[Ol] Die Neuerung betrifft eine Sensoreinrichtung zum Abgelegtwerden auf den Meeresboden.

[02] Eine kabellose Kommunikation unter Wasser stellt eine Herausforderung dar. Die Bandbreiten bei moderaten Reichweiten mittels Akustik sind sehr eingeschränkt. Das hat Auswirkungen auf die Datenrate und Robustheit. In einem Netzwerk kommen Daten, wie Sensordaten, von mehreren Kommunikationsknoten zusammen. Eine Fusion von Sensordaten ist daher Restriktionen unterworfen. Kabellose Übertragungsformen unter Wasser haben nicht das Potential, große Bandbreiten zur Verfügung zu stellen.

[03] Im Bereich Torpedo kennt man einen Lichtwellenleiter als Form zum Steuern sowie als letzte Möglichkeit zum Eingreifen in den autonomen Fahrbetrieb.

[04] Ein Lichtwellenleiter kann auch zum Betrieb von Tauchrobotern genutzt werden. Tauchroboter sind auch unter der Bezeichnung ROV (vom Englischen: remote operating vehicle) bekannt. Den Lichtwellenleiter spult man von einer Haspel ab, die auf einer Mutterplattform angeordnet ist. Derzeit können Lichtwellenleiter mehrere 10 Kilometer umfassen. Lichtwellenleiter lösen die

Bandbreitenproblematik in Spezialfällen. Ein Ablegen eines ROV im Bereich eines Clusters von Boden-Sensor-Knoten für eine gewisse Zeit und ein Übertragen von Informationen über den Lichtwellenleiter birgt die Schwierigkeit, dass viele Unterwasserfahrzeuge beabsichtigt einen Auftrieb haben, damit im Falle eines Versagens das Fahrzeug aufschwimmt und nicht am Meeresboden verloren geht. Beim aktiven Liegen auf dem Meeresgrund oder beim Schweben in einer Wassersäule am Ort der Informationsaufnahme hält das Unterwasserfahrzeug mit Motorenkraft seine Position. Das kostet Energie und produziert Störgeräusche. Über die Störgeräusche ist das Unterwasserfahrzeug leicht zu entdecken.

[05] Die Aufgabe der Neuerung liegt primär darin, eine Sensoreinrichtung zum Ablegen auf dem Meeresboden zu schaffen, mit der Sensordaten aufgenommen werden können, ohne dass die Gefahr besteht, entdeckt werden zu können. Daneben soll die Sensoreinrichtung auch als Kommunikationsknoten in einem eigenen Unterwassernetzwerk eingesetzt werden können.

[06] Die Aufgabe der Neuerung wird durch eine Sensoreinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

[07] Die Vorteile resultieren daher, dass man die Sensoreinrichtung auf den Meeresboden absinken lässt. Die Sensoreinrichtung erzeugt keine leicht zu entdeckenden Störgeräusche, wie dies bei Unterwasserfahrzeugen der Fall ist, da Unterwasserfahrzeuge mit Motorenkraft Ihre Lage unter Wasser beibehalten. Die Sensoreinrichtung umfasst zunächst eine Halterungsvorrichtung mit einer steuerbaren Entriegelung. Die vorgenannte Halterungsvorrichtung ist derart ausgebildet, dass mit der Halterungsvorrichtung die Sensoreinrichtung an ein autonomes Unterwasserfahrzeug befestigbar ist, damit die Sensoreinrichtung zu einem Einsatzgebiet transportierbar ist. Die vorgenannte Entriegelung ist derart ausgebildet, dass die Sensoreinrichtung im Einsatzgebiet von dem autonomen Unterwasserfahrzeug lösbar ist, damit die Sensoreinrichtung auf den Meeresboden absinkbar ist. Die Sensoreinrichtung ist als Absinkkörper ausgebildet, der eine wesentlich höhere Dichte als Wasser aufweist. Daher bleibt die Sensoreinrichtung auch bei stärkeren Strömungen an Ort und Stelle auf dem Meeresgrund. Die Sensoreinrichtung ist im Betrieb über einen Lichtwellenleiter mit einer Mutterplattform verbunden, um von der Mutterpattform gesteuert werden zu können. Die Sensoreinrichtung weist mindestens drei Hydrophone auf. Die Hydrophone können einerseits der gegnerischen Aufklärung oder der eigenen Kommunikation dienen. Mit einem zusätzlichen Tongeber kann die Sensoreinrichtung auch als eigener Kommunikationsknoten verwendet werden. Schließlich weist die Sensoreinrichtung Batterien zur Stromversorgung auf. Die Batterien sind so ausgelegt, dass ein Betrieb über mehrere Tage möglich ist. Nach einem Einsatz braucht die Sensoreinrichtung nicht geborgen zu werden, da die Sensoreinrichtung für den einmaligen Gebrauch konzipiert ist.

[08] Gemäß einer Ausgestaltung der Neuerung ist die Sensoreinrichtung gurtartig ausgebildet und um den Rumpf des autonomen Unterwasserfahrzeuges schnallbar. Diese Ausbildung ist strömungsgünstig für das autonome Unterwasserfahrzeug .

[09] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Neuerung weist die Sensoreinrichtung freigebbare Auftriebskörper auf, mit denen während der Fahrt mit dem autonomen Unterwasserfahrzeug eine Auftriebsneutralität erhalten wird. Nach dem Lösen der Sensoreinrichtung von dem autonomen Unterwasserfahrzeug im Einsatzgebiet werden die Auftriebskörper freigegeben, damit die Sensoreinrichtung auf den Meeresboden absinken kann.

[10] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist die Sensoreinrichtung zusätzlich eine Kamera mit einer ein- und ausschaltbaren Lichtquelle auf. Dies erweitert den Einsatzbereich der Sensoreinrichtung.

[11] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Neuerung weist die Sensoreinrichtung keinen eigenen Prozessor auf. Dadurch werden die Batterien geschont, um lange im Betrieb bleiben zu können.

[12] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist die Sensoreinrichtung keinen eigenen Unterwasserantrieb auf. Denn die Sensoreinrichtung wird von einem autonomen Unterwasserfahrzeug zu einem Einsatzgebiet transportiert. Nach einem Einsatz ist auch kein eigener Unterwasserantrieb notwendig, da die Sensoreinrichtung an Ort und Stelle verbleibt, da die Sensoreinrichtung für den Einmalgebrauch bestimmt ist .

[13] Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen

[14] Fig. 1 ein autonomes Unterwasserfahrzeug mit einer angeschnallten Sensoreinrichtung; [15] Fig. 2 die zuvor in Fig. 1 angeschnallte Sensoreinrichtung, die auf den Meeresboden abgesetzt wurde.

[16] Die Fig. 1 zeigt ein autonomes Unterwasserfahrzeug 30 mit einer gurtartig ausgebildeten Sensoreinrichtung 10, die um den Rumpf des autonomen Unterwasserfahrzeuges 30 geschallt ist.

[17] Die Sensoreinrichtung 10 weist eine

Halterungsvorrichtung 15 mit einer steuerbaren Entriegelung 16 auf. Mit der vorgenannten Halterungsvorrichtung 15 ist die Sensoreinrichtung 10 an dem autonomen

Unterwasserfahrzeug 30 befestigt, damit die

Sensoreinrichtung zu einem Einsatzgebiet transportiert werden kann. Die vorgenannte Entriegelung 16 ist derart ausgebildet, dass die Sensoreinrichtung 10 im Einsatzgebiet von dem autonomen Unterwasserfahrzeug 30 gelöst werden kann, um auf den Meeresboden absinken zu können.

[18] Die Sensoreinrichtung 10 weist freigebbare Auftriebskörper (nicht dargestellt) auf, mit denen während der Fahrt mit dem autonomen Unterwasserfahrzeug 30 eine Auftriebsneutralität erhalten wird. Gleichzeitig mit dem Lösen der Sensoreinrichtung 10 erfolgt auch die Freigabe der vorgenannten Auftriebskörper .

[19] Die Fig. 2 illustriert die auf den Meeresboden abgesunkene Sensoreinrichtung 10. Die Sensoreinrichtung 10 ist im Betrieb über einen Lichtwellenleiter 20 mit einer Mutterplattform verbunden. Die Mutterplattform ist ein Marineschiff. Auf der Mutterplattform befindet sich ist ein handelsüblicher PC zur Verarbeitung der Datenströme und Ansteuerung der Sensoreinrichtung 10. Der PC ist über eine Lichtwellenkarte mit dem Lichtwellenleiter 20 verbunden ist .

[20] Die Sensoreinrichtung 10 weist mindestens drei Hydrophone 11 auf, um fremde oder eigene Schallsignale aufzunehmen. Zusätzlich weist die Sensoreinrichtung 10 einen Tongeber (nicht dargestellt) auf, um bei Bedarf einen eigenen Kommunikationsknoten aufbauen zu können. Zur Stromversorgung weist die Sensoreinrichtung 10 Batterien (nicht dargestellt) auf. Um die Batterielebensdauer zu verlängern, weist die Sensoreinrichtung 10 keinen eigenen Prozessor auf.

[21] Zusätzlich weist die Sensoreinrichtung 10 eine Kamera (nicht dargestellt) und eine ein- und ausschaltbare Lichtquelle (nicht dargestellt) auf.

Die Sensoreinrichtung 10 ist für den Eimalgebrauch konzipiert und weist keinen eigenen Unterwasserantrieb auf.

[22] Nachfolgend werden die Handhabungsschritte und Ablaufsehritte im Zusammenhang mit der Sensoreinrichtung beschrieben :

[23] Auf dem Marineschiff, der Mutterplattform, wird die gurtartig ausgebildete Sensoreinrichtung 10 um den Rumpf des autonomen Unterwasserfahrzeuges 30 geschallt.

[24] Anschließend wird das autonome Unterwasserfahrzeug 30 mit der Sensoreinrichtung 10 zu Wasser gelassen. [25] Mit dem autonomen Unterwasserfahrzeug 30 wird die Sensoreinrichtung 10 zum Einsatzgebiet transportiert. Hierbei spult sich der Lichtwellenleiter 20 von einer Haspel ab, die auf dem Marineschiff angeordnet ist.

[26] Auf dem Marineschiff, der Mutterplattform, ist der PC über den Lichtwellenleiter mit der Sensoreinrichtung 10 verbunden. Beim Erreichen des Einsatzgebietes gibt ein Operator an dem PC der steuerbaren Entriegelung 16 ein Signal zum Lösen der Sensoreinrichtung 10 von dem autonomen Unterwasserfahrzeug 30. Gleichzeitig mit dem Lösen der Sensoreinrichtung 10 von dem autonomen Unterwasserfahrzeug 30 werden auch die Auftriebskörper freigeben, die für die Auftriebsneutralität gesorgt haben. Die Sensoreinrichtung 10 sinkt auf den Meeresboden ab. Die Verbindung zur Mutterplattform bleibt über den Lichtwellenleiter 20 jedoch bestehen. Das autonome Unterwasserfahrzeug 30 kann sich nun entfernen. Es diente nur als Träger.

[27] Die gurtartige Sensoreinrichtung 10 liegt, wie dargestellt, mit ihrer Rückseite auf dem Meeresboden. Die drei Hydrophone 11 sind entlang der Sensoreinrichtung 10 mit großem Abstand zueinander angeordnet, um eine räumliche Aufklärung oder Peilung zu ermöglichen. Die Hydrophon- und Kameradaten werden über den Lichtwellenleiter zum PC auf der Mutterplattform geleitet und im PC verarbeitet und auf einem Monitor angezeigt. Am PC kann die Lampe ein- und ausgeschaltet werden, um gute Kameraaufnehmen im Nächstbereich zu ermöglichen. Mit dem Tongeber können bei Bedarf Kommunikationssequenzen abgestrahlt werden. [28] Angaben zu den Komponenten der Sensoreinrichtung:

[29] · Verwendet wird ein Hydrophon mit einem Frequenzbereich von 2-30 kHz. Jedes Hydrophon ist an einen eigenen Vorverstärker angeschlossen. Ein sich anschließender A/D-Wandler leitet die Hydrophon-Signale direkt auf den Lichtwellenleiter. Der A/D-Wandler weist eine Abtastrate von mindestens 100 Kilo-Samples per Second auf. Die Aktivierung erfolgt bereits beim Umschnallen auf den Rumpf des autonomen Unterwasserfahrzeuges.

[30] · Als Tongeber ist ein Wandler eingesetzt.

[31] In Abweichung zum dargestellten Ausführungsbeispiel kann das autonome Unterwasserfahrzeug 30 auch zwei Sensoreinrichtungen haltern und zu Einsatzgebieten transportieren. Die zweite Sensoreinrichtung ist über einen kurzen Lichtwellenleiter an der ersten Sensoreinrichtung verbunden. In der TransportStellung ist der kurze Lichtwellenleiter ein Knäuel, der aufgezogen wird. Wie beim dargestellten Ausführungsbeispiel, ist die erste Sensorplattform an der Mutterplattform mit einem Lichtwellenleiter verbunden.

Bezugs zeichenliste

10 Sensoreinrichtung

11 Hydrophon

15 Halterungsvorrichtung

16 Entriegelung

20 Lichtwellenleiter

30 autonomes Unterwasserfahrzeug