätigt wird, ist davon auszugehen, dass der mobile Wasserschallsender ein fester Bestandteil oder ein lösbar-fester Bestandteil der entsprechenden Unterwasserstruktur wird.
[15] Bei der Unterwasserstruktur kann es sich sowohl um künstliche Unterwasserstrukturen wie beispielsweise eine Pipeline oder ein Wrack als auch um eine natürliche Struktur wie beispielsweise ein Felsen handeln.
[16] Die „feste Verbindung" kann sowohl im Wesentlichen endfest als auch lösbar-fest sein. Die endfeste Verbindung führt beim vollständigen Entfernen des mobilen Wasserschallsenders im Wesentlichen dazu, dass die Unterwasserstruktur anschließend eine Beschädigung aufweist. Eine lösbar-feste Verbindung ist dann gegebenen, wenn aufgrund von entsprechenden Kräften der mobile Wasserschallsender im Wesentlichen rückstandsfrei von der Unterwasserstruktur entfernt werden kann.
[17] In einer Ausführungsform ist die Arretiereinrichtung ein Bolzensetzgerät, insbesondere Nagelsetzgerät, ein Saugnapf und/oder ein Magnet, insbesondere Elektromagnet.
[18] Somit kann die feste Verbindung mit der entsprechenden Unterwasserstruktur realisiert werden.
[19] Insbesondere in dem Fall, dass das Nagelsetzgerät eingesetzt wird, werden beispielsweise Nägel mittels einer Hydraulik oder beispielsweise einer pyrotechnischen Ladung in die Unterwasserstruktur getrieben. Dies ist insbesondere im Falle von Metallhüllen, wie sie beispielsweise bei Pipelines oder Wracks vorliegen vorteilhaft, da durch die hohe Geschwindigkeit der eingesetzten Nägel sich die ergebenden Löcher in der Unterwasserstruktur automatisch wieder durch eine Art Verschweißen verschließen. Somit kann beispielsweise bei einer Pipeline die Integrität und Funktionsfähigkeit der Pipeline anschließend weiterhin gewährleistet werden.
[20] Mittels des Saugnapfes und/oder des Magnetes, kann eine lösbar-feste Verbindung realisiert werden. Dabei verwendet der Saugnapf oder, falls mehrere Saugnäpfe verwendet werden, die Saugnäpfe Adhäsionskräfte, welche den oder die mobilen Wasserschallsender an der
Unterwasserstruktur verorten.
[21] Insbesondere für die Fälle, dass die
Unterwasserstruktur eisenhaltig und/oder magnetisch ist, kann ein Magnet oder können mehrere Magnete verwendet werden. Für den Fall, dass die Verbindung durch einen Elektromagnet realisiert wird, kann durch Abschalten des Elektromagnets die Verbindung wieder rückstandsfrei gelöst werden .
[22] Um den mobilen Wasserschallsender und somit die Struktur eindeutig wiederfinden zu können, kann der Schallwandler derart eingerichtet sein, dass der Schallwandler ein zeitlich regelmäßiges
Unterwasserschallsignal aussendet. Beispielsweise kann ein derartiges Unterwasserschallsignal alle 3 Sekunden ausgesandt werden. Durch diese hohe Repetitionsrate , kann ein sinnvolles und schnelles Ansteuern beispielsweise durch ein ROV (remotely operated vehicle) realisiert werden, welches dann im Wesentlichen direkt auf den mobilen Wasserschallsender hingesteuert werden kann.
[23] In einer weiteren Ausführungsform weist der mobile Wasserschallsender eine Zeitverzögerungseinrichtung auf, insbesondere eine Zeitverzögerungsschaltung, welche das erstmalige Aussenden des Unterwasserschallsignals zeitlich verzögert .
[24] So kann beispielsweise der Energieverbrauch des mobilen Wasserschallsenders verringert oder entsprechend die Einsatzdauer verlängert werden. Insbesondere kann der mobile Wasserschallsender das erste Unterwasserschallsignal beispielsweise für die nächste geplante Inspektion aussenden. Sollte diese beispielsweise in 2 oder 3 Wochen stattfinden, so kann kurz vorher der mobile Wasserschallsender mit dem Aussenden des ersten Pings und der weiteren Pings beginnen.
[25] Um den mobilen Wasserschallsender erst bei Bedarf zu aktivieren, kann dieser eine Aktivierungseinrichtung aufweisen, welche durch ein externes Signal, insbesondere externes Unterwasseraktivierungsschallsignal , das erstmalige Aussenden des Unterwasserschallsignals steuert.
[26] So kann beispielsweise eine mit dem mobilen Wasserschallsender versehene Pipeline im Falle einer Inspektion durch ein entsprechend kodiertes
Unterwasserschallsignal aktiviert werden. Durch die bestimmte Abfolge der Unterwasseraktivierungsschallsignale und/oder beispielsweise einer Frequenzkodierung können einzelne mobile Wasserschallsender aktiviert werden, sodass diese mit dem Aussenden der Pings beginnen.
[27] Auch ist grundsätzlich eine Programmierung, beispielsweise der elektronischen Schaltung, möglich. Insbesondere wird in einer dieser Ausprägungsformen (Aktivierung/Programmierung) der Schallwandler als
Hydrophon eingesetzt, welcher das
Unterwasseraktivierungsschallsignal registriert. Auch kann selbstverständlich ein entsprechendes Abschalten erfolgen.
[28] Um die nötigen kleinen Bauformen zu realisieren, kann der mobile Wasserschallsender frei von
Unterwasserantriebseinrichtungen sein. Somit ist der mobile Wasserschallsender auf seine wesentlichen Bauteile wie die Energieversorgungseinrichtungen, dem Schallwandler und der Arretierungseinrichtung und der entsprechenden Elektronik oder Steuerung begrenzt. Auch kann so ein sehr kostengünstiger mobiler Wasserschallsender bereitgestellt werden .
[29] Insbesondere dadurch, dass der mobile
Wasserschallsender frei von
Unterwasserantriebseinrichtungen ist, kann der mobile Wasserschallsender eine Umhüllende aufweisen, welche ein Wasserschallsendervolumen kleiner 12000cm3, insbesondere kleiner 3000cm3 oder kleiner 900cm3 und insbesondere kleiner 150cm3, umfasst.
[30] Eine „Umhüllende" ist insbesondere definiert durch das die Außenfläche oder die Gehäuseoberfläche des mobilen Wasserschallsenders begrenzende Volumen.
[31] In einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch ein unbemanntes Unterwasserfahrzeug, welches einen zuvor beschriebenen mobilen
Wasserschallsender aufweist.
[32] Dadurch können durch derartige mobile unbemannte Unterwasserfahrzeuge der mobile Wasserschallsender, vorliegend auch Unterwasserschallsender genannt, an die entsprechenden Strukturen herangefahren werden. Nach dem durch das unbemannte Unterwasserfahrzeug die entsprechende Position für das Anheften oder Arretieren des mobilen Wasserschallsenders erreicht wurde, kann durch das Aktivieren der Aktivierungseinrichtung die feste Verbindung mit der Unterwasserstruktur realisiert werden. [33] Bei derartigen unbemannten Unterwasserfahrzeugen handelt es sich sowohl um sogenannte ROVs, welche durch eine Kabelverbindung beispielsweise mit Energie und/oder Informationen versorgt werden oder AUVs, welche autonom unter Wasser agieren können.
[34] In einer Ausführungsform ist der mobile Wasserschallsender ein lösbarer Bestandteil des unbemannten Unterwasserfahrzeugs .
[35] So kann beispielsweise der mobile Wasserschallsender quasi als Maske auf dem unbemannten Unterwasserfahrzeug aufgesetzt sein. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass bestimmte Eigenschaften des unbemannten
Unterwasserfahrzeugs mitbenutzt werden können.
Beispielsweise kann dadurch eine Rückstoßmasse bereitgestellt werden, welche das Verwenden des Nagelsetzgerätes verbessert. So kann beispielsweise nach dem Befestigen des mobilen Wasserschallsenders an der Unterwasserstruktur das unbemannten Unterwasserfahrzeug die Verbindung mit dem mobilen Wasserschallsender lösen und somit verbleibt der Wasserschallsender an der Unterwasserstruktur und das unbemannte Unterwasserfahrzeug kann zurückgeführt werden.
[36] Damit vorliegend der mobile Wasserschallsender auch Daten, Energie oder sonstige Mittel des unbemannten Unterwasserfahrzeugs verwenden kann, kann das unbemannte Wasserfahrzeug eine Versorgungsleitung vom unbemannten Wasserfahrzeug zum mobilen Wasserschallsender aufweisen. Insbesondere kann es sich bei dieser Versorgungsleitung um elektrische Energie oder es kann sich auch um eine Hydraulikleitung handeln.
[37] In einem weiteren Aspekt wird die Aufgabe gelöst durch ein Wasserfahrzeug, insbesondere U-Boot, welches einen zuvor beschriebenen mobile Wasserschallsender und/oder ein zuvor beschriebenes unbemanntes Unterwasserfahrzeug aufweist. Somit kann mittels des Wasserfahrzeugs das unbemannte Wasserfahrzeug oder der mobile
Wasserschallsender in die Nähe seines Einsatzortes verbracht werden.
[38] Im Weiteren wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen
Figur 1 eine schematische Schnittdarstellung durch einen Pinger und
Figur 2 eine schematische Darstellung eines
Verbringens des Pingers mittels eines ROV ' s an eine Pipeline.
[39] Ein Pinger 101 weist an einem Ende eine ringförmige Piezokeramik 107 auf, welche an ihren Seiten mit Kupfer beschichtet ist, sodass sich eine Kupferbeschichtung 109 ergibt. Im Gehäuseinneren weist der Pinger 101 eine Batterie 103 und eine elektronische Schaltung 105 auf. Am anderen Ende sind zwei Nägel 121 je in einem Zylinder 113 angeordnet. In dem Zylinder 113 ist jeweils ein beweglicher Kolben 115 vorgesehen. Zudem ist jeder Zylinder 113 über eine Leitung 117 mit einer Pyroladung 119 verbunden, sodass bei einem Zünden der Pyroladung 119 der Kolben 115 im Zylinder 113 bewegt wird.
[40] Sobald die Nägel 121 mit ihren Spitzen in Kontakt mit einer Struktur sind, initiiert die Schaltung 105 die Zündung der Pyroladung 119. Die Druckwelle breitet sich dabei durch die Leitung 117 aus und treibt den Kolben 115 an, wodurch die Nägel 121 in das entsprechende Objekt getrieben werden.
[41] Für den Fall, dass es sich bei dem Objekt um einen Metallmantel handelt, werden die Nägel 121 in diesen Metallmantel hineingetrieben. Aufgrund der hohen Geschwindigkeit und der entsprechenden plastischen Verformung des Metalls und/oder der Nägel verschließt sich gleichzeitig der Mantel, sodass ein Eindringen von Meerwasser durch den Mantel hindurch ausgeschlossen ist.
[42] Anschließend initiiert die Schaltung 105 das Aussenden eines regelmäßigen Schallsignals mittels der Piezokeramik 107. Die Piezokeramik 107 verformt sich dabei durch den Potentialunterschied an der anliegenden Kupferbeschichtung 109.
[43] Für das Verbringen des Pingers 109 wird ein ROV 231, welches über eine Verbindungsleitung 233 mit einem Schiff verbunden ist, verwendet. In dem Bug des ROV 's 231 ist dabei lösbar-fest der Pinger 101 angeordnet. Das ROV erhält Steuersignale über die Verbindungsleitung 233 und verfährt den Pinger 101 an die Pipeline 241. Sobald ein physischer Kontakt des Pingers 101 mit der Pipeline 241 vorliegt, wird das Nagelsetzgerät 111 mittels der Pyroladung 119, der Leitungen 117 und der Kolben 115 und Zylinder 113 in die Hülle der Pipeline 241 vorgetrieben. Sobald der Pinger 201 fest mit der Pipeline 241 verbunden ist, wird das ROV 231 vom Pinger 201 abgekoppelt und zum Einsatzschiff zurückgeführt .
Bezugs zeichenliste
101 Pinger
103 Batterie
105 Schaltung
107 Piezokeramik
109 CU-Beschichtung
111 Nagelsetzgerät
113 Zylinder
115 Kolben
117 Leitung
119 Pyroladung
121 Nagel
201 festmontierter Pinger
231 ROV (Remotely Operated Vehicle) 233 Verbindungsleitung
241 Pipeline

Claims

Patentansprüche :
1. Mobiler Wasserschallsender zum erstmaligen und/oder mehrfachen Aussenden eines Unterwasserschallsignals mit einem Schallwandler, insbesondere einem Projektor, und einer Energieversorgungseinrichtung gekennzeichnet durch eine Arretiereinrichtung, wobei die Arretiereinrichtung derart ausgestaltet ist, dass in einer örtlichen Nähe zu einer Unterwasserstruktur bei aktivierter Arretiereinrichtung eine feste Verbindung mit der Unterwasserstruktur realisiert wird.
2. Mobiler Wasserschallsender nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Arretiereinrichtung ein Bolzensetzgerät, insbesondere Nagelsetzgerät, einen Saugnapf und/oder einen Magneten, insbesondere einen Elektromagneten, aufweist.
3. Mobiler Wasserschallsender nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schallwandler derart eingerichtet ist, dass der Schallwandler ein zeitlich regelmäßiges Unterwasserschallsignal aussendet.
4. Mobiler Wasserschallsender nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch eine ZeitVerzögerungseinrichtung, insbesondere Zeitverzögerungsschaltung, welche das erstmalige Aussenden des Unterwasserschallsignals zeitlich verzögert .
5. Mobiler Wasserschallsender nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Aktivierungseinrichtung, welche durch ein externes Signal, insbesondere externes Unterwasseraktivierungsschallsignal , das erstmalige Aussenden des Unterwasserschallsignals steuert.
6. Mobiler Wasserschallsender nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mobile Wasserschallsender frei von Unterwasserantriebseinrichtungen ist .
7. Mobiler Wasserschallsender nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Umhüllende ein Wasserschallsendervolumen kleiner 12.000cm , insbesondere kleiner 3.000cm 3 oder 900cm3 und insbesondere kleiner 150cm , ist.
8. Unbemanntes Unterwasserfahrzeug, welches einen mobilen Wasserschallsender nach einem der vorherigen Ansprüche aufweist .
9. Unbemanntes Unterwasserfahrzeug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der mobile Wasserschallsender ein lösbarer Bestandteil des unbemannten Unterwasserfahrzeugs ist .
10. Unbemanntes Unterwasserfahrzeug nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Versorgungsleitung vom unbemannten Unterwasserfahrzeug zum mobilen Wasserschallsender angeordnet ist.
11. Wasserfahrzeug, insbesondere U-Boot, welches einen mobilen Wasserschallsender nach einem der Ansprüche 1 bis 7 und/oder ein unbemanntes Unterwasserfahrzeug nach einem der Ansprüche 8 bis 10 aufweist.
EP15741485.5A 2014-08-20 2015-06-26 Mobiler wasserschallsender, unbemanntes wasserfahrzeug und wasserfahrzeug Withdrawn EP3183600A1 (de)

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DE102014111875.8A DE102014111875A1 (de) 2014-08-20 2014-08-20 Mobiler Wasserschallsender, unbemanntes Wasserfahrzeug und Wasserfahrzeug
PCT/DE2015/100263 WO2016026482A1 (de) 2014-08-20 2015-06-26 Mobiler wasserschallsender, unbemanntes wasserfahrzeug und wasserfahrzeug

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EP3183600A1 true EP3183600A1 (de) 2017-06-28

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ID=53719582

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