WO2018087300A1 - Docking station - Google Patents

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WO2018087300A1
WO2018087300A1 PCT/EP2017/078903 EP2017078903W WO2018087300A1 WO 2018087300 A1 WO2018087300 A1 WO 2018087300A1 EP 2017078903 W EP2017078903 W EP 2017078903W WO 2018087300 A1 WO2018087300 A1 WO 2018087300A1
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recovery
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autonomous underwater
autonomous
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Gunnar Brink
Marwin BARSCH
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Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V.
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    • B63G2008/008Docking stations for unmanned underwater vessels, or the like

Abstract

The invention relates to a docking station for an autonomous underwater vehicle (420), comprising a drive (21a, b) designed to convey said docking station, and a ballast tank (510) which is designed to weigh down the docking station during filling such that it is shifted from a first state in which the docking station floats on the water surface, into a second state in which the recovery device floats beneath the water surface, said recovery device being designed to be operated remotely, either autonomously or semi-autonomously.

Description

Dockingstation  Docking station
Beschreibung description
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beziehen sich auf eine Dockingstation mit erhöhter Reichweite. Bevorzugte Ausführungsbeispiele beziehen sich auf eine Dockingstation in Katamaran- oder SWATH-Form (Small Waterplane Area Twin Hull; Dop- pelrumpffahrzeug mit geringer Wasserlinienfläche) mit zumindest einem Ballasttank. Embodiments of the present invention relate to a docking station with increased range. Preferred embodiments relate to a catamaran or SWATH (Small Waterplane Area Twin Hull) docking station with at least one ballast tank.
SWATH-Fahrzeuge sind beispielsweise in der Wang, C, Y. Lin, Z. Hu, L. Geng and D. Li. "Hydrodynamic Analysis of a Swath Planing Usv Based on Cfd." In OCEANS 2016 - Shanghai, 1 -4, 2016 untersucht. SWATH vehicles are described, for example, in Wang, C, Y. Lin, Z. Hu, L. Geng and D. Li. "Hydrodynamic Analysis of a Swath Planing Usv Based on Cfd." In OCEANS 2016 - Shanghai, 1 -4, 2016 examined.
Schiffskosten beherrschen die Meeresforschung mit Tauchbooten, wie z.B. autonome Unterwasserfahrzeuge (AUV, autonomous underwater vehicle). Wissenschaftliche Schiffe und Vermessungsschiffe sind teuer, weil sie hochspezialisierte Konstruktionen sind. Es würde die Kostensituation verbessern, wenn gewöhnliche„Low-Cost Versorgungsschiffe'' in kurzer Zeit in ein Forschungsschiff umgewandelt könnten. Dies würde den Pool der verfügbaren Schiffe erhöhen und ermöglichen mit mehr AUVs in der Meeresforschung zu arbeiten. Somit würden sich die Kosten der Meereswissenschaft unter ökonomisch moto- vierten Vermessung bzw. Exploration reduzieren. Beim Einsatz von AUVs ist ein weiterer Kostentreiber das auf den wissenschaftlichen Schiffen bzw. Vermessungsschiffen eingesetzte Aussetz- und Bergesystem (LARS, lau- nch and recovery ystems). Derartige LARS haben eigene Kräne oder Rampen, die es ermöglichen bis zu starken Seegang (z.B. der Stufe 3, 4 oder höher) eine Bergung durchzuführen. Kosten für derartige LARS liegen regelmäßig über eine Million Euro pro System. Ferner sind, wie bereits oben angesprochen, derartige LARS nicht auf beliebigen Schiffen anwendbar. Ship costs dominate the marine research with submarines, such. autonomous underwater vehicle (AUV). Scientific ships and surveying vessels are expensive because they are highly specialized constructions. It would improve the cost situation if ordinary low-cost supply vessels could be converted into a research vessel in a short time. This would increase the pool of available vessels and allow more AUVs to work in marine research. Thus, the cost of marine science would be reduced by economically driven surveying or exploration. When using AUVs, another cost driver is the launch and recovery system used on scientific vessels or surveying vessels (LARS, lau- nch and recovery systems). Such LARS have their own cranes or ramps that allow recovery up to heavy seas (e.g., level 3, 4 or higher). Costs for such LARS regularly exceed one million euros per system. Furthermore, as already mentioned above, such LARS are not applicable to any ship.
Eine für das Personal sehr aufwändige, technisch anspruchsvolle Methode kommt bei der Bundeswehr zum Einsatz. Hier werden Schlauchboote zur Bergung von Übungstorpedos eingesetzt. Dabei befindet sich der Boden des Schlauchbootes unter Wasser, so dass das Schlauchboot nach hinten offen ist. Taucher montieren ein Seil am Übungstorpedo, mit- tels welchem der Übungstorpedo in das Schlauchboot hineingezogen wird. Dieser Ansatz ist zwar recht einfach in Bezug auf die eingesetzten Mittel und verursacht aber erheblichen Aufwand beim Personal. Deshalb besteht der Bedarf nach einem verbesserten Ansatz. A very time-consuming, technically sophisticated method is used by the Bundeswehr. Inflatables are used here for the recovery of practice torpedoes. The bottom of the inflatable boat is under water, so that the inflatable boat is open to the rear. Divers attach a rope to the practice torpedo, which the exercise torpedo is pulled into the dinghy. Although this approach is quite simple in terms of the funds used and causes considerable effort on the part of the staff. Therefore, there is a need for an improved approach.
Aufgabe eines Nebenaspekts 1 ist es ein Bergesystem zu schaffen, welches an sich einen verbesserten Kompromiss aus Kosteneffizienz und Einsatzfähigkeit bietet. The task of a secondary aspect 1 is to create a recovery system, which offers an improved compromise between cost-efficiency and operational capability.
Ausführungsbeispiele zum ersten Aspekt schaffen eine ferngesteuerte, teilautonome oder autonome Bergevorrichtung mit einem Antrieb, der ausgebildet ist, die Bergevorrichtung zusammen mit dem autonomen Unterwasserfahrzeug über eine große Reichweite zu transportieren, und mit Mitteln zu Aussetzen und Bergen. Embodiments of the first aspect provide a remote-controlled, semi-autonomous or autonomous recovery device with a drive configured to transport the recovery device along with the autonomous underwater vehicle over a long range, and with means for deployment and recovery.
Kern der vorliegenden Erfindung in Bezug auf Aspekt 1 ist es somit, dass erkannt wurde, dass ein autonomes Unterwasserfahrzeug nicht zwingend von einem Mutterschiff aus ausgesetzt werden muss, sondern auch von Land aus ausgesetzt werden kann. Hierzu wird entsprechend einem Aspekt dieser Erfindung eine Bergevorrichtung eingesetzt, die ein Antriebskonzept für eine große Reichweite hat und gleichzeitig dazu geeignet ist, ein autonomes Unterwasserfahrzeug zu transportieren, dieses auszusetzen und zu bergen. Vorteilhaft hierbei ist es dann, dass das autonome Unterwasserfahrzeug nicht mehr nur im Nahbereich um das Mutterschiff herum agieren kann, sondern auch unabhängig von selben über viele Kilometer / Seemeilen von Land aus losgeschickt werden kann. Hierdurch kann dann der Einsatz von kostenintensiven Mutterschiffen weitgehend vermieden werden. The essence of the present invention in relation to aspect 1 is thus that it has been recognized that an autonomous underwater vehicle does not necessarily have to be suspended from a mothership, but can also be exposed on land. For this purpose, according to one aspect of this invention, a recovery device is used which has a drive concept for a long range and at the same time is suitable for transporting, suspending and recovering an autonomous underwater vehicle. It is advantageous in this case that the autonomous underwater vehicle can no longer operate only in the vicinity of the mothership, but can also be sent independently from the same over many kilometers / nautical miles from land. As a result, the use of expensive mother ships can be largely avoided.
Entsprechend Ausführungsbeispielen heißt eine große Reichweite im Regelfall eine Reichweite im Bereich von 500 Seemeilen oder sogar 1000 Seemeilen. Im Allgemeinen heißt eine große Reichweite zumindest größer 5 Seemeilen oder 12 Seemeilen oder im kleinsten Fall um die fünf Seemeilen. According to embodiments, a long range usually means a range in the range of 500 nautical miles or even 1000 nautical miles. In general, a long range means at least 5 nautical miles or 12 nautical miles, or in the smallest case around the five nautical miles.
Entsprechend Ausführungsbeispielen umfasst der Antrieb der Bergevorrichtung entweder einen Verbrennungsmotor mit einem ausreichend großen Kraftstofftank, z.B. 100 oder 500 Liter, um die hohe Reichweite zu erreichen oder einen Elektromotor mit einer ausreichend großdimensionierten Batterie. Alternativ zu einer Batterie kann auch ein Generator mit einem entsprechenden Kraftstofftank vorgesehen sein. Entsprechend einem weiteren Ausführungsbeispiel kann alternativ oder zusätzlich zu dem Energiespeicher auch ein Energiegenerator, wie z.B. eine Solarzelle auf dem autonomen Unterwasserfahrzeug angeordnet sein, die die notwendige Energie für den Transport oder allgemein für den Betrieb erzeugt. Entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen umfasst die Bergevorrichtung eine Steuerung, die den autonomen bzw. teilautonomen Betrieb sicherstellt. Diese Steuerung kann auf eine Sensorik, die ebenfalls Teil der Bergevorrichtung ist, zugreifen. Diese Sensorik kann beispielsweise Kameras oder GPS-Sensoren umfassen. Entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen kann die Steuerung dazu ausgebildet sein, nicht nur die Wegstrecke teilautonom oder autonom zu steuern, sondern auch Manöver, wie z.B. das Anlegemanöver durchführen. Entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen ist die Steuerung auch dazu ausgebildet, autonom, z.B., wenn das Untersuchungsgebiet für das autonome Unterwasserfahrzeug erreicht ist, dasselbe auszusetzen und nach er- folgter Mission dieses wieder zu bergen. According to embodiments, the drive of the recovery device either comprises an internal combustion engine with a sufficiently large fuel tank, eg 100 or 500 liters, to reach the high range or an electric motor with a sufficiently large-sized battery. As an alternative to a battery, it is also possible to provide a generator with a corresponding fuel tank. According to a further embodiment may alternatively or additionally to the energy storage and a Energy generator, such as a solar cell to be arranged on the autonomous underwater vehicle, which generates the necessary energy for transport or in general for operation. According to further embodiments, the recovery device comprises a control that ensures the autonomous or semi-autonomous operation. This control can access a sensor system, which is also part of the recovery device. This sensor may include, for example, cameras or GPS sensors. According to further embodiments, the controller may be configured to not only partially or autonomously control the route, but also to perform maneuvers such as the docking maneuver. According to further embodiments, the controller is also designed to autonomously, for example, if the investigation area for the autonomous underwater vehicle is reached, suspend the same and to recover this after the mission has been completed.
Entsprechend wiederum weiteren Ausführungsbeispielen weist die Bergevorrichtung Mittel, wie z.B. Fender, auf, damit die Bergevorrichtung an Land, z.B. an einen Steg, oder an ein Mutterschiff anlegen kann. According to yet further embodiments, the recovery device comprises means, e.g. Fender, to allow the recovery device to land, e.g. to a bridge, or to a mothership can create.
Entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen dient die autonome Bergevorrichtung für das autonome Unterwasserfahrzeug als Ladestation. So kann von der autonomen Bergevorrichtung Energie entnommen und in das autonome Unterwasserfahrzeug transferiert werden, so dass dieses mehrere Missionen nacheinander durchführt. Hierbei kann das autonome Unterwasserfahrzeug nicht nur Energie, sondern auch Daten mit dem autonomen Unterwasserfahrzeug austauschen und diese beispielsweise an eine Basisstation übermitteln. Insofern bildet die autonome Bergevorrichtung einen Art Repeater, z.B. auf Funkbasis, für das autonome Unterwasserfahrzeug. Entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen kann die Bergevorrichtung Mittel umfassen, die es ermöglichen, die Ortung des AUVs, insbesondere im Unterwasserbetrieb zu verbessern. Hierzu zählen z.B. Sender und Empfänger bzw. ein sogenanntes Hydrophon, die z.B. die GPS-Signale unter Wasser weiterleiten. Diese Sender und Empfänger bzw. das Hydrophon sind unter der Wasseroberfläche angeordnet und ermöglichen die Ortung entsprechend dem Prinzip nach USBL (ultra-short baseline) bzw. LBL (long baseline) Konzepten. Entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen hat die Bergevorrichtung zwei Rümpfen (Katamaranform bzw. SWATH-Form) und einem zwischen den zwei Rümpfen angeordneten (festen) Fangnetz zum Aufnehmen eines autonomen Unterwasserfahrzeuges. Das Fangnetz ist von einem nicht abgesenkten Zustand in einen abgesenkten Zustand absenkbar, so dass das autonome Wasserfahrzeug in dem abgesenkten Zustand aufnehmbar und in dem nicht abgesenkten Zustand transportierbar ist. Die umgekehrte Bewegung vom abgesenkten und nicht abgesenkten Zustand wird dann beim eigentlichen Bergevorgang durchgeführt. Dieses Prinzip bietet zwei wesentliche Vorteile, nämlich dass der Ka- tamaran sich mit dem Weilengang mitbewegt, wodurch selbst bei hohem Seegang ein AUV sicher/zuverlässig geborgen werden kann. According to further embodiments, the autonomous recovery device for the autonomous underwater vehicle serves as a charging station. Thus, energy can be taken from the autonomous recovery device and transferred to the autonomous underwater vehicle, so that it performs several missions in succession. In this case, the autonomous underwater vehicle can exchange not only energy but also data with the autonomous underwater vehicle and transmit it, for example, to a base station. In this respect, the autonomous recovery device forms a kind of repeater, eg on a radio basis, for the autonomous underwater vehicle. According to further embodiments, the recovery device may comprise means which make it possible to improve the location of the AUV, in particular in underwater operation. These include, for example, transmitter and receiver or a so-called hydrophone, which, for example, forward the GPS signals under water. These transmitters and receivers or the hydrophone are arranged under the water surface and allow the location according to the principle according to USBL (ultra-short baseline) or LBL (long baseline) concepts. According to further embodiments, the recovery device has two hulls (catamaran form or SWATH shape) and a (fixed) safety net arranged between the two hulls for picking up an autonomous underwater vehicle. The safety net is lowered from a non-lowered state to a lowered state, so that the autonomous watercraft in the lowered state is receivable and transportable in the non-lowered state. The reverse movement from the lowered and not lowered state is then carried out during the actual recovery process. This principle offers two major advantages, namely that the catamaran moves along with the passage, so that an AUV can be safely and reliably salvaged even at high seas.
Entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen ist das Netz z.B. mittels einer oder mehreren elektrischen Winden / Motoren absenk- und hebbar, so dass hier keine zusätzliche Aktion von Personal notwendig ist. According to further embodiments, the network is e.g. by means of one or more electric winches / motors lowered and raised, so that here no additional action of personnel is necessary.
Entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen ist die Bergevorrichtung dadurch erweitert, dass dieselbe eine Winde zum Einholen des AUVs in den Zwischenraum zwischen den zwei Rümpfen hat. In die Winde können beispielsweise Haken des AUVs oder auf eine Pop-up-Nose eingehängt werden. According to further embodiments, the recovery device is extended by having a winch for retrieving the AUV in the space between the two hulls. For example, hooks on the AUV or on a pop-up nose can be hung in the wind.
Die oben erläuterte Bergevorrichtung wird im Zusammenhang mit einem AUV eingesetzt. AUVs im Langstreckeneinsatz ermöglichen beispielsweise die flächendeckende Kartierung der Weltmeere, oder auch das Abarbeiten von Aufgaben wie Orten von versunkenen Schiffscontainem oder Wracks. Weitere Anwendungen sind die Vorbereitung der Verlegung von Pipelines, Kabeln, Inspektion technischer Anlagen, die militärische Informationsbeschaffung, Aufklärung und Überwachung. Derartige Aufgaben werden derzeit meist unter Zuhilfenahme von Mutterschiffen in Kombination mit Schleppfischen oder ROVs bewerkstelligt. Darüber hinaus wird häufig bei oben skizierten Einsätzen eine Unterwas- serdockingstation, z. B. am Meeresgrund, zur Versorgung der AUVs mit Strom, benötigt. Um bei derartigen Einsatz-Szenarien den Einsatz von Mutterschiffen zu vermeiden, besteht deshalb ebenfalls der Bedarf nach einem verbessertem Ansatz. The above-discussed recovery device is used in conjunction with an AUV. Long-haul AUVs, for example, make it possible to map the oceans across the board or even to perform tasks such as the location of sunken shipping containers or wrecks. Other applications include the preparation of pipelines, cables, technical equipment inspections, military information gathering, reconnaissance and surveillance. Such tasks are currently mostly accomplished with the help of motherships in combination with trolling or ROVs. In addition, often an undersea docking station, z. B. on the seabed, to supply the AUVs with electricity needed. Therefore, in order to avoid the use of motherships in such deployment scenarios, there is also a need for an improved approach.
Die Aufgabe des Hauptaspekts der Erfindung ist es, ein Konzept für den Langzeiteinsatz von AUVs zu erschaffen. Die Aufgabe wird durch die unabhängigen Ansprüche gelöst. The object of the main aspect of the invention is to create a concept for the long-term use of AUVs. The object is solved by the independent claims.
Die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung schaffen eine Dockingstation mit zumindest einem Antrieb und einem Ballasttank. Der Antrieb ist ausgebildet, um die Do- ckingstation (mit oder ohne dem autonomen Unterwasserfahrzeug zu transportieren). Der Ballasttank ist ausgebildet, um die Dockingstation zwischen zwei Zuständen hin und her zu bewegen, nämiich in einem ersten Zustand, in welchem die Dockingstation auf der Wasseroberfläche schwimmt, und in einen zweiten Zustand, in welchem die Dockingstation unter der Wasseroberfläche positioniert ist. Die Dockingstation ist ebenso wie die Ber- gevorrichtung fernsteuerbar, teilautonom oder vollautonom. Im Wesentlichen kann die Dockingstation die gleichen Eigenschaften wie die oben erläuterte Bergevorrichtung haben, wobei bei der Dockingstation der Fokus eher auf der Versorgung des AUVs mit Energie und Daten liegt als auf dem Durchführen des Bergemanövers. Die Dockingstation kann entsprechend Ausführungsbeispielen so ausgebildet sein, das AUV mit Energie und Daten beim Unterwasserbetrieb (zweiter Zustand) zu versorgen. Bei den weiteren Ausführungsbeispielen ist dieser zweite Zustand auch ideal dazu geeignet, um Beschädigungen bei Stürmen, die im Regelfall nur an der Wasseroberfläche passieren,„abzuwettern", insbesondere diese Eigenschaft eignet sich natürlich ideal für die oben erläuterte Bergevorrichtung. The embodiments of the present invention provide a docking station having at least one drive and a ballast tank. The drive is designed to transport the docking station (with or without the autonomous underwater vehicle). The ballast tank is configured to reciprocate the docking station between two states, namely a first state in which the docking station floats on the water surface and a second state in which the docking station is positioned below the water surface. The docking station, like the rescue equipment, is remotely controllable, semi-autonomous or fully autonomous. In essence, the docking station may have the same characteristics as the recovery device discussed above, with the docking station focusing more on providing the AUV with power and data than performing the hill maneuver. The docking station may be configured according to embodiments to supply the AUV with power and data during underwater operation (second state). In the other embodiments, this second state is also ideally suited to "weathering" damage in storms, which usually only happen on the water surface, in particular, this property is of course ideal for the above-described recovery device.
Kern der vorliegenden Erfindung dieses Hauptaspekts liegt also darin, dass erkannt wurde, dass eine Dockingstation bzw. eine Bergevorrichtung durch die Verwendung von ein oder mehreren Ballasttanks zu einer Unterwasserdockingstation bzw. einer Unterwasserbergevorrichtung erweitert werden kann, um Andockmanöver unter Wasser durchzufüh- ren oder unter Wasser schlechtes Wetter, wie z. B. einen Sturm abzuwarten. Hierbei kann das Abwarten mit und ohne AUV erfolgen. The essence of the present invention of this main aspect is therefore that it has been recognized that a docking station or a recovery device can be extended by the use of one or more ballast tanks to a Unterwasserdockingstation or a Unterwasserbergevorrichtung to perform docking maneuvers under water or under water bad weather, such. For example, to wait for a storm. Here, the waiting can be done with and without AUV.
Entsprechend Ausführungsbeispielen umfasst die Dockingstation Mittel zur Energieversorgung, wie z. B. eine elektrische Schnittstelle oder eine mechanische Schnittstelle 519, vgl. Fig. 5a. Die mechanische Schnittstelle 519, wie z. B. eine rotierende Welle zur mechanischen Energieübertragung bietet die Vorteile, dass beim Unterwasserandocken keine Kontaktprobleme auftauchen können. Daten können dann mit einer parallelen Funkverbindung, wie z. B. einer WLAN-Verbindung übertragen werden. Weiterhin kann die Dockingstation ausgebildet sein, um z. B. mit einem Unterwassermodem und einem Ober- flächen-GNSS-Empfänger die Geo-Referenzierung des AUVs unter Wasser zu unterstützen. Entsprechend bevorzugten Ausführungsbeispielen ist die Dockingstation auch aus zwei Rümpfen (SWATH-Konstruktion) ausgeführt. Die Rümpfe sind hierbei entsprechend bevorzugten Ausführungsbeispielen als Zweihüllenkonstruktion gebildet, wobei beispielswei- se in der äußeren Hülle der Ballasttank vorgesehen in der inneren Hülle ein Kern, in welchem die Elektronik untergebracht sein kann. Hierbei wäre es sinnvoll, wenn die schweren Elemente, wie z. B. Akkumulatoren oder eben der Ballasttank auf der Unterseite vorgesehen sind, um so die Stabilität der Dockingstation im Wasser, insbesondere bei der Fahrt auf der Wasseroberfläche zu unterstützen. According to embodiments, the docking station comprises means for power supply, such. B. an electrical interface or a mechanical interface 519, see. Fig. 5a. The mechanical interface 519, such as. As a rotating shaft for mechanical energy transfer offers the advantages that underwater docking no contact problems can occur. Data can then be connected to a parallel radio link such. B. a wireless connection. Furthermore, the docking station can be designed to z. For example, using an underwater modem and a surface GNSS receiver to assist in geo-referencing the AUV under water. According to preferred embodiments, the docking station is also made of two hulls (SWATH construction). The hulls are in this case formed according to preferred embodiments as a two-shell construction, wherein for example in the outer shell of the ballast tank provided in the inner shell a core in which the electronics can be housed. It would be useful if the heavy elements, such. B. accumulators or just the ballast tank are provided on the bottom, so as to support the stability of the docking station in the water, especially when driving on the water surface.
Entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen weist die Dockingstation auch Mittel zur Energieversorgung, z. B. einen Energie-Harvester in Form einer Solarzelle, eines Rotors (z. B. Darrieus H-Rotors) oder eines Wellenenergiegenerators auf. Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen definiert. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der beiliegenden Abbildungen erläutert. Es zeigen: According to further embodiments, the docking station also means for power supply, for. As an energy harvester in the form of a solar cell, a rotor (eg., Darrieus H rotor) or a wave energy generator. Further developments are defined in the subclaims. Embodiments of the invention are explained below with reference to the accompanying drawings. Show it:
Fig. 1 a eine schematische Darstellung einer Bergevorrichtung gemäß dem Basis- ausführungsbeispiel zum Nebenaspekt 1 ; 1 a is a schematic representation of a recovery device according to the basic embodiment of the secondary aspect 1;
Fig. 1 b ein schematisches Flussdiagramm zur Illustration des Verfahrens beim Fig. 1 b is a schematic flow diagram for illustrating the method in
Bergen;  mountains;
Fig. 2a,b dreidimensionale Darstellungen der Bergevorrichtung beim Bergen Fig. 2a, b three-dimensional representations of the recovery device when recovering
Unterwasserfahrzeuges gemäß erweiterten Ausführungsbeispielen;  Underwater vehicle according to extended embodiments;
Fig. 3a -f weitere Darstellungen des Ausführungsbeispiels aus den Fig. 2a und 2b 3a-f further illustrations of the embodiment of FIGS. 2a and 2b
zur Illustration von optionalen Merkmalen; Fig. 4 eine schematische Darstellung einer autonomen Bergevorrichtung mit erweiterter Reichweite;  to illustrate optional features; 4 shows a schematic representation of an autonomous recovery device with extended range;
Fig. 5a zeigt eine schematische Darstellung einer Dockingstation gemäß einem 5a shows a schematic representation of a docking station according to a
Ausführungsbeispiel des Hauptaspekts 2; und Fig. 5b zeigt eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels der Dockingstation gemäß des Hauptaspekts 2. Embodiment of the main aspect 2; and FIG. 5 b shows a schematic illustration of a further exemplary embodiment of the docking station according to the main aspect 2.
Bevor nachfolgend Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung anhand der Figuren im Detail erläutert werden, sei darauf hingewiesen, dass gleichwirkende Elemente und Strukturen mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, so dass die Beschreibung der aufeinander anwendbar bzw. austauschbar ist. Before embodiments of the present invention will be explained in detail with reference to the figures, it should be noted that like-acting elements and structures are provided with the same reference numerals, so that the description of the mutually applicable or interchangeable.
Fig. 1 a zeigt eine Bergevorrichtung 10 in Form eines Katamarans mit zwei Rümpfen 12a und 12b sowie einem zwischen den zwei Rümpfen angeordneten Fang netz 14 zum Bergen eines AUVs 16. Fig. 1 a shows a recovery device 10 in the form of a catamaran with two hulls 12a and 12b and arranged between the two hulls catching net 14 for recovering an AUVs 16th
Bei dem Katamaran 10 sind die zwei Rümpfe 12a und 12b im Wesentlichen parallel angeordnet, so dass sich zwischen den zwei Rümpfen 12a und 12b ein Zwischenraum 12z einstellt. In diesem Zwischenraum kann das AUV 16 einfahren. Hierzu sei angemerkt, dass das Einfahren entweder von vorne, d.h. von der Bugseite aus oder von hinten, d.h. von Achtern aus, erfolgen kann, wobei es bevorzugter Weise auch möglich ist, dass der Zwischenraum 12z zu beiden Seiten geöffnet ist. Die Funktionsweise der Bergevorrichtung 10 wird nun anhand des Bergeverfahrens 100, welches in Fig. 1 b dargestellt ist, erläutert. Die nachfolgende Darstellung geht davon aus, dass das Fangnetz 14 bereits unter die Wasseroberfläche herabgelassen ist (vgl. Schritt 1 10„Herablassen des Fangnetzes" des in Fig. 1 b dargestellten Verfahrens 100 zum„Bergen eines autonomen Unterwasserfahrzeugs"). In the catamaran 10, the two hulls 12a and 12b are arranged substantially in parallel, so that a gap 12z is established between the two hulls 12a and 12b. In this space, the AUV 16 retract. It should be noted that the retraction either from the front, i. from the bow side or from the rear, i. from the aft, it is also possible, preferably, for the gap 12z to be open on both sides. The mode of operation of the recovery device 10 will now be explained with reference to the recovery method 100, which is illustrated in FIG. 1 b. The following diagram assumes that the safety net 14 has already been lowered below the water surface (compare step 1 10 "lowering the safety net" of the method 100 for "recovery of an autonomous underwater vehicle" shown in FIG.
Wenn das AUV 16 dann in den Zwischenraum 12z eingefahren ist, kann das AUV 16 mittels des Netzes 14 geborgen werden. Hierzu wird dann das im Vorfeld abgelassene Netz 14 von einer abgesenkten Position, in welcher das Netz unter der Wasseroberfläche treibt, in eine nicht-abgesenkte Position überführt (vgl. hierzu Schritt 120 „Heben des Fangnetzes 14"), in welcher dann das AUV 16 in dem Netz 14 geborgen ist. Das Verfahren kann auch den optionalen Schritt des„Einholen des AUVs" 130 bzw.„AUV fährt ein" 130 aufweisen. If the AUV 16 is then retracted into the intermediate space 12z, the AUV 16 can be recovered by means of the network 14. For this purpose, the previously drained net 14 is then transferred from a lowered position, in which the net drives under the water surface, into a non-lowered position (compare step 120 "lifting the safety net 14"), in which the AUV 16 is retrieved in the network 14. The method may also include the optional step of "catching up AUVs" 130 and "AUV driving on" 130, respectively.
Hierzu erstreckt sich entsprechend Ausführungsbeispielen das Netz 14 über den gesam- ten Zwischenraum 12z, d.h. also von dem ersten Rumpf 12a zu dem zweiten Rumpf 12a und bevorzugter Weise auch über die gesamte Länge des AUVs 16. Das Überführen von der abgesenkten in nicht-abgesenkte Position erfolgt bevorzugter Weise motorisch, wobei durch das Anheben des Netzes 14 das AUV eben geborgen wird. In dieser geborgenen Stellung kann das AUV 16 transportiert und dann zum späteren Zeitpunkt wieder in das Wasser abgesetzt werden. For this purpose, according to exemplary embodiments, the network 14 extends over the entire gap 12z, ie, from the first fuselage 12a to the second fuselage 12a, and preferably also over the entire length of the AUV 16. The transfer of the lowered in non-lowered position is preferably motorized, which is just recovered by lifting the network 14 AUV. In this salvaged position, the AUV 16 can be transported and then put back into the water at a later date.
Da die Bergevorrichtung 10 bezüglich ihren Dimensionen vergleichbar mit dem AUV 16 ist, verhalten sich beide Elemente 10 und 16 ähnlich in Bezug auf den Wellengang. Somit ist es vorteilhafterweise möglich, dass selbst bei hohem Wellengang das AUV 16 geborgen werden kann. In einem nachgelagerten Schritt kann dann die Bergevorrichtung 10 zusammen mit dem AUV 16 auf das Mutterschiff eingeholt werden. Beim Einholen des Katamarans 10 kann ein herkömmlicher Kran oder auch eine Bergevorrichtung für ein Schlauchboot eingesetzt werden. Beim Katamaran 10 sind hierfür entweder Ösen zum Einhaken des Katamarans 10 oder auch einfache Eingriffnahmeflächen, wie z.B. die Unterseite des Katamarans 10 vorzusehen, über welche die Bergemittel des Mutterschiffes den Katamaran 10 samt AUV 16 bergen können. Da das AUV 16 in dem Zwischenraum 12z zwischen den zwei Rümpfen 12a und 12b angeordnet ist, ist das AUV 16 nach außen hin, z.B. gegen Kollision mit der Schiffswand geschützt. Since the recovery device 10 is comparable in dimensions to the AUV 16, both elements 10 and 16 behave similarly with respect to the swell. Thus, it is advantageously possible that the AUV 16 can be salvaged even in high seas. In a subsequent step, the recovery device 10 can then be obtained together with the AUV 16 on the mother ship. When recovering the catamaran 10, a conventional crane or a recovery device for a dinghy can be used. In the catamaran 10 are either eyelets for hooking the catamaran 10 or simple engagement surfaces, such as. to provide the underside of the catamaran 10 over which the recovery means of the mothership can retrieve the catamaran 10 together with AUV 16. Since the AUV 16 is disposed in the space 12z between the two hulls 12a and 12b, the AUV 16 is outwardly, e.g. protected against collision with the ship's wall.
Bezugnehmend auf Fig. 2a und 2b wird nun der Einfahrvorgang erläutert. Referring to Fig. 2a and 2b, the retraction process will now be explained.
Fig. 2a zeigt die Bergevorrichtung 10' mit den zwei Rümpfen 2a und 12b den in dem Zwischenraum 12z angeordneten Netz 14, welches in der abgelassenen Stellung ist. Die- se abgelassene Stellung ist insbesondere aus Fig. 2b ersichtlich, die das Fangnetz 14 als U -form ig zwischen den zwei Rümpfen treibend unter der Wasseroberfläche 1 1 o darstellt. Hierzu ist der„Tiefgang des Netzes 14 derart gewählt, dass das AUV 16 sicher einfahren kann. Um den Abstand zwischen den Rümpfen 12a und 2b sicherzustellen, sind diese mittels Stangen 12s1 und 12s2 starr miteinander verbunden. Somit ist also nicht nur in Tiefenrichtung, sondern auch in Breitensichtung genügend Platz im Zwischenraum 12z für das AUV 16 geschaffen. In dem nächsten Schritt wird, wie bereits Bezug nehmend auf Fig. 1 a und 1 b erläutert, das feste Netz 14 des Katamarans 10 bzw. des SWATH 10 motorisiert, d.h. z.B. mittels Winden angehoben, um so das AUV 16 aus dem Wasser, d.h. also über die Wasseroberfläche 1 1 o zu befördern. Fig. 2a shows the recovery device 10 'with the two hulls 2a and 12b arranged in the gap 12z network 14, which is in the deflated position. This deflated position can be seen in particular from FIG. 2b, which represents the safety net 14 as a U-shape between the two hulls driving under the water surface 110. For this purpose, the "draft of the network 14 is selected such that the AUV 16 can enter safely. To ensure the distance between the hulls 12a and 2b, they are rigidly connected to each other by means of rods 12s1 and 12s2. Thus, not only in the depth direction, but also in width direction enough space in the space 12z for the AUV 16 is created. In the next step, as already explained with reference to FIGS. 1 a and 1 b, the fixed network 14 of the catamaran 10 or of the SWATH 10 is motorized, ie, for example by means of Winches raised so as to carry the AUV 16 out of the water, ie over the water surface 1 1 o.
Bezug nehmend auf Fig. 3a-3f werden optionale Merkmale der in Fig. 2a und 2b darge- stellten Bergevorrichtung 10' erläutert. With reference to FIGS. 3a-3f, optional features of the recovery device 10 'illustrated in FIGS. 2a and 2b will be explained.
In Fig. 3a und 3b sind dreidimensionale Darstellungen der Bergevorrichtung 10' gezeigt, wobei 3a die Achtern Ansicht und 3b die Bugansicht zeigt. Die Bergevorrichtung 10' hat beispielsweise die Dimensionen LOA 5m x LPP 4,5 m, B 2,786 m, T 0,430 m, bei Δ 1 ,45 m3, D 1 ,05m. Hieraus ergibt sich ein Gesamtgewicht von 1 ,584 1. Three-dimensional representations of the recovery device 10 'are shown in FIGS. 3a and 3b, with 3a showing the aft view and 3b the bow view. For example, the recovery device 10 'has the dimensions LOA 5m x LPP 4.5m, B 2,786m, T 0,430m, at Δ 1, 45m 3, D 1, 05m. This results in a total weight of 1, 584 1.
In Fig. 3a und 3b ist das Fangnetz 14 jeweils abgelassen. Fig. 3c zeigt eine Draufsicht, 3d eine Seitenansicht und de eine Heckansicht auf die Bergevorrichtung 10', wobei jeweils das autonome Unterwasserfahrzeug 16 bereits in den Zwischenraum 12z eingefahren ist. Wie anhand von Fig. 3a zu erkennen ist, ist die Bergevorrichtung 10' motorisiert und weist auf jeder Rumpfseite (12a und 12b) je einen Antriebsmotor 21 a und 21 b, hier zwei Außenborder (z.B. zwei 15 PS Motoren oder Elektroantriebe in Kombination mit Batterien oder Akkus), auf. Dieser Außenborder kann entweder schwenkbar sein, um eine Ruderfunktionalität zu ermöglichen oder auch einfach hinsichtlich ihrer abgegebenen Leistung unterschiedlich gesteuert werden, um so ein Manövrieren der Bergevorrichtung 10' zu ermöglichen. In Fig. 3a and 3b, the safety net 14 is drained respectively. Fig. 3c shows a top view, 3d a side view and de rear view of the recovery device 10 ', wherein in each case the autonomous underwater vehicle 16 is already retracted into the space 12z. As can be seen from Fig. 3a, the recovery device 10 'is motorized and has on each fuselage side (12a and 12b) depending on a drive motor 21 a and 21 b, here two outboards (eg two 15 hp engines or electric drives in combination with batteries or batteries). This outboard motor may either be pivotable to allow rudder functionality or simply be differently controlled in its output power so as to allow maneuvering of the recovery device 10 '.
Des Weiteren weist entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen die Bergevorrichtung 10' einen Steuerstand 22 auf, mittels welchen die Bergevorrichtung 10' gesteuert (d.h. manövriert und der Bergevorgang durchgeführt) werden kann. Hierzu kann auch ein zweiter Steuerstand, wie z.B. der bugseitig vorgesehene Steuerstand 23 für ein zweites Mitglied der Schiffsbesatzung vorgesehen sein, der beispielsweise das AUV in den Zwischenraum 12z hineinzieht. Zum Hineinziehen kann auch eine Winde 24 vorgehen sein, mittels welcher ein Seil des AUVs 16 gefasst und eingeholt werden kann. Ausgehend hiervon stellt sich dann der Bergevorgang wie folgt dar: Further, according to other embodiments, the recovery device 10 'has a control station 22 by means of which the recovery device 10' can be controlled (i.e., maneuvered and the recovery operation performed). For this purpose, a second control station, such as. provided on the bow side helm 23 may be provided for a second member of the ship's crew, for example, pulls the AUV in the space 12z. A winch 24 can also be used to pull in, by means of which a rope of the AUV 16 can be caught and caught up. Proceeding from this, the recovery process is as follows:
• Katamaran 10' wird ins Wasser gelassen • Catamaran 10 'is let into the water
· AUV stößt„Pop-up Mose" aus  · AUV launches "Pop-up Mose"
• Katamaran 10' nähert sich der treibenden Leine • Bootsmann fängt die treibende Leine mit einem Boothaken • Catamaran 10 'approaches the driving line • Boatman catches the driving line with a boat hook
• Bootsmann führt die Leine zwischen den Rümpfen durch  • Boatman carries the leash between the hulls
• Bootsmann schleppt AUV 16 in Bergeposition zwischen den Rümpfen  • Boatswain hauls AUV 16 in a mountain position between the hulls
• Mit den Winden wird das Netz unter dem AUV 16 hochgezogen und das AUV 16 in Lagerposition verzurrt  • With the winches the net is pulled up under the AUV 16 and the AUV 16 is lashed in storage position
• Der Katamaran 10' fährt zurück zum Mutterschiff  • Catamaran 10 'drives back to the mothership
• Der Katamaran 10' wird am Kran befestigt und geborgen  • The catamaran 10 'is attached to the crane and salvaged
• Die Rümpfe des Katamarans 10' schützen das AUV gegen Schläge gegen die Schiffswand  • The catamaran 10 'hulls protect the AUV against impacts against the ship's wall
In diesem Ausführungsbeispiel sind zwei Winde 14a und 14b zum Heben und Senken des Netzes vorgesehen. Jede Winde 14a und 14b kann ein Hubvermögen von 4,3 t haben. Entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen weist jeder Bug 12a und 12b zweiIn this embodiment, two winches 14a and 14b are provided for raising and lowering the net. Each winch 14a and 14b can have a lifting capacity of 4.3 tons. According to further embodiments, each bug 12a and 12b has two
Ösen auf, mittels welchen der Katamaran 10' auf das Mutterschiff eingeholt werden kann. Diese Ösen 25a-d sind in Fig. 3b dargestellt. Eyelets, by means of which the catamaran 10 'can be obtained on the mothership. These eyelets 25a-d are shown in Fig. 3b.
Wenn kein AUV 16 in dem Zwischenraum 12z angeordnet ist, können die zwei Rümp- fe 12a und 12b entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen zusammengeschoben werden, wie aus Fig. 3f ersichtlich wird. Ausgehend von der Katamaranform liegt die Bergevorrichtung 10' immer noch sicher im Wasser. If no AUV 16 is arranged in the intermediate space 12z, the two hulls 12a and 12b can be pushed together according to further embodiments, as can be seen from FIG. 3f. Based on the catamaran shape, the recovery device 10 'is still safe in the water.
Fig. 4 zeigt ein System 400 umfassend eine autonome Bergevorrichtung 410 sowie ein autonomes Unterwasserfahrzeug 420. Die autonome Bergevorrichtung 410 um- fasst, wie die oben erläuterten Bergevorrichtungen zwei Rümpfe 412a und 412b, die über ein Gestänge 414 miteinander verbunden sind. An dem Gestänge 414 ist das Fangnetz 416 bzw. allgemein die Fangmittel 416 für das autonome Unterwasserfahrzeug 420 vorgesehen. In diesem Ausführungsbeispiel weist das Fangnetz 416 auch noch optionale Schwungkörper 422 auf. FIG. 4 shows a system 400 comprising an autonomous recovery device 410 and an autonomous underwater vehicle 420. The autonomous recovery device 410, like the above-described recovery devices, comprises two hulls 412a and 412b, which are connected to one another via a linkage 414. On the linkage 414, the safety net 416 or generally the catching means 416 is provided for the autonomous underwater vehicle 420. In this embodiment, the safety net 416 also includes optional swing body 422.
Die autonome Bergevorrichtung 410 umfasst einen ausreichend stark dimensionierten Antrieb (nicht dargestellt) sowie entsprechende Steuerungsmittel (nicht dargestellt). The autonomous recovery device 410 includes a sufficiently strong drive (not shown) and corresponding control means (not shown).
Ausreichende dimensionierte Antriebe bedeutet, dass die Reichweite dieser Bergevorrichtung extrem erweitert ist. Die Reichweite kann mehrere Hundert Kilometer bzw. mehrere hundert Seemeilen, aber mindestens 1 , 5 oder zwölf Seemeilen betragen. Der bevorzugte Fall ist ein Aktionsradius im Bereich von 50 oder 500 Seemeilen, ausgehend von der Anlegesteile, z.B. einer Anlegestelle an Land. Damit die Bergevorrichtung 410 nicht auf einen Funkbetrieb angewiesen ist, kann die Steuerung dazu aus- gebildet sein, die autonome Bergevorrichtung 410 autonom oder zumindest teilautonom zu steuern. Das heißt also, dass die Steuerung von dem Ablegen an die Bergevorrichtung 410, die das autonome Unterwasserfahrzeug 420 (oberhalb der Wasserlinie) trägt, bis zum Einsatzort des autonomen Unterwasserfahrzeugs 420 manövriert, um dann entsprechend erweiterten Ausführungsbeispielen sogar autonom oder teilau- tonom das Unterwasserfahrzeug 420 auszusetzen. Weiter kann die Bergevorrichtung 410 dazu ausgebildet sein, das Unterwasserfahrzeug 420 wieder autonom oder teilautonom entsprechend zu bergen. An dieser Stelle sei auf das System 400' im Hintergrund verwiesen, das eben eine Bergevorrichtung in Kombination mit einem autonomen Unterwasserfahrzeug beim Aussetzen zeigt. Sufficient sized drives means that the range of this recovery device is extremely extended. The range can be several hundred kilometers or several hundred nautical miles but at least 1, 5 or 12 nautical miles. The preferred case is a range of action in the range of 50 or 500 nautical miles, starting from the mooring lines, eg a jetty on land. So that the recovery device 410 is not dependent on radio operation, the control may be configured to autonomously or at least partially autonomously control the autonomous recovery device 410. That is to say, the control from the transfer to the recovery device 410, which carries the autonomous underwater vehicle 420 (above the waterline), to the deployment location of the autonomous underwater vehicle 420, then even autonomously or partially autonomously underwater vehicle 420 according to extended embodiments suspend. Furthermore, the recovery device 410 may be configured to retrieve the underwater vehicle 420 autonomously or partially autonomously. Reference is made to the system 400 'in the background, which shows just a recovery device in combination with an autonomous underwater vehicle when suspended.
Während der Mission des autonomen Unterwasserfahrzeugs 420 kann die Bergevorrichtung 410 auch die Kommunikation und/oder Navigation des autonomen Unterwasserfahrzeuges 420 unterstützen. Mit anderen Worten ausgedrückt heißt das, dass die autonome Bergevorrichtung 410 also Navigationssignale und/oder Funksignale von oder zu dem autonomen Unterwasserfahrzeug 420 weiterleiten kann. An dieser Stelle sei auf das System 400" verwiesen, das eine Bergevorrichtung zu dem Zeitpunkt zeigt, zu welchem das autonome Unterwasserfahrzeug sich auf einer Mission befindet, während die Bergevorrichtung im Missionsgebiet bis zur Bergung wartet. During the autonomous underwater vehicle 420 mission, the recovery device 410 may also support the communication and / or navigation of the autonomous underwater vehicle 420. In other words, this means that the autonomous recovery device 410 can thus forward navigation signals and / or radio signals from or to the autonomous underwater vehicle 420. Reference should be made to the system 400 "which shows a recovery device at the time the autonomous submersible is on a mission while the recovery device in the mission area is waiting to be salvaged.
Um mit einer Basisstation, wie z.B. einer Basisstation an Land, kommunizieren zu können, umfasst entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen die Bergevorrichtung 410 Kommunikationsmittel 417. Über diese Antenne 417 werden beispielsweise Steuerungsdaten für die Bergevorrichtung 410 und/oder für das autonome Unterwasserfahrzeug 420 ausgetauscht. Diese Antenne 417 ist beispielsweise auf dem Gestänge 414 angebracht. Zusätzlich kann die Bergevorrichtung 410 auch noch eine GPS- Antenne 419 aufweisen. Die GPS-Antenne 419 dient zur Positionsbestimmung der Bergevorrichtung 410 und/oder zur Positionsbestimmung des autonomen Unterwasserfahrzeuges 420. Die Bergevorrichtung 410 und/oder das AUV 420 kann z.B. so aufgebaut sein, wie die bezugnehmend Fig. 1 a bis 3f erläuterten Einheiten / Systeme. Auch wenn bei obigen Ausführungsbeilspielen bevorzugt davon ausgegangen wurde, dass das AUV 420 oberhalb oder zumindest auf der Wasseroberfläche transportiert wird, sei angemerkt, dass dies nicht zwingend erforderlich. Entsprechend Ausfüh- rungsbeispielen kann das AUV 420 von der Bergevorrichtung 410 auf oder unter derTo be able to communicate with a base station, such as a base station on land, according to further embodiments, the recovery device 410 comprises communication means 417. For example, control data for the recovery device 410 and / or for the autonomous underwater vehicle 420 are exchanged via this antenna 417. This antenna 417 is mounted on the linkage 414, for example. In addition, the recovery device 410 may also have a GPS antenna 419. The GPS antenna 419 serves for determining the position of the recovery device 410 and / or for determining the position of the autonomous underwater vehicle 420. The recovery device 410 and / or the AUV 420 can be constructed, for example, as the units / systems explained with reference to FIGS. 1 a to 3 f. Although in the above exemplary embodiments it has been preferred to assume that the AUV 420 is transported above or at least on the water surface, it should be noted that this is not absolutely necessary. According to embodiments, the AUV 420 may be disengaged from the recovery device 410 at or below the
Wasseroberfläche hinterhergeschleppt werden. Hierzu eignet sich das oben erläuterte „Pop-Off-Nose"-Prinzip. D.h. also, dass das AUV 420 eine derartige Pop-Off-Nase o- der andere Mittel zum Einklinken an die Bergevorrichtung 410 hat, die dann durch entsprechende Mittel zum Aussetzen und Bergen, wie z.B. eine unter Wasser befindli- che Gabel, gefasst werden. Über diese Verbindung (Pop-Off-Nase - Gabel) wird dann das AUV 420 von der (autonomen) Berge-( und Transport Vorrichtung 410 über die Distanz mitgeschleppt. Water surface are dragged behind. For this purpose, the above-explained "pop-off-nose" principle is suitable, ie that the AUV 420 has such a pop-off nose or other means for latching to the recovery device 410, which then by appropriate means for exposure This connection (pop-off nose - fork) then carries the AUV 420 along the distance from the (autonomous) recovery and transport device 410.
Bei weiteren Ausführungsbeispielen kann die Bergevorrichtung 10' unter der Wasser- Oberfläche 1 1 o angeordnete Sender und Empfänger, z.B. zugehörig zu einem Hydrophon aufweisen (nicht dargestellt), die es ermöglichen, die Positionsbestimmung des AUVs im Tauchbetrieb zu unterstützen. Grundlage für derartige Systeme bietet das Konzept USBL (ultra-short baseline) oder LBL (long baseline). In further embodiments, the recovery device 10 'may include transmitters and receivers disposed below the water surface 1100, e.g. belonging to a hydrophone have (not shown), which make it possible to assist the position determination of the AUVs in the dive operation. The basis for such systems is the concept USBL (ultra-short baseline) or LBL (long baseline).
Entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen kann zur Positionsbestimmung der Bergevorrichtung 10' die Bergevorrichtung 10' selbst eine GPS-Antenne aufweisen, um mittels welcher die Position im Wasser bestimmt werden kann. Diese GPS- Antenne bzw. Positionsbestimmung dient dazu, dann die Positionsbestimmung des AUVs beim Tauchvorgang darin zu unterstützen, dass die Position der Bergevorrichtung 10' bekannt ist, von welcher die Signale für die Unterwasserortung gesendet und empfangen werden können. According to further embodiments, for determining the position of the recovery device 10 ', the recovery device 10' itself may have a GPS antenna, by means of which the position in the water can be determined. This GPS antenna or position determination is then used to assist in determining the position of the AUV during the dive process by knowing the position of the recovery device 10 'from which the signals for underwater location can be transmitted and received.
Entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen kann die Bergevorrichtung 10' Bergevorrichtung 10' auch unbemannt sein und beispielsweise über eine Funk- oder Kabel- Verbindung vom Mutterschiff aus gesteuert werden. Alternativ wäre es auch denkbar, dass eine autonome Steuerung der Bergevorrichtung möglich ist. According to further embodiments, the recovery device 10 'recovery device 10' may also be unmanned and controlled for example via a radio or cable connection from the mothership. Alternatively, it would also be conceivable that an autonomous control of the recovery device is possible.
Entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen kann die Bergevorrichtung 410 ausgebildet sein, um das autonome Unterwasserfahrzeug 420 zu laden, d.h. mit elektrischer Energie zu versorgen. Auch wenn bei obigen Ausführungsbeispielen immer davon ausgegangen wurde, dass zwei Antriebsmaschinen, die gleichzeitig der Steuerung dienend vorgesehen sind, sei an dieser Stelle angemerkt, dass im Wesentlichen eine Antriebsmaschine ausreicht, die mit einem Ruder kombiniert werden kann. Alternativ hierzu wären auch Gondelan- triebe möglich. According to further embodiments, the recovery device 410 may be configured to charge the autonomous underwater vehicle 420, ie, to supply it with electrical energy. Although in the above embodiments it has always been assumed that two prime movers, which are simultaneously provided for the control, it should be noted at this point that essentially one prime mover is sufficient, which can be combined with one rudder. Alternatively, gondola drives would be possible.
Fig. 5a zeigt eine Dockingstation 500, die hier als autonomer Katamaran bzw. als SWATH-Katamaran ausgeführt ist. Die Dockingstation 500 umfasst einen ersten Rumpf 510a und einen zweiten Rumpf 510b. Diese SWATH-Geometrie ermöglicht eine beson- ders ruhige Fahrt durch das Wasser, was z.B. wegen der optional vorgesehenen Geo- Referenzierung vorteilhaft ist. FIG. 5 a shows a docking station 500, which is embodied here as an autonomous catamaran or as a SWATH catamaran. The docking station 500 includes a first fuselage 510a and a second fuselage 510b. This SWATH geometry allows for a particularly smooth ride through the water, which is for example is advantageous because of the optional geo-referencing.
Die schwimmende Dockingstation 500 verfügt über eine oder mehrere Ballasttanks, wie sie beim klassischen U-Boot vorgesehen sind. Diese Ballasttanks sind mit dem Bezugs- zeichen 512a und 512b gekennzeichnet und in den Rumpf 510a und 510b integriert. Die Ballasttanks 510a und 510b sind ausgebildet, um mit beispielsweise Meerwasser als Ballast gefüllt zu werden, um so die Dockingstation zu beschweren, wobei das Beschweren soweit reichen kann, dass die Dockingstation 500 von einem Oberflächenbetrieb (schwimmend auf der Wasseroberfläche 505) in einem Unterseebetrieb überführt werden kann, in welchem dann die gesamte Dockingstation 500 unter der Wasseroberfläche 505 abgetaucht ist. Hierzu können die Ballasttank 510a und 510b mit einer Pumpe verbunden sein, die das Wasser 505 aus der Umgebung in den jeweiligen Ballasttank 510a und 510b pumpt. Entsprechend bevorzugten Ausführungsbeispielen sind die Rümpfe 510a und 510b vorzugsweise in zwei Hüllen ausgeführt, bei denen die einen oder mehreren Ballasttanks 512a und 512b unter jeweils um einen Kern auf jeder Rumpfseite herumgelegt sind. Der Kern ist mit den Bezugszeichen 514a und 514b gekennzeichnet. Der Kern 514a/514b kann als hohler Druckkörper ausgelegt sein und vorzugsweise wie ein druckneutrales Unterwasserfahrzeug ausgeführt sein. Die Elektronik hierbei ist im Oberflächenfahrzeug weitgehend druckneutral vergossen. Ebenso können die Motoren in einem Behälter des Kerns oder einem allgemeineren Behälter, der mit Öl gefüllt ist, vorgesehen sein. Vorzugsweise kommt ein Direktantrieb ohne Getriebe zum Einsatz, um Reibungsverluste des Getriebes in Öl zu verringern. Durch eine Anordnung des Kerns und/oder leichter Bauteile (Schaum, Polypropylen oder Hohlkörper) eher oben, während die Batterien, Bailasttanks 512a/512b und andere schwere Objekte eher unten angeordnet sind, wird sichergestellt, dass der Schwerpunkt des Gesamtsystems 500 niedrig liegt. The floating docking station 500 has one or more ballast tanks, as they are provided in the classic submarine. These ballast tanks are identified by the reference numerals 512a and 512b and integrated into the fuselage 510a and 510b. The ballast tanks 510a and 510b are configured to be filled with, for example, seawater as ballast so as to weigh the docking station, which may be heavy enough for the docking station 500 to transfer from surface operation (floating on the water surface 505) in a subsea operation can be in which then the entire docking station 500 is submerged below the water surface 505. To this end, the ballast tanks 510a and 510b may be connected to a pump which pumps the water 505 from the environment into the respective ballast tanks 510a and 510b. According to preferred embodiments, the hulls 510a and 510b are preferably constructed in two shells in which the one or more ballast tanks 512a and 512b are disposed below, respectively, one core on each hull side. The core is identified by reference numerals 514a and 514b. The core 514a / 514b may be designed as a hollow pressure body and preferably designed as a pressure-neutral underwater vehicle. The electronics here are encapsulated in the surface vehicle largely neutral pressure. Likewise, the motors may be provided in a container of the core or a more general container filled with oil. Preferably, a direct drive without gear is used to reduce friction losses of the transmission in oil. By an arrangement of the core and / or lighter components (foam, polypropylene or hollow body) rather above, while the batteries, Bailasttanks 512a / 512b and other heavy objects are located lower down, it is ensured that the center of gravity of the overall system 500 is low.
Entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen können Mittel zur Geo-Referenzierung vorgesehen sein. Diese Mittel zur Geo-Referenzierung sind hier mit dem Bezugszeichen 516g für den GNSS (z. B. GPS)-Sensor und 516a für das Akustikmodem gekennzeichnet. Über diese zwei Elemente 516g und 516a erfolgt die Geo-Referenzierung als Dienst des Oberflächenfahrzeugs 500 für das Tauchfahrzeug (nicht dargestellt) mittels akustischer Messung von Time of Arrival oder USBL oder beides von Ping oder Chirp-Signalen, die beispielsweise vom Oberflächenfahrzeug 500 abgesendet werden und vom Tauchfahrzeug (nicht dargestellt) empfangen werden können. Diese Geo-Referenzierung kann jedoch in Station 500 vollständig oder zumindest partiell abtauchen. Das hat den Vorteil, dass sowohl die Elemente für die Messung (516g) als auch die Schallquelle (516a) dazu auf dem Oberflächenboot sowie auch der Empfänger auf dem AUV in der ruhigen Tiefsee sind, was das Signal zum Rauschverhältnis trotz geringer Signalstärke aufgrund der Entfernung bei der Messung verbessert. According to further embodiments, means for geo-referencing may be provided. These means of geo-referencing are identified herein by reference numeral 516g for the GNSS (eg GPS) sensor and 516a for the acoustic modem. Through these two elements 516g and 516a, the geo-referencing is performed as a service of the surface vehicle 500 for the submersible vehicle (not shown) by acoustic measurement of time of arrival or USBL or both of ping or chirp signals sent by the surface vehicle 500, for example from the submersible (not shown) can be received. However, this geo-referencing may completely or at least partially submerge at station 500. This has the advantage that both the elements for the measurement (516g) and the sound source (516a) thereto on the surface boat as well as the receiver on the AUV in the calm deep sea are what the signal to noise ratio despite low signal strength due to the distance improved during the measurement.
Bezugnehmend auf Fig. 5b wird ein weiteres Ausführungsbeispiel erläutert. Fig. 5b zeigt eine Dockingstation 500', ebenfalls mit zwei Rümpfen 510a' und 510b' sowie einem Ener- gie-Harvester 518 H'. Dieser Energie-Harvester 518 H' kann z. B. zu einer Energieumwandlung von Windkraft in elektrische Energie ausgebildet sein. Windkraft liefert viel Leistung, wobei Rotoren leicht eingeklappt werden können, um so den Schwerpunkt niedriger zu legen. Eine bevorzugte Variante ist der sogenannte Darrieus-Rotor oder Darrieus-H- Rotor, bei dem der Generator des Energie-Harvester 518 H' beispielsweise en Ausfüh- rung ist unter dem Mast angeordnet (z.B. in einem hydrodynamisch geeigneten Körper unter der Wasserlinie) Zum Hintergrund: Beim klassischen Windrad, bei dem Turbinen mit horizontaler Achse verwendet werden, ist der (vergleichsweise schwere) Generator oben auf der gleichen horizontalen Achse wie der Propeller angebracht. Deswegen ist der Schwerpunkt der gesamten Anlage hoch. Bei einem Wasserfahrzeug ist es sinnvoll, den Schwerpunkt aber möglichst tief zu legen. Beim Darrieus-Rotor kann man, weil hier die Achse vertikal ist, den Generator an Land ins Fundament der Windkraftanlage legen oder in unserem Fall an oder unter die Wasseroberfläche legen, ohne dafür ein immer verlustbehaftetes Getriebe zu brauchen, das auch immer eine Quelle für Defekte sein kann. Zusätzlich kann man den rein vertikal konzipierten Darrieus-Rotor leicht einklappen und da- mit vor einem Sturm schützen oder bei einem besonders schweren Sturm beim Abtauchen schützen. . Alternativ oder zusätzlich zu dem Energie-Harvester 518 H' als Rotor kann auch allen geeigneten Flächen (Flächen oberhalb der Wasserlinie) eine leistungsstarke Solarzellenanordnung vorgesehen sein. Referring to Fig. 5b, another embodiment will be explained. FIG. 5b shows a docking station 500 ', likewise with two hulls 510a' and 510b 'and an energy harvester 518 H'. This energy harvester 518 H 'can z. B. to be converted to energy conversion of wind power into electrical energy. Wind power provides a lot of power, and rotors can be easily folded in order to lower the center of gravity. A preferred variant is the so-called Darrieus rotor or Darrieus H rotor, in which the generator of the energy harvester 518 H ', for example, is arranged under the mast (eg in a hydrodynamically suitable body below the waterline) In the classical wind turbine, where horizontal-axis turbines are used, the (relatively heavy) generator is mounted on top of the same horizontal axis as the propeller. That's why the focus of the entire system is high. For a watercraft, it makes sense to set the center of gravity as low as possible. With the Darrieus rotor, because the axis is vertical here, you can lay the generator ashore in the foundations of the wind turbine or, in our case, put it on or under the water surface, without ever having to use a lossy gearbox, which is always a source of defects can be. In addition, you can easily fold in the purely vertical Darrieus rotor and thus protect it from a storm or protect it from escaping during a particularly heavy storm. , As an alternative or in addition to the energy harvester 518 H 'as a rotor, a high-performance solar cell arrangement can also be provided for all suitable areas (areas above the waterline).
Die Übertragung der Energie beim Ladevorgang des AUVs ist schwierig, weil das AUV überall druckfest sein muss und Stecker leicht ausleiern und besonderen Anforderungen genügen müssen. Entsprechend Ausführungsbeispielen kann der Ladevorgang durch die Verwendung von mechanischen Übertragungsmitteln statt einen elektrischen Kontakt be- folgen. Hierbei wird der Strom auf das Unterwasserfahrzeug durch eine Art Propellerachse übertragen, an welche das AUV angekoppelt werden kann. Alternativ wäre zur Energieübertragung auch ein mechanischer Kontakt, elektrische Induktion oder Licht auf eine Photozelle möglich. Die Dockingstation 500' aus Fig. 5b zeigt auch Mittel zum Bergen, wie z. B. einen über ein Seil auswerfbaren Fanghaken. Mit diesem kommt ein Bügel 520' an achtern Seiten der Bergungsvorrichtung 500' entsprechend einem Ausführungsbeispiei zum Einsatz. Dieser Bügel 520' auf dem Oberflächenfahrzeug 500' ist entsprechend optionalen Ausführungsbeispielen klappbar ausgeführt, der dafür sorgt, dass beim Einfahren des Windenseils hinter den Propellern (vgl. Bezugszeichen 512p' des Oberfiächenfahrzeugs 500 abgelassen wird und zum Aufladen mit Energie das Unterwasserfahrzeug trotzdem zwischen den Rümpfen 512a/512b nach vorne gezogen werden kann. Während des Ladevorgangs werden die vom AUV gesammelten Daten übertragen, z. B. durch Funk, wie WLAN. Hierfür ist es sinnvoll, dass das Unterwasserfahrzeug während seines Einsatzes mit einer druckfesten WLAN-Antenne ausgestattet ist, die mit einer Hochfrequenz-geeigneten elektrischen Durchführung mit der druckgeschützten WLAN-Elektronik und dem Bordcomputer verbunden ist. Das Oberflächenfahrzeug kann so die gewonnenen Daten selbst speichern und/oder per Funk oder Satellitenfunk an andere Fahrzeuge/Schiffe oder an Land übertragen. The transmission of energy during the charging process of the AUV is difficult, because the AUV has to be pressure resistant everywhere and must lightly strip plugs and meet special requirements. According to embodiments, the charging process may be followed by the use of mechanical transmission means instead of an electrical contact. Here, the power is transmitted to the underwater vehicle by a kind of propeller axis to which the AUV can be coupled. Alternatively, a mechanical contact, electrical induction or light on a photocell would be possible for energy transfer. The docking station 500 'of Fig. 5b also shows means for recovery, such. B. a throwing over a rope fishing hook. With this, a bracket 520 'is used on the aft sides of the recovery device 500' according to an embodiment. This bracket 520 'on the surface vehicle 500' is designed folding according to optional embodiments, which ensures that when entering the winch rope behind the propellers (see reference numeral 512p 'of Oberfihnenfahrzeugs 500 is drained and for charging with energy, the underwater vehicle still between the hulls During charging, the data collected by the AUV is transmitted, eg by radio, such as WLAN, during which it makes sense for the underwater vehicle to be equipped with a flameproof WLAN antenna during its use. The surface vehicle can thus store the data itself and / or transmitted by radio or satellite to other vehicles / ships or on land.
Bezüglich dem Bergevorgang an sich sei darauf hingewiesen, dass beispielsweise das oben erläuterte oder auch ähnliche Bergevorgänge zum Einsatz kommen können. With regard to the recovery process itself, it should be pointed out that, for example, the above-described or even similar recovery operations can be used.
Bezüglich der Antriebe sei darauf hingewiesen, dass die bevorzugte Weise ein Elektroan- trieb mit ausreichend vielen Akkumulatoren bevorzugterweise druckneutral ausgeführt sind, zum Einsatz kommen. Als Akkumulatoren eignen sich beispielsweise Lithion- Polymerakkumulatoren (welche es als druckneutrale Bauteile gibt), die dann entsprechend Ausführungsbeispieien durch den Energie-Harvester 518 H' oder andere Energie- Harvester geladen werden können. Die beiden Dockingstationen 500, 500' eignen sich als unbemannte Einheiten, die AUVs mit Energie aus der Umgebung zu versorgen und weitere „Dienste" wie Geo- eferenzierung und Datenübertragung dem Unterwasserfahrzeug zur Meeresforschung, Explorationen und Tätigkeiten zur Verfügung zu stellen. Entsprechend Ausführungsbeispielen kann das Oberflächenfahrzeug 500 bzw. 500' wie bereits erläutert abtauchen, bevor ein starker Sturm aufzieht und unterhalb der Welienzo- nen warten. Dabei kann auch der Rotor 518 H' in die Horizontale geklappt werden. Der Bügel 520' der Bergevorrichtung ist ebenfalls entsprechend Ausführungsbeispielen klappbar ausgeführt. Hierbei kann der Bügel 520' über den Rotor 518 H' geklappt werden, ohne den Rotor zusätzlich zu schützen. Die Servomotoren zum Klappen von Rotor 518 H' werden vorzugsweise in ölgefüllten Behältern ausgeführt. With regard to the drives, it should be noted that the preferred manner of carrying out an electric drive with a sufficient number of rechargeable batteries is preferably pressure-neutral. As accumulators, for example, lithionic Polymer accumulators (which exist as pressure-neutral components), which can then be loaded according to Ausführungsbeispieien by the energy harvester 518 H 'or other energy harvester. The two docking stations 500, 500 'are suitable as unmanned units to supply the AUVs with energy from the environment and to provide further "services" such as geo-referencing and data transmission to the underwater vehicle for marine research, exploration and activities Surface vehicle 500 or 500 ', as already explained, submerge before a strong storm breaks in and wait below the Welien zones, whereby the rotor 518 H' can also be folded into the horizontal In this case, the bracket 520 'can be folded over the rotor 518 H' without additionally protecting the rotor The servomotors for folding rotor 518 H 'are preferably designed in oil-filled containers.
Alle hier im Zusammenhang mit der Dockingstation erläuterten Aspekte sind natürlich auch auf die Bergevorrichtung aus den Ausführungsbeispielen aus Fig. 1 -4 übertragbar. Umgekehrt ist natürlich auch ein Transfer der Features aus Aspekt 1 auf die Aspekt 2- Vorrichtung möglich. Idealerweise ist die Dockingstation nach Aspekt 2 gleichzeitig als Bergevorrichtung nach Aspekt 1 ausgeführt. All aspects explained in connection with the docking station can of course also be applied to the recovery device from the exemplary embodiments from FIGS. Conversely, of course, a transfer of the features of aspect 1 on the aspect 2- device is possible. Ideally, the docking station according to aspect 2 is simultaneously designed as a recovery device according to aspect 1.
Aspekt 1 .1 : Bergevorrichtung (410) für ein autonomes Unterwasserfahrzeug (420) mit folgenden Merkmalen: einem Antrieb, der ausgebildet ist, um die Bergevorrichtung (410) zusammen mit dem autonomen Unterwasserfahrzeug (420) über eine große Reichweite zu transportieren; und Mittel zum Aussetzen und Bergen des autonomen Unterwasserfahrzeuges (420), wobei die Bergevorrichtung (410) ausgebildet ist, um ferngesteuert, teilautonom oder autonom betrieben zu werden. Aspect 1 .1: Recovery device (410) for an autonomous underwater vehicle (420) comprising: a drive configured to transport the recovery device (410) along with the autonomous underwater vehicle (420) over a long range; and means for deploying and recovering the autonomous submersible (420), wherein the recovery device (410) is adapted to be operated remotely, semi-autonomously or autonomously.
Aspekt 1.2: Bergevorrichtung (410) gemäß Aspekt 1 , wobei die Reichweite eine Reichweite größer 5 Seemeilen ist. Aspect 1.2: Recovery device (410) according to aspect 1, wherein the range is a range greater than 5 nautical miles.
Aspekt 1.3: Bergevorrichtung (410) gemäß Aspekt 1 oder 2, wobei der Antrieb ein Ver- brennungsmotor zum Fortbewegen der Bergevorrichtung (410) sowie ein Kraftstofftank mit einem Fassungsvermögen für die Reichweite aufweist. Aspekt 1.4: Bergevorrichtung (410) gemäß Aspekt 1 oder 2, wobei der Antrieb einen Elektromotor zum Fortbewegen der Bergevorrichtung (410) umfasst. Aspekt 1.5: Bergevorrichtung (410) gemäß Aspekt 4, wobei die Bergevorrichtung (410) eine Batterie mit einer Kapazität für große Reichweite und/oder einen Generator in Kombination mit einem Kraftstofftank mit einem Fassungsvermögen für die Reichweite aufweist. Aspekt 1.6: Bergevorrichtung (410) gemäß Aspekt 4 oder 5, wobei die Bergevorrichtung (410) Mittel zur Energieerzeugung aufweist. Aspect 1.3: recovery device (410) according to aspect 1 or 2, wherein the drive comprises a combustion engine for moving the recovery device (410) and a fuel tank with a capacity for the range. Aspect 1.4: recovery device (410) according to aspect 1 or 2, wherein the drive comprises an electric motor for moving the recovery device (410). Aspect 1.5: Recovery device (410) according to aspect 4, wherein the recovery device (410) comprises a battery with a long range capacity and / or a generator in combination with a fuel tank with a range capacity. Aspect 1.6: recovery device (410) according to aspect 4 or 5, wherein the recovery device (410) comprises means for generating energy.
Aspekt 1.7: Bergevorrichtung (410) gemäß einem der vorherigen Aspekte, wobei die Bergevorrichtung (410) Mittel zur Steuerung in Form eines Ruders, zumindest einer dreh- baren Antriebsgondel und/oder in Form von mindestens zwei nebeneinander angeordneten Schiffsschrauben umfasst. Aspect 1.7: recovery device (410) according to one of the preceding aspects, wherein the recovery device (410) comprises means for controlling in the form of a rudder, at least one rotatable drive nacelle and / or in the form of at least two propellers arranged side by side.
Aspekt 1.8: Bergevorrichtung (410) gemäß einem der vorherigen Aspekte, wobei die Bergevorrichtung eine Sensorik sowie eine Steuereinheit aufweist, wobei die Steuerein- heit ausgebildet ist, um ausgehend von Daten von der Sensorik eine teilautonome oder autonome Steuerung der Bergevorrichtung (410) vorzunehmen. Aspect 1.8: recovery device (410) according to one of the preceding aspects, wherein the recovery device comprises a sensor system and a control unit, wherein the control unit is designed to perform a partially autonomous or autonomous control of the recovery device (410) on the basis of data from the sensor system.
Aspekt 1.9: Bergevorrichtung (410) gemäß Aspekt 8, wobei die Steuereinheit ausgebildet ist, um die Bergevorrichtung (410) autonom an Land und/oder an einem Steg und/oder an einem Mutterschiff anzulegen. Aspect 1.9: recovery device (410) according to aspect 8, wherein the control unit is configured to autonomously apply the recovery device (410) to land and / or to a dock and / or to a mother ship.
Aspekt 1.10: Bergevorrichtung (410) gemäß Aspekt 8 oder 9, wobei die Steuereinheit ausgebildet ist, um das autonome Unterwasserfahrzeug (420) autonom auszusetzen und/oder zu bergen. Aspect 1.10: Recovery device (410) according to aspect 8 or 9, wherein the control unit is configured to autonomously suspend and / or recover the autonomous submersible (420).
Aspekt 1.1 1 : Bergevorrichtung (410) gemäß einem der vorherigen Aspekte, wobei die Bergevorrichtung (410) einen GPS-Empfänger oder GNSS-Empfänger (419) als Sensorik aufweist. Aspekt 1.12: Bergevorrichtung (410) gemäß einem der vorherigen Aspekte, wobei die Bergevorrichtung (410) einen Repeater aufweist, der ausgebildet ist, um Navigationssignale und/oder Steuersignale an das autonome Unterwasserfahrzeug (420) weiterzuleiten. Aspect 1.1 1: recovery device (410) according to one of the preceding aspects, wherein the recovery device (410) comprises a GPS receiver or GNSS receiver (419) as sensor system. Aspect 1.12: Recovery device (410) according to any preceding aspect, wherein the recovery device (410) comprises a repeater configured to forward navigation signals and / or control signals to the autonomous submersible (420).
Aspekt 1.13: Bergevorrichtung (410) gemäß einem der vorherigen Aspekte, wobei die Bergevorrichtung (410) ausgebildet ist, um das autonome Unterwasserfahrzeug (420) mit elektrischer Energie zum Laden des autonomen Unterwasserfahrzeuges (420) zu versorgen. Aspect 1.13: Recovery device (410) according to any one of the preceding aspects, wherein the recovery device (410) is configured to provide the autonomous underwater vehicle (420) with electrical energy for charging the autonomous underwater vehicle (420).
Aspekt 1.14: Bergevorrichtung (410) gemäß einem der vorherigen Aspekte, wobei die Bergevorrichtung (410) zwei Rümpfe (412a und 412b) und ein zwischen den zwei Rümpfen (412a und 412b) angeordnetes Fangnetz (416) zum Aufnehmen des autonomen Unterwasserfahrzeuges (420) aufweist, wobei das Fangnetz (416) von einem nicht abgesenkten Zustand des Fangnetzes (416) in einen abgesenkten Zustand des Fangnetzes absenkbar ist, so dass das autonome Unterwasserfahrzeug in dem abgesenkten Zustand aussetzbar und aufnehmbar und in dem nicht abgesenkten Zustand transportierbar ist. Aspect 1.14: recovery device (410) according to one of the preceding aspects, wherein the recovery device (410) comprises two hulls (412a and 412b) and a capture net (416) disposed between the two hulls (412a and 412b) for receiving the autonomous underwater vehicle (420) wherein the safety net (416) can be lowered from a non-lowered state of the safety net (416) to a lowered state of the safety net, so that the autonomous underwater vehicle can be deployed and received in the lowered state and transported in the non-lowered state.
Aspekt 1.15: Bergevorrichtung (410) gemäß Aspekt 14, wobei die Bergevorrichtung (410) Mittel zur Positionsbestimmung und/oder einen unter Wasser angeordneten Sender und einen unter Wasser angeordneten Empfänger und/oder ein unter Wasser angeordnetes Hydrophon aufweist, so dass die Position des autonomen Unterwasserfahrzeuges beim Tauchgang bestimmbar ist. Aspect 1.15: Recovery device (410) according to aspect 14, wherein the recovery device (410) comprises means for determining position and / or a submerged transmitter and a submerged receiver and / or a submerged hydrophone, so that the position of the autonomous Underwater vehicle is determined during the dive.
Bezugnehmend auf oben genannte Ausführungsbeispiele sei darauf hingewiesen, dass diese bevorzugter Weise im Zusammenhang mit einer Vorrichtung beschrieben wurde, wobei weitere Ausführungsbeispiele ein entsprechendes Verfahren schaffen. Eine Beschreibung der einzelnen Merkmale aus den Vorrichtungsbeschreibungen stellt auch eine entsprechende Beschreibung der Merkmale zu den zugehörigen Ver- fahrensschritten dar. With reference to the aforementioned embodiments, it should be noted that this preferred manner has been described in the context of a device, wherein further embodiments provide a corresponding method. A description of the individual features from the device descriptions also represents a corresponding description of the features of the associated method steps.
Obige Ausführungsbeispiele dienen nur zur Instruktion und schränken den Schutzbereich nicht ein. Der Schutzbereich wird durch die nachfolgenden Patentansprüche definiert. The above embodiments are for instruction only and do not limit the scope of protection. The scope of protection is defined by the following claims.

Claims

Patentansprüche claims
Dockingstation (500, 500') für ein autonomes Unterwasserfahrzeug mit folgenden Merkmalen: einen Antrieb, der ausgebildet ist, um die Dockingstation (500, 500') zu befördern; und einen Ballasttank (512a, 512b), der ausgebildet ist, um bei Befüllung die Dockingstation (500, 500') zu beschweren, so dass diese von einem ersten Zustand, in welchem die Dockingstation (500, 500') auf der Wasseroberfläche schwimmt, in einen zweiten Zustand, in welchem die Dockingstation (500, 500') unter der Wasseroberfläche schwimmt, versetzt wird, wobei die Dockingstation (500, 500') ausgebildet ist, um ferngesteuert, teilautonom oder autonom betrieben zu werden. A docking station (500, 500 ') for an autonomous underwater vehicle, comprising: a drive configured to convey the docking station (500, 500'); and a ballast tank (512a, 512b) configured to weigh on loading the docking station (500, 500 ') so as to float from a first condition in which the docking station (500, 500') floats on the water surface, in a second state in which the docking station (500, 500 ') floats below the water surface, the docking station (500, 500') being designed to be operated remotely, semi-autonomously or autonomously.
Dockingstation (500, 500') gemäß Anspruch 1 , wobei die Dockingstation (500, 500') Mittel (520') zum Aussetzen und Bergen des autonomem Unterwasserfahrzeugs hat und/oder wobei die Dockingstation (500, 500 ) klappbare Mittel (520') zum Aussetzen und Bergen des autonomen Unterwasserfahrzeugs hat, und/oder wobei der Antrieb ausgebildet ist, um die Dockingstation (500, 500') zusammen mit dem autonomen Unterwasserfahrzeug zu transportieren. Docking station (500, 500 ') according to claim 1, wherein the docking station (500, 500') has means (520 ') for deploying and recovering the autonomous underwater vehicle and / or wherein the docking station (500, 500) comprises foldable means (520'). for suspending and recovering the autonomous underwater vehicle, and / or wherein the drive is adapted to transport the docking station (500, 500 ') together with the autonomous underwater vehicle.
Dockingstation (500, 500 ) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Dockingstation (500, 500') eine Schnittstelle (519) aufweist, über welche das autonome Unterwasserfahrzeug mit Energie versorgt werden kann; und/oder wobei die Dockingstation Mitte! zur mechanischen Energieübertragung an das autonome Unterwasserfahrzeug aufweist. A docking station (500, 500) according to claim 1 or 2, wherein the docking station (500, 500 ') has an interface (519) via which the autonomous underwater vehicle can be powered; and / or where the docking center! for mechanical energy transmission to the autonomous underwater vehicle has.
Dockingstation (500, 500') gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Dockingstation (500, 500') Mittel zur Geo-Referenzierung (516a, 516g) umfasst; und/oder wobei die Dockingstation (500, 500') einen GNSS-Empfänger (516g) zum Empfangen einer Position und ein Akustikmodell (516a) zum Weiterleiten einer Information über die Position umfasst. A docking station (500, 500 ') according to any one of claims 1 to 3, wherein the docking station (500, 500') comprises means for geo-referencing (516a, 516g); and / or wherein the docking station (500, 500 ') comprises a GNSS receiver (516g) for receiving a position and an acoustic model (516a) for relaying information about the position.
5. Dockingstation (500, 500') gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Do- ckingstation (500, 500') als SWATH-Wasserfahrzeug mit zwei miteinander verbundenen Rümpfen (510a, 510b, 510a*, 510b') ausgeführt ist. 5. docking station (500, 500 ') according to one of claims 1 to 4, wherein the dunking station (500, 500') as a SWATH watercraft with two interconnected hulls (510a, 510b, 510a * , 510b ') is executed ,
6. Dockingstation (500, 500') gemäß Anspruch 5, wobei die Rümpfe (510a, 510b, 510a*, 510b') als Zwei-Hüllen-Konstruktionen ausgeführt sind. A docking station (500, 500 ') according to claim 5, wherein the hulls (510a, 510b, 510a * , 510b') are designed as two-hull constructions.
7. Dockingstation (500, 500') gemäß Anspruch 6, wobei jeder Rumpf (510a, 510b, 510a*, 510b') einen Ballasttank (512a, 512b) um einen Kern ausbildet. A docking station (500, 500 ') according to claim 6, wherein each hull (510a, 510b, 510a *, 510b') forms a ballast tank (512a, 512b) around a core.
8. Dockingstation (500, 500') gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Ballasttank (512a, 512b) und/oder Akkumulatoren in einer oder mehreren Rümpfen (510a, 510b, 510a*, 510b') der Dockingstation (500, 500') angeordnet sind, wobei die Anordnung der Ballasttanks (512a, 512b) und/oder Akkumulatoren in einem vertikalen Drittel auf Seiten der vorgesehenen Wasserlinie (505) angeordnet sind. 8. docking station (500, 500 ') according to one of claims 1 to 7, wherein the ballast tank (512a, 512b) and / or accumulators in one or more hulls (510a, 510b, 510a *, 510b') of the docking station (500, 500 ') are arranged, wherein the arrangement of the ballast tanks (512a, 512b) and / or accumulators are arranged in a vertical third on the side of the intended waterline (505).
9. Dockingstation (500, 500') gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Dockingstation (500, 500') einen oder mehrere Energie-Harvester (518h') und/oder einen einklappbaren Energie-Harvester (518h1) umfasst. 9. docking station (500, 500 ') according to one of claims 1 to 8, wherein the docking station (500, 500') comprises one or more energy harvesters (518h ') and / or a retractable energy harvester (518h 1 ).
10. Dockingstation (500, 500') gemäß Anspruch 9, wobei der Energie-Harvester (518h') als Darrieus H-Rotor, als Windrotor, als Wellenenergiewandler und/oder als Sonnenenergiewandler ausgelegt ist. 10. docking station (500, 500 ') according to claim 9, wherein the energy harvester (518h') is designed as a Darrieus H rotor, as a wind rotor, as a wave energy converter and / or as a solar energy converter.
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