Wo geht's lang im Dunkeln:
Positionierung und Navigation unter
Wasser am Beispiel eines AUV
Niklas-Maximilian Schild
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Einleitung
Die Anwendungsbereiche und Einsatzmöglichkeiten eines autonomen Unter-
wasserfahrzeugs (AUV) wachsen infolge der fortschreitenden technologischen
Entwicklung enorm. So werden AUVs unter anderem für geophysikalische
Untersuchungen des Meeresbodens (Sture et al. 2018, Linke und Lackschewitz
2016), ozeanografische Erhebungen der Wassersäule (Brignone und Opderbecke
2017) sowie zur Inspektion von Tiefsee-Infrastrukturen (Fernande et al. 2015)
eingesetzt.
Abhängig von der Anwendung werden dabei unterschiedliche Sensoren in-
nerhalb eines AUV benötigt. In jedem Fall ist jedoch eine zuverlässige Sensorik
für die Positionierung und Navigation eines AUV unverzichtbar und von es-
senzieller Bedeutung. Dies hat zwei zentrale Gründe: Zum einen, um die aufge-
zeichneten Beobachtungen der anderen Sensoren georeferenzieren zu können,
und zum anderen, damit das AUV nach Ende seiner Messkampagne zu einem
bekannten Sammelpunkt zurücknavigieren oder anhand seiner ausgesendeten
Position wiedergefunden werden kann.
Anders als über der Wasseroberfläche kann die Ortung in der Tiefsee nicht
durch das globale Satellitennavigationssystem (GNSS) erfolgen, weil das GNSS-
Signal unter Wasser zu schwach ist (Niedzwiedz und Schories 2020). Stattdessen
werden Inertialnavigationssysteme (INS), akustische Unterwasser-Positionie-
rungssysteme oder auch Verfahren bei denen Umgebungsinformationen genutzt
werden für die AUV-Lokalisierung eingesetzt (Paul et al. 2014).
Der folgende Beitrag gibt einen allgemeinen Überblick über die in Abb. 1 auf-
geführten Ansätze und beschreibt, welche Sensoren jeweils verwendet werden
um eine integrierte Navigationslösung zu erhalten.
u Wißner-Verlar
3and 102/2022 @ DVW-SCHRIFTENREIHE
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