EP4649331A1 - Dopplerbasiertes navigationsunterstützungssystem - Google Patents

Dopplerbasiertes navigationsunterstützungssystem

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Publication number
EP4649331A1
EP4649331A1 EP23840941.1A EP23840941A EP4649331A1 EP 4649331 A1 EP4649331 A1 EP 4649331A1 EP 23840941 A EP23840941 A EP 23840941A EP 4649331 A1 EP4649331 A1 EP 4649331A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
water
resulting
transmission signals
sound transducers
resulting transmission
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.)
Pending
Application number
EP23840941.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Frank Sebastian Bernhardt
Johannes Jansen
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.)
Tkms Atlas Elektronik GmbH
ThyssenKrupp AG
Original Assignee
Tkms Atlas Elektronik GmbH
ThyssenKrupp AG
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 Tkms Atlas Elektronik GmbH, ThyssenKrupp AG filed Critical Tkms Atlas Elektronik GmbH
Publication of EP4649331A1 publication Critical patent/EP4649331A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/52—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
    • G01S7/521—Constructional features
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C13/00—Surveying specially adapted to open water, e.g. sea, lake, river or canal
    • G01C13/008—Surveying specially adapted to open water, e.g. sea, lake, river or canal measuring depth of open water
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/20—Instruments for performing navigational calculations
    • G01C21/203—Instruments for performing navigational calculations specially adapted for water-borne vessels
    • 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
    • G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/02—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems using reflection of acoustic waves
    • G01S15/50—Systems of measurement, based on relative movement of the target
    • G01S15/58—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems
    • G01S15/60—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems wherein the transmitter and receiver are mounted on the moving object, e.g. for determining ground speed, drift angle, ground track
    • 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
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
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    • G01S7/523—Details of pulse systems
    • G01S7/524—Transmitters

Definitions

  • the invention relates to the further development of a Doppler-based navigation support system for an underwater vehicle, in particular a manned underwater vehicle.
  • a Doppler-based navigation support system also known as DOLOG (Doppler Log) or DVL (Doppler Velocity Log) uses the Doppler shift of a transmitted signal to determine the current speed of the underwater vehicle. To do this, the transmitted signal is transmitted to the seabed at an angle other than 90° and its reflections are received. Due to the current speed of the underwater vehicle, the reflections are Doppler-shifted compared to the transmitted signal, i.e. they have a small frequency shift. However, the system used so far can be optimized for other applications.
  • DOLOG Doppler Log
  • DVL Doppler Velocity Log
  • the object of the present invention is therefore to create an improved concept for Doppler-based navigation support systems.
  • Embodiments show a Doppler-based navigation support system for an underwater vehicle.
  • an underwater vehicle with a Doppler-based navigation support system is also disclosed.
  • the navigation support system comprises a plurality of water sound transducers, which are arranged in particular (at least) two-dimensionally, for example in a surface, or three-dimensionally.
  • the water sound transducers are each designed to convert water sound into an electrical signal corresponding to the sound pressure and to convert an applied electrical voltage into water sound. to convert.
  • the water sound transducers can be arranged in a surface. In the main operating state or in the main use orientation, the surface can be arranged horizontally, i.e. parallel to an (ideal or flat) water bottom.
  • the normal of the transducer surface and the normal of the water bottom run parallel.
  • the normal of the transducer surface thus points in the main use direction. It is also possible for the navigation support system to have a plurality of transducer surfaces with different normal directions. This is, for example, one way of arranging the water sound transducers three-dimensionally.
  • a sound transmission unit is designed to apply a sequence of transmission signals to each of the plurality of water sound transducers, so that a sequence of at least four resulting directed transmission signals is created.
  • the water sound transducers can be supplied with the same transmission signal, whereby the phase positions of the transmission signals differ for different water sound transducers or groups of water sound transducers.
  • Such a method is referred to as (transmission) beamforming.
  • water sound transducers arranged in a planar manner can, as a whole, sequentially output a directed resulting transmission signal.
  • separate water sound transducers for each main direction of use are supplied with a transmission signal sequentially, partially in parallel or completely in parallel.
  • the transmission signal can be the same transmission signal or different transmission signals, since different water sound transducers are used here to transmit the different resulting transmission signals. This means that water sound transducers are preferably not used to generate two or more directed transmission signals.
  • a single, preferably planar, water sound transducer is used for each directed transmission signal in order to obtain the (for example four or five) resulting transmission signals.
  • Beamforming is not necessary in this case because the waterborne sound transducers are already aligned in their transmission direction.
  • the resulting transmission signals are directed at the water bottom in such a way that one reflection point is created on the water bottom for each resulting transmission signal and the totality of the reflection points of the resulting transmission signals on the water bottom, particularly when the system is stationary, span an area.
  • a quadrilateral typically a square, is created on the water bottom, particularly when the system is stationary.
  • a quadrilateral with a reflection point in the area e.g. in the middle
  • a pentagon can be created.
  • the fact that the reflection points span an area rules out the possibility of the reflection points lying on a straight line. This consideration applies in particular when the water sound transducers are not moving, i.e. are stationary. Otherwise, the movement of the water sound transducers while the sequence of resulting transmission signals is being generated will of course cause the reflection points to move relative to one another.
  • a sound receiving unit is designed to sample output signals from the water sound transducers in order to obtain reflections of the transmission signal.
  • the sound receiving unit samples the output signals from the water sound transducers in particular in such a way that the sensitivity of the water sound transducers for sound waves from the direction from which the reflection of a directed transmission signal is expected is greatest.
  • This method is also referred to as (receive) beamforming.
  • a directed transmission signal is sent and then the reception of the reflection is awaited until the next directed transmission signal in the sequence of directed transmission signals is sent.
  • resulting directed transmission signal “directed transmission signal” and “resulting transmission signal” are used synonymously and are also referred to as “beam” in English.
  • transmission signal refers to the corresponding electrical signal with which the water sound transducers are excited in order to send out the resulting transmission signal.
  • a signal processing unit is now designed to generate navigation information based on the reflections of the resulting transmission signal.
  • the signal processing unit can determine a Doppler shift between the two signals based on the reflections of the resulting transmission signals and knowing the transmitted resulting transmission signal in order to determine a speed at which the water sound transducers are moving. It is also possible to determine a distance of the bottom of the water in the direction of the reflection point of the directed transmission signal based on a travel time of the resulting transmission signal until its reflection is received. Knowing the angle at which the directed transmission signal is transmitted, depth information of the reflection point can be determined, for example.
  • the navigation support system is arranged on the underwater vehicle in such a way that the reflection points are arranged in such a way that a minimum distance between two adjacent reflection points measured in the width of the surface is greater than 25%, particularly preferably greater than 50% or particularly preferably greater than 75%, or greater than 95% of the quotient of the width of the surface and the number of resulting transmission signals minus one resulting transmission signal.
  • the reflection points are arranged equidistantly. This means that the ideal distance between two adjacent reflection points, measured in the width of the surface, is 100% of the quotient of the width of the surface and the number of resulting transmission signals minus one resulting transmission signal.
  • a center point of the reflection points can be used. The minimum distance is the smallest distance between two adjacent waterborne sound transducers.
  • Doppler-based navigation support systems send out a resulting transmission signal at a predetermined angle in the direction of travel (forwards) and symmetrically against the direction of travel (backwards) as well as at the same angle to the left and to the right.
  • a Doppler-based navigation support system can be rotated (in the horizontal plane) in its installation position in order to set the minimum distance between the neighboring reflection points.
  • the Doppler-based navigation support system is advantageously installed rotated by 5 to 40 degrees, preferably 15 to 30 degrees. If the Doppler-based navigation support system uses four directional transmission signals, the mathematically ideal rotation is 18.4° in order to obtain equidistant reflection points.
  • the mathematically ideal rotation is 26.5° in order to obtain equidistant reflection points.
  • the distance between two adjacent reflection points measured in the width of the area is 100% of the quotient of the width of the area and the number of resulting transmission signals minus one resulting transmission signal.
  • the width of the surface can be determined based on a projection of the reflection points in a plane perpendicular to a main direction of movement of the underwater sound transducers. This means that the width of the surface is determined transversely to the direction of movement of the underwater sound transducers, i.e. the direction of travel of the underwater vehicle. The same therefore applies to the distance between the reflection points.
  • the idea behind this aspect is to ensure that the water bottom is scanned as homogeneously as possible. This is done by arranging the reflection points of the resulting transmission signals so that they are arranged next to each other in the direction of movement of the water sound transducers and not one behind the other. The most homogeneous scanning is of course achieved with an equidistant arrangement of the reflection points. But any A smaller or larger offset between neighboring reflection points already allows for an increase in information. Redundant measurements are thus avoided. This improves speed determination, for example because unevenness in the water bottom can be better averaged out. Furthermore, depth information can be determined for the water bottom using a narrower sampling grid, ie a larger number of measured values.
  • a multi-beam sounder can also provide this information, but cannot provide Doppler-based navigation support.
  • the Doppler-based navigation support system can take over the tasks of the multi-beam sounder. This means that there is no need to install a multi-beam sounder in an underwater vehicle.
  • the signal processing unit is designed to compare the depth information with a nautical chart in order to validate the navigation information and improve it if necessary.
  • the nautical chart in particular also includes depth information.
  • the idea behind the second aspect is to use the depth information to detect significant points, such as a rock edge or a navigation channel at the current position.
  • the comparison is possible, for example, by correlating the depth information determined with the depth information on the nautical chart.
  • the significant points such as the edges, the navigation information can be validated and improved if necessary.
  • a method for supporting the navigation of an underwater vehicle by means of a Doppler-based navigation support system is disclosed with the following steps: a) transmitting at least four resulting directed transmission signals by means of water sound transducers, wherein the resulting transmission signals are directed in a main use orientation of the water sound transducers to a water bottom so that one reflection point is created on the water bottom for each resulting transmission signal and the totality of the reflection points of the resulting transmission signals on the water bottom span an area; b) obtaining reflections of the resulting transmission signals; c) determining navigation information based on the reflections; d) determining depth information based on the reflections of the resulting transmission signals at the associated reflection points; e) comparing the depth information with a nautical chart in order to validate the navigation information and improve it if necessary.
  • Fig. 1 a schematic representation of an underwater vehicle with a Doppler-based navigation support system
  • Fig. 2 the illustration from Fig. 1 with a modified arrangement of the water sound transducers of the navigation support system.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of an underwater vehicle 20 with a Doppler-based navigation support system 22.
  • the Doppler-based navigation support system 22 comprises a plurality of underwater sound transducers 24, a sound transmitting unit 26, a sound receiving unit 28 and a signal processing unit 30.
  • the sound transmitting unit 26, the sound receiving unit 28 and the signal processing unit 30 can be implemented in a computing unit 32, for example a computer.
  • Links Below the underwater vehicle a top view is shown, and in the assembled state a view from below, of the underwater sound transducers 24.
  • Dash-dotted line 33 shows the position on the underwater vehicle 20.
  • a top view of a body of water 38 is shown in an area 35 in which emitted sound signals (referred to as resulting directed transmission signals 36) impinge on the body of water 38.
  • resulting directed transmission signals 36 emitted sound signals
  • a projection 37 of the reflection points in a plane 39 perpendicular to a main direction of movement 41 of the underwater sound transducers 24 (or of the underwater vehicle 20) is shown.
  • the sound transmission unit 26 can each apply a sequence of transmission signals 34 to the water sound transducers 24, so that a sequence of at least four resulting directed transmission signals 36 is created.
  • the resulting transmission signals 36 are directed at the water bottom 38 in such a way that a reflection point 40a, 40b, 40c, 40d, 40e is created on the water bottom 38 for each resulting transmission signal 36 and the totality of the reflection points 40 of the resulting transmission signals 36 on the water bottom span an area 42.
  • the reflection points are preferably arranged equidistantly as shown in Fig. 1.
  • the arrangement of the reflection points 40 can be achieved with a known Doppler-based navigation support system, for example, by rotating the Doppler-based navigation support system by 5 to 40 degrees, preferably 15 to 30 degrees, compared to the current installation situation.
  • the sound receiving unit 28 can sample output signals 46 of the water sound transducers 24 to obtain reflections 48 of the resulting transmission signal 36.
  • the signal processing unit 30 can determine navigation information based on the reflections 48 of the resulting transmission signal.
  • the reflections 48 can already be separated by the sound receiving unit 28 from an overall sound signal, which can also contain background noise and other water sound, for example. Alternatively, the reflections 48 can also be included in an overall sound signal.
  • Fig. 2 shows the principle of the representation from Fig. 1. It differs only in the design of the plurality of water sound transducers 24. While Fig. 1 shows a planar arrangement of the water sound transducers 24, Fig. 2 shows a spatial arrangement of the water sound transducers 24. In the side view in connection with the underwater vehicle, two water sound transducers are shown as an example. The other water sound transducers, for example two or three further water sound transducers, are not visible in this view. However, all water sound transducers are visible in the bottom left illustration, the view from below. The outer four water sound transducers are each inclined in a different spatial direction in order to generate four transmission signals directed in different directions.
  • the fifth central water sound transducer points in a fifth direction, in particular in the main usage orientation perpendicular to the water bottom.
  • One of the water sound transducers, in particular the central water sound transducer, is optional. Additional water sound transducers can also be used optionally.
  • the disclosed (water) sound transducers are designed for use under water, in particular in the sea.
  • the sound transducers can convert water sound into an electrical signal (e.g. voltage or current) corresponding to the sound pressure, the water sound signal. It is also possible that the sound transducers can convert an applied electrical voltage into water sound.
  • the sound transducers can therefore be used as water sound receivers and/or as water sound transmitters.
  • the sound transducers can have a piezoelectric material, for example a piezoceramic, as the sensor material.
  • the sound transducers can be used for (active and/or passive) sonar (sound navigation and ranging, dl: sound navigation and distance determination).
  • the sound transducers are preferably not suitable for medical applications and are not used for medical applications.
  • aspects have been described in connection with a device, it is understood that these aspects also represent a description of the corresponding method, so that a block or a component of a device is also to be understood as a corresponding method step or as a feature of a method step. Analogously, aspects that have been described in connection with or as a method step also represent a description of a corresponding block or details or feature of a corresponding device.

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Abstract

Es ist ein Unterwasserfahrzeug mit einem dopplerbasierten Navigationsunterstützungssystem (22) offenbart. Das dopplerbasierte Navigationsunterstützungssystem weist folgende Merkmale auf: - eine Vielzahl von zweidimensional oder dreidimensional angeordneten Wasserschallwandlern, die jeweils ausgebildet sind, Wasserschall in ein dem Schalldruck entsprechendes elektrisches Signal umzuwandeln und eine anliegende elektrische Spannung in Wasserschall umzuwandeln; - eine Schallsendeeinheit (26), die ausgebildet ist, die Wasserschallwandler (24) der Vielzahl von Wasserschallwandlern jeweils mit einem Sendesignal (34) oder einer Abfolge von Sendesignalen (34) zu beaufschlagen, so dass zumindest vier resultierende gerichtete Sendesignale (36) entstehen, wobei die resultierenden Sendesignale (36) in einer Hauptverwendungsorientierung der Wasserschallwandler (24) derart auf einen Gewässerboden (38) gerichtet sind, dass pro resultierendem Sendesignal (24) ein Reflexionspunkt (40) auf dem Gewässerboden (38) entsteht und die Gesamtheit der Reflexionspunkte (40) der resultierenden Sendesignale auf dem Gewässerboden (38) eine Fläche (42) aufspannen; - eine Schallempfangseinheit (28), die ausgebildet ist, Ausgangssignale der Wasserschallwandler (24) abzutasten, um Reflexionen des resultierenden Sendesignals zu erhalten; - eine Signalverarbeitungseinheit (30), die ausgebildet ist, basierend auf den Reflexionen des resultierenden Sendesignals Navigationsinformationen zu bestimmen; Das Navigationsunterstützungssystem ist derart an dem Unterwasserfahrzeug angeordnet, dass die Reflexionspunkte (40) derart angeordnet sind, dass ein Mindestabstand zwischen zwei benachbarten Reflexionspunkten gemessen in der Breite der Fläche (44) größer ist als 25%, insbesondere bevorzugt 50% oder besonders bevorzugt 75% des Quotienten aus der Breite der Fläche (44) und der Anzahl der resultierenden Sendesignale minus einem resultierenden Sendesignal ist.

Description

Dopplerbasiertes Navigationsunterstützungssystem
Beschreibung
Die Erfindung bezieht sich auf die Weiterentwicklung eines dopplerbasierten Navigationsunterstützungssystems für ein Unterwasserfahrzeug, insbesondere ein bemanntes Unterwasserfahrzeug.
Ein dopplerbasiertes Navigationsunterstützungssystem, auch als DOLOG (Doppler Log) oder DVL (Doppler Velocity Log) bezeichnet, ermittelt anhand der Dopplerverschiebung eines ausgesendeten Sendesignals eine aktuelle Geschwindigkeit des Unterwasserfahrzeugs. Hierzu wird das Sendesignal in einem Winkel ungleich 90° auf den Meeresboden ausgesendet und dessen Reflexionen empfangen. Aufgrund der aktuellen Geschwindigkeit des Unterwasserfahrzeugs sind die Reflexionen im Vergleich zu dem ausgesendeten Sendesignal dopplerverschoben, d.h. sie weisen eine kleine Frequenzverschiebung auf. Das bisher eingesetzte System ist jedoch hinsichtlich weiterer Anwendungen optimierbar.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, ein verbessertes Konzept für dopplerbasierte Navigationsunterstützungssysteme zu schaffen.
Die Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind der Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
Ausführungsbeispiele zeigen ein dopplerbasiertes Navigationsunterstützungssystem für ein Unterwasserfahrzeug. Analog ist auch ein Unterwasserfahrzeug mit einem dopplerbasierten Navigationsunterstützungssystem offenbart. Das Navigationsunterstützungssystem umfasst eine Vielzahl von Wasserschallwandlern, die insbesondere (zumindest) zweidimensional, also beispielsweise in einer Fläche, oder dreidimensional angeordnet sind. Die Wasserschallwandler sind jeweils ausgebildet, Wasserschall in ein dem Schalldruck entsprechendes elektrisches Signal umzuwandeln und eine anliegende elektrische Spannung in Wasserschall umzuwandeln. Die Wasserschallwandler können in einem Ausführungsbeispiel in einer Fläche angeordnet sein. Im Hauptbetriebszustand bzw. in der Hauptverwendungsorientierung kann die Fläche horizontal, d.h. parallel zu einem (idealen bzw. planen) Gewässerboden angeordnet sein. In anderen Worten verlaufen die Normale der Wandlerfläche und die Normale des Gewässerbodens parallel. Die Normale der Wandlerfläche zeigt somit in Hauptverwendungsrichtung. Ferner ist es möglich, dass das Navigationsunterstützungssystem eine Mehrzahl von Wandlerflächen mit unterschiedlichen Normalenrichtungen aufweist. Dies ist beispielsweise eine Möglichkeit, die Wasserschallwandler dreidimensional anzuordnen.
Eine Schallsendeeinheit ist ausgebildet, die Wasserschallwandler der Vielzahl von Wasserschallwandlern jeweils mit einer Abfolge von Sendesignalen zu beaufschlagen, so dass eine Abfolge von zumindest vier resultierenden gerichteten Sendesignalen entsteht.
Insbesondere können die Wasserschallwandler in einem Ausführungsbeispiel mit dem gleichen Sendesignal beaufschlagt werden, wobei sich die Phasenlagen der Sendesignale für verschiedene Wasserschallwandler bzw. Gruppen von Wasserschallwandlern unterscheiden. Ein solches Verfahren wird als (Sende-) Beamforming bezeichnet. Somit können z.B. flächig angeordnete Wasserschallwandler in ihrer Gesamtheit sequentiell ein gerichtetes resultierendes Sendesignal ausgeben. In einem anderen Ausführungsbeispiel werden für jede Hauptverwendungsrichtung separate Wasserschallwandler, sequentiell, teilweise zeitlich parallel oder vollständig zeitlich parallel mit einem Sendesignal beaufschlagt. Bei dem Sendesignal kann es sich jeweils um das gleiche Sendesignal oder um verschiedene Sendesignale handeln, da hier unterschiedliche Wasserschallwandler eingesetzt werden um die verschiedenen resultierenden Sendesignale auszusenden. D.h., bevorzugt werden keine Wasserschallwandler dazu eingesetzt, zwei oder mehr gerichtete Sendesignale zu erzeugen. Insbesondere wird pro gerichtetem Sendesignal ein einzelner, bevorzugt flächiger, Wasserschallwandler verwendet, um die (beispielsweise vier oder fünf) resultierenden Sendesignale zu erhalten. Ein Beamforming ist in diesem Fall nicht notwendig, da die Wasserschallwandler bereits in ihre Senderichtung ausgerichtet sind. Die resultierenden Sendesignale sind in der Hauptverwendungsorientierung der Wasserschallwandler derart auf den Gewässerboden gerichtet, dass pro resultierendem Sendesignal ein Reflexionspunkt auf dem Gewässerboden entsteht und die Gesamtheit der Reflexionspunkte der resultierenden Sendesignale auf dem Gewässerboden, insbesondere im Stillstand, eine Fläche aufspannen. Bei vier resultierenden Sendesignalen entsteht insbesondere bei Stillstand auf dem Gewässerboden somit ein Viereck, typischerweise ein Quadrat. Bei fünf resultierenden Sendesignalen kann ein Viereck mit einem (z.B. mittig) in der Fläche liegenden Reflexionspunkt oder auch ein Fünfeck entstehen. Dass die Reflexionspunkte eine Fläche aufspannen schließt aus, dass die Reflexionspunkte auf einer Geraden liegen. Diese Betrachtung gilt insbesondere, wenn sich die Wasserschallwandler nicht bewegen, d.h. im Stillstand sind. Andernfalls kommt es natürlich durch die Bewegung der Wasserschallwandler während die Abfolge der resultierenden Sendesignale erzeugt wird, zu einer Relativbewegung der Reflexionspunkte zueinander.
Eine Schallempfangseinheit ist ausgebildet, Ausgangssignale der Wasserschallwandler abzutasten, um Reflexionen des Sendesignals zu erhalten. Die Schallempfangseinheit tastet die Ausgangssignale der Wasserschallwandler insbesondere so ab, dass eine Empfindlichkeit der Wasserschallwandler für Schallwellen aus der Richtung am größten ist, aus der die Reflexion eines gerichteten Sendesignals erwartet wird. Dieses Verfahren wird auch als (Empfangs-) Beamforming bezeichnet. Insbesondere wird ein gerichtetes Sendesignal gesendet und anschließend der Empfang der Reflexion abgewartet, bis das nächste gerichtete Sendesignal der Abfolge von gerichteten Sendesignalen ausgesendet wird. Es sei angemerkt, dass die Begriffe „resultierendes gerichtetes Sendesignal“, „gerichtetes Sendesignal“ und „resultierendes Sendesignal“ synonym verwendet werden und im englischen auch als „Beam“ bezeichnet werden. Der Begriff „Sendesignal“ bezieht sich auf das korrespondierende elektrische Signal, mit dem die Wasserschallwandler angeregt werden, um das resultierende Sendesignal auszusenden.
Eine Signalverarbeitungseinheit ist nunmehr ausgebildet, basierend auf den Reflexionen des resultierenden Sendesignals Navigationsinformationen zu bestimmen. Insbesondere kann die Signalverarbeitungseinheit basierend auf den Reflexionen der resultierenden Sendesignale und in Kenntnis des ausgesendeten resultierenden Sendesignals eine Dopplerverschiebung zwischen beiden Signalen bestimmen, um eine Geschwindigkeit zu ermitteln, mit der sich die Wasserschallwandler bewegen. Ferner ist es möglich, basierend auf einer Laufzeit des resultierenden Sendesignals bis zum Empfang von dessen Reflexion eine Entfernung des Gewässergrunds in der Richtung des Reflexionspunkts des gerichteten Sendesignals zu bestimmen. In Kenntnis des Winkels, mit dem das gerichtete Sendesignal ausgesendet wird, kann beispielsweise eine Tiefeninformation des Reflexionspunkts bestimmt werden.
Es ist möglich, die Reflexionen in der Schallempfangseinheit oder der Signalverarbeitungseinheit zu detektieren, d.h. von den weiteren Geräuschen zu separieren. Dies kann z.B. mittels eines matched filters (dt. Optimalfilter) erfolgen. Ein solches System kann als Doppler Log bezeichnet werden.
Nunmehr werden zwei Aspekte beschrieben, die das dopplerbasierte Navigationsunterstützungssystem alleine verbessern und in Kombination einen synergetischen Effekt aufweisen.
Gemäß einem ersten Aspekt der zwei Aspekte ist das Navigationsunterstützungssystem derart an dem Unterwasserfahrzeug angeordnet, dass die Reflexionspunkte derart angeordnet sind, dass ein Mindestabstand zwischen zwei benachbarten Reflexionspunkten gemessen in der Breite der Fläche größer ist als 25%, insbesondere bevorzugt größer ist als 50% oder besonders bevorzugt größer ist als 75%, oder größer ist als 95% des Quotienten aus der Breite der Fläche und der Anzahl der resultierenden Sendesignale minus einem resultierenden Sendesignal ist. Somit wird vermieden, dass es Bereiche des Gewässerbodens gibt, die mehrfach abgetastet werden. Insbesondere sind die Reflexionspunkte äquidistant angeordnet. D.h. der ideale Abstand zwischen zwei benachbarten Reflexionspunkten beträgt, gemessen in der Breite der Fläche, 100% des Quotienten aus der Breite der Fläche und der Anzahl der resultierenden Sendesignale minus einem resultierenden Sendesignal. Insbesondere kann bei der Bestimmung des Abstands auf einen Mittelpunkt der Reflexionspunkte abgestellt werden. Als Mindestabstand wird der kleinste Abstand zwischen zwei benachbarten Wasserschallwandlern bezeichnet.
Bekannte dopplerbasierte Navigationsunterstützungssystemen senden ein resultierendes Sendesignal in einem vorbestimmten Winkel in Fahrtrichtung (nach vorne) und symmetrisch hierzu entgegen der Fahrtrichtung (nach hinten) sowie im gleichen Winkel jeweils nach links und nach rechts gerichtet aus. Ein solches dopplerbasiertes Navigationsunterstützungssystem kann (in horizontaler Ebene) in seiner Einbauposition gedreht werden, um den Mindestabstand der benachbarten Reflexionspunkte einzustellen. Vorteilhafterweise wird das dopplerbasierte Navigationsunterstützungssystem um 5 bis 40 Grad, bevorzugt 15 bis 30 Grad gedreht eingebaut. Verwendet das dopplerbasierte Navigationsunterstützungssystem vier gerichtete Sendesignale, so liegt die rechnerisch ideale Drehung bei 18,4° um äquidistante Reflexionspunkte zu erhalten. Verwendet das dopplerbasierte Navigationsunterstützungssystem fünf gerichtete Sendesignale, so liegt die rechnerisch ideale Drehung bei 26,5° um äquidistante Reflexionspunkte zu erhalten. In diesem Fall beträgt der Abstand zwischen zwei benachbarten Reflexionspunkten gemessen in der Breite der Fläche jeweils 100% des Quotienten aus der Breite der Fläche und der Anzahl der resultierenden Sendesignale minus einem resultierenden Sendesignal.
Vorteilhafterweise kann die Breite der Fläche basierend auf einer Projektion der Reflexionspunkte in eine Ebene senkrecht zur einer Hauptbewegungsrichtung der Wasserschallwandler bestimmt sein. D.h., die Breite der Fläche wird quer zur Bewegungsrichtung der Wasserschallwandler, d.h. der Fahrtrichtung des Unterwasserfahrzeugs, bestimmt. Gleiches gilt demnach für den Abstand der Reflexionspunkte.
Idee dieses Aspekts ist es, eine möglichst homogene Abtastung des Gewässerbodens zu gewährleisten. Dies geschieht, indem die Reflexionspunkte der resultierenden Sendesignale so angeordnet werden, dass diese in Bewegungsrichtung der Wasserschallwandler nebeneinander und nicht hintereinander angeordnet sind. Die homogenste Abtastung wird natürlich bei einer äquidistanten Anordnung der Reflexionspunkte erreicht. Aber auch jeglicher geringerer oder größerer Versatz benachbarter Reflexionspunkte zueinander ermöglicht bereits einen Informationsgewinn. Redundante Messungen werden somit vermieden. Sowohl die Geschwindigkeitsbestimmung wird hierdurch verbessert, beispielsweise da Unebenheiten des Gewässergrunds besser herausgemittelt werden können. Ferner kann beispielsweise die Tiefeninformation mit einem engeren Abtastraster, d.h. einer größeren Zahl von Messwerten, für den Gewässergrund bestimmt werden. Ein Fächerlot kann diese Informationen ebenfalls bereitstellen, kann jedoch keine dopplerbasierte Navigationsunterstützung leisten. Insoweit kann das dopplerbasierte Navigationsunterstützungssystem die Aufgaben des Fächerlots übernehmen. Somit kann in einem Unterwasserfahrzeug auf den Einbau eines Fächerlots verzichtet werden.
Gemäß einem zweiten Aspekt der zwei Aspekte ist die Signalverarbeitungseinheit ausgebildet, die Tiefeninformationen mit einer Seekarte abzugleichen, um die Navigationsinformationen zu validieren und bei Bedarf zu verbessern. Die Seekarte umfasst insbesondere ebenfalls Tiefeninformationen.
Idee des zweiten Aspekts ist es, basierend auf den Tiefeninformationen signifikante Punkte, beispielsweise eine Felskante oder eine Fahrrinne an der aktuellen Position zu detektieren. Der Abgleich ist beispielsweise mittels Korrelation der ermittelten Tiefeninformationen mit den Tiefeninformationen der Seekarte möglich. Durch den Abgleich der signifikanten Punkte, beispielsweise der Kanten, kann die Navigationsinformation validiert und bei Bedarf verbessert werden.
Für die Abtastung des Gewässergrunds ist es von Vorteil, wenn möglichst viele Werte gesammelt werden und redundante Tiefeninformationen vermieden werden. Insoweit haben beide Aspekte ihre synergetischen Effekte.
Analog ist ein Verfahren zur Unterstützung der Navigation eines Unterwasserfahrzeugs mittels eines dopplerbasierten Navigationsunterstützungssystems mit folgenden Schritten offenbart: a) Aussenden von zumindest vier resultierenden gerichteten Sendesignalen mittels Wasserschallwandlern, wobei die resultierenden Sendesignale in einer Hauptverwendungsorientierung der Wasserschallwandler derart auf einen Gewässerboden gerichtet sind, dass pro resultierendem Sendesignal ein Reflexionspunkt auf dem Gewässerboden entsteht und die Gesamtheit der Reflexionspunkte der resultierenden Sendesignale auf dem Gewässerboden eine Fläche aufspannen; b) Erhalten von Reflexionen der resultierenden Sendesignale; c) Bestimmen von Navigationsinformationen basierend auf den Reflexionen; d) Bestimmen einer Tiefeninformation basierend auf den Reflexionen der resultierenden Sendesignale zu den zugehörigen Reflexionspunkten; e) Abgleichen der Tiefeninformationen mit einer Seekarte, um die Navigationsinformationen zu validieren und bei Bedarf zu verbessern.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegende Zeichnung erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 : eine schematische Darstellung eines Unterwasserfahrzeugs mit einem dopplerbasierten Navigationsunterstützungssystem;
Fig. 2: die Darstellung aus Fig. 1 mit einer geänderten Anordnung der Wasserschallwandler des Navigationsunterstützungssystems.
Bevor nachfolgend Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung im Detail anhand der Zeichnungen näher erläutert werden, wird darauf hingewiesen, dass identische, funktionsgleiche oder gleichwirkende Elemente, Objekte und/oder Strukturen in den unterschiedlichen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind, so dass die in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen dargestellte Beschreibung dieser Elemente untereinander austauschbar ist bzw. aufeinander angewendet werden kann.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Unterwasserfahrzeugs 20 mit einem dopplerbasierten Navigationsunterstützungssystem 22. Das dopplerbasierte Navigationsunterstützungssystem 22 umfasst eine Vielzahl von Wasserschallwandlern 24, eine Schallsendeeinheit 26, eine Schallempfangseinheit 28 und eine Signalverarbeitungseinheit 30. Schallsendeeinheit 26, Schallempfangseinheit 28 und Signalverarbeitungseinheit 30 können in einer Recheneinheit 32, beispielsweise einem Computer, implementiert sein. Links unterhalb des Unterwasserfahrzeugs ist eine Draufsicht, im montierten Zustand eine Ansicht von unten, auf die Wasserschallwandler 24 offenbart. Strichpunktierte Linie 33 zeigt die Position an dem Unterwasserfahrzeug 20 an. Rechts unterhalb des Unterwasserfahrzeugs 20 ist eine Draufsicht auf einen Gewässerboden 38 in einem Bereich 35 dargestellt, in dem ausgesendete Schallsignale (als resultierende gerichtete Sendesignale 36 bezeichnet) auf den Gewässergrund 38 auftreffen. Rechts neben der Draufsicht 35 auf den Gewässerboden ist eine Projektion 37 der Reflexionspunkte in eine Ebene 39 senkrecht zur einer Hauptbewegungsrichtung 41 der Wasserschallwandler 24 (bzw. des Unterwasserfahrzeugs 20) dargestellt.
Die Schallsendeeinheit 26, kann die Wasserschallwandler 24 jeweils mit einer Abfolge von Sendesignalen 34 beaufschlagen, so dass eine Abfolge von zumindest vier resultierenden gerichteten Sendesignalen 36 entsteht. Die resultierenden Sendesignale 36 sind in Hauptverwendungsorientierung der Wasserschallwandler 24 derart auf den Gewässerboden 38 gerichtet, dass pro resultierendem Sendesignal 36 ein Reflexionspunkt 40a, 40b, 40c, 40d, 40e auf dem Gewässerboden 38 entsteht und die Gesamtheit der Reflexionspunkte 40 der resultierenden Sendesignale 36 auf dem Gewässerboden eine Fläche 42 aufspannen. Die Reflexionspunkte 40 sind bevorzugt derart angeordnet, dass ein Mindestabstand zwischen zwei benachbarten Reflexionspunkten gemessen in der Breite 44 der Fläche größer ist als 25%, insbesondere bevorzugt 50% oder besonders bevorzugt 75%, oder idealerweise 100% (=äquidistant) des Quotienten aus der Breite 44 der Fläche und der Anzahl der resultierenden Sendesignale 40 minus einem resultierenden Sendesignal ist. Bevorzugt sind die Reflexionspunkte wie in Fig. 1 dargestellt äquidistant angeordnet. Die Anordnung der Reflexionspunkte 40 kann mit einem bekannten dopplerbasierten Navigationsunterstützungssystem beispielsweise dadurch erreicht werden, indem das dopplerbasierten Navigationsunterstützungssystem im Vergleich zu der derzeitigen Einbausituation um 5 bis 40 Grad, bevorzugt 15 bis 30 Grad, gedreht wird.
Die Schallempfangseinheit 28 kann Ausgangssignale 46 der Wasserschallwandler 24 abtasten, um Reflexionen 48 des resultierenden Sendesignals 36 zu erhalten. Die Signalverarbeitungseinheit 30 kann basierend auf den Reflexionen 48 des resultierenden Sendesignals Navigationsinformationen bestimmen. Die Reflexionen 48 können von der Schallempfangseinheit 28 bereits von einem Gesamtschallsignal, das beispielsweise auch Hintergrundrauschen und weiteren Wasserschall enthalten kann, separiert sein. Alternativ können die Reflexionen 48 auch in einem Gesamtschallsignal enthalten sein.
Fig. 2 zeigt prinzipiell die Darstellung aus Fig. 1. Sie unterscheidet sich einzig in der Ausgestaltung der Vielzahl von Wasserschallwandlern 24. Während in Fig. 1 eine flächige Anordnung der Wasserschallwandler 24 gezeigt ist, ist in Fig. 2 eine räumliche Anordnung der Wasserschallwandler 24 gezeigt. In der Seitenansicht in Verbindung mit dem Unterwasserfahrzeug sind beispielhaft zwei Wasserschallwandler gezeigt. Die anderen Wasserschallwandler, beispielsweise zwei oder drei weitere Wasserschallwandler, sind in dieser Ansicht nicht sichtbar. Alle Wasserschallwandler sind jedoch in der Darstellung unten links, der Ansicht von unten, sichtbar. Die äußeren vier Wasserschallwandler sind jeweils in eine unterschiedliche Raumrichtung geneigt, um vier in unterschiedliche Richtungen gerichtete Sendesignale zu erzeugen. Der fünfte mittige Wasserschallwandler zeigt in eine fünfte Richtung, insbesondere in Hauptverwendungsorientierung senkrecht auf den Gewässerboden. Einer der Wasserschallwandler, insbesondere der mittige Wasserschallwandler, ist optional. Ebenso optional können weitere Wasserschallwandler verwendet werden.
Die offenbarten (Wasser-) Schallwandler sind für den Einsatz unter Wasser, insbesondere im Meer, ausgelegt. Die Schallwandler können, Wasserschall in eine dem Schalldruck entsprechenden elektrischen Signal (z.B. Spannung oder Strom), das Wasserschallsignal, umwandeln. Überdies ist es möglich, dass die Schallwandler eine anliegende elektrische Spannung in Wasserschall umwandeln können. Die Schallwandler können demnach als Wasserschallempfänger und/oder als Wasserschallsender verwendet werden. Als sensorisches Material können die Schallwandler ein piezoelektrisches Material, beispielsweise eine Piezokeramik, aufweisen. Die Schallwandler können für (Aktiv- und/oder Passiv-) Sonar (sound navigation and ranging, dl: Schall-Navigation und -Entfernungsbestimmung) eingesetzt werden. Die Schallwandler sind bevorzugt nicht für medizinische Anwendungen geeignet bzw. werden nicht für medizinische Anwendungen eingesetzt. Obwohl manche Aspekte im Zusammenhang mit einer Vorrichtung beschrieben wurden, versteht es sich, dass diese Aspekte auch eine Beschreibung des entsprechenden Verfahrens darstellen, sodass ein Block oder ein Bauelement einer Vorrichtung auch als ein entsprechender Verfahrensschritt oder als ein Merkmal eines Verfahrensschrittes zu verstehen ist. Analog dazu stellen Aspekte, die im Zusammenhang mit einem oder als ein Verfahrensschritt beschrieben wurden, auch eine Beschreibung eines entsprechenden Blocks oder Details oder Merkmals einer entsprechenden Vorrichtung dar.
Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele stellen lediglich eine Veranschaulichung der Prinzipien der vorliegenden Erfindung dar. Es versteht sich, dass Modifikationen und Variationen der hierin beschriebenen Anordnungen und Einzelheiten anderen Fachleuten einleuchten werden. Deshalb ist beabsichtigt, dass die Erfindung lediglich durch den Schutzumfang der nachstehenden Patentansprüche und nicht durch die spezifischen Einzelheiten, die anhand der Beschreibung und der Erläuterung der Ausführungsbeispiele hierin präsentiert wurden, beschränkt sei.
Bezugszeichenliste:
20 Unterwasserfahrzeug
22 dopplerbasiertes Navigationsunterstützungssystem
24 Wasserschallwandler
26 Schallsendeeinheit
28 Schallempfangseinheit
30 Signalverarbeitunsgeinheit
32 Recheneinheit
33 Position der Detailansicht der Wasserschallwandler
34 Sendesignale
35 Bereich des Gewässerbodens
36 resultierendes gerichtetes Sendesignal
37 Projektion der Reflexionspunkte
38 Gewässerboden
39 Ebene senkrecht zur Hauptbewegungsrichtung der Wasserschallwandler
40 Reflexionspunkte
41 Hauptbewegungsrichtung der Wasserschallwandler
42 Fläche, die die Reflexionspunkte aufspannen
44 Breite der Fläche
46 Ausgangssignale
48 Reflexionen

Claims

Patentansprüche
1 . Unterwasserfahrzeug (20) mit einem dopplerbasierten
Navigationsunterstützungssystem (22), wobei das
Navigationsunterstützungssystem folgende Merkmale aufweist: einer Vielzahl von zweidimensional oder dreidimensional angeordneten Wasserschallwandlern, die jeweils ausgebildet sind, Wasserschall in ein dem Schalldruck entsprechendes elektrisches Signal umzuwandeln und eine anliegende elektrische Spannung in Wasserschall umzuwandeln; einer Schallsendeeinheit (26), die ausgebildet ist, die Wasserschallwandler (24) der Vielzahl von Wasserschallwandlern jeweils mit einem Sendesignal (34) oder einer Abfolge von Sendesignalen (34) zu beaufschlagen, so dass zumindest vier resultierende gerichtete Sendesignale (36) entstehen, wobei die resultierenden Sendesignale (36) in einer Hauptverwendungsorientierung der Wasserschallwandler (24) derart auf einen Gewässerboden (38) gerichtet sind, dass pro resultierendem Sendesignal (24) ein Reflexionspunkt (40) auf dem Gewässerboden (38) entsteht und die Gesamtheit der Reflexionspunkte (40) der resultierenden Sendesignale auf dem Gewässerboden (38) eine Fläche (42) aufspannen, einer Schallempfangseinheit (28), die ausgebildet ist, Ausgangssignale der Wasserschallwandler (24) abzutasten, um Reflexionen des resultierenden Sendesignals zu erhalten; einer Signalverarbeitungseinheit (30), die ausgebildet ist, basierend auf den Reflexionen des resultierenden Sendesignals Navigationsinformationen zu bestimmen; wobei das Navigationsunterstützungssystem derart an dem Unterwasserfahrzeug angeordnet ist, dass die Reflexionspunkte (40) derart angeordnet sind, dass ein Mindestabstand zwischen zwei benachbarten Reflexionspunkten gemessen in der Breite der Fläche (44) größer ist als 25%, insbesondere bevorzugt 50% oder besonders bevorzugt 75% des Quotienten aus der Breite der Fläche (44) und der Anzahl der resultierenden Sendesignale minus einem resultierenden Sendesignal ist.
2. Unterwasserfahrzeug (20) gemäß Anspruch 1 , wobei die Signalverarbeitungseinheit (30) ausgebildet ist, basierend auf den Reflexionen des resultierenden Sendesignals eine Tiefeninformation zu den zugehörigen Reflexionspunkten zu bestimmen.
3. Unterwasserfahrzeug (20) gemäß Anspruch 2, wobei die Signalverarbeitungseinheit (30) ausgebildet ist, die Tiefeninformationen mit einer Seekarte abzugleichen, um die Navigationsinformationen zu validieren und bei Bedarf zu verbessern.
4. Unterwasserfahrzeug (20) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Breite der Fläche (44) basierend auf einer Projektion (37) der Reflexionspunkte (40) in eine Ebene (39) senkrecht zur einer Hauptbewegungsrichtung (41 ) der Wasserschallwandler (24) bestimmt ist.
5. Unterwasserfahrzeug (20) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Reflexionspunkte (40) äquidistant angeordnet sind.
6. Dopplerbasiertes Navigationsunterstützungssystem (22) für ein Unterwasserfahrzeug (20) mit folgenden Merkmalen: einer Vielzahl von Wasserschallwandlern, die jeweils ausgebildet sind, Wasserschall in ein dem Schalldruck entsprechendes elektrisches Signal umzuwandeln und eine anliegende elektrische Spannung in Wasserschall umzuwandeln; einer Schallsendeeinheit (26), die ausgebildet ist, die Wasserschallwandler (24) der Vielzahl von Wasserschallwandlern jeweils mit einer Abfolge von Sendesignalen zu beaufschlagen, so dass eine Abfolge von zumindest vier resultierenden gerichteten Sendesignalen entsteht, wobei die resultierenden Sendesignale in einer Hauptverwendungsorientierung der Wasserschallwandler (24) derart auf einen Gewässerboden (38) gerichtet sind, dass pro resultierendem Sendesignal ein Reflexionspunkt auf dem Gewässerboden (38) entsteht und die Gesamtheit der Reflexionspunkte (40) der resultierenden Sendesignale auf dem Gewässerboden (38) eine Fläche (42) aufspannen; einer Schallempfangseinheit (28), die ausgebildet ist, Ausgangssignale der Wasserschallwandler (24) abzutasten, um Reflexionen des Sendesignals zu erhalten; einer Signalverarbeitungseinheit (30), die ausgebildet ist, basierend auf den Reflexionen des resultierenden Sendesignals Navigationsinformationen zu bestimmen; wobei die Signalverarbeitungseinheit (30) ausgebildet ist, basierend auf den Reflexionen des resultierenden Sendesignals eine Tiefeninformation zu den zugehörigen Reflexionspunkten zu bestimmen und die Tiefeninformationen mit einer Seekarte abzugleichen, um die Navigationsinformationen zu validieren und bei Bedarf zu verbessern.
7. Verfahren zur Unterstützung der Navigation eines Unterwasserfahrzeugs mittels eines dopplerbasierten Navigationsunterstützungssystems mit folgenden Schritten: a) Aussenden von zumindest vier resultierenden gerichteten Sendesignalen mittels Wasserschallwandlern, wobei die resultierenden Sendesignale in einer Hauptverwendungsorientierung der Wasserschallwandler (24) derart auf einen Gewässerboden (38) gerichtet sind, dass pro resultierendem Sendesignal ein Reflexionspunkt auf dem Gewässerboden (38) entsteht und die Gesamtheit der Reflexionspunkte (40) der resultierenden Sendesignale auf dem Gewässerboden (38) eine Fläche (42) aufspannen; b) Erhalten von Reflexionen der resultierenden Sendesignale; c) Bestimmen von Navigationsinformationen basierend auf den Reflexionen; d) Bestimmen einer Tiefeninformation basierend auf den Reflexionen der resultierenden Sendesignale zu den zugehörigen Reflexionspunkten; e) Abgleichen der Tiefeninformationen mit einer Seekarte, um die Navigationsinformationen zu validieren und bei Bedarf zu verbessern.
8. Computerprogramm umfassend Befehle, die bewirken, dass das Navigationsunterstützungssystem gemäß Anspruch 6 das Verfahren gemäß Anspruch 7 ausführt.
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