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EP2648969B1 - Übertragungsvorrichtung - Google Patents

Übertragungsvorrichtung Download PDF

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Publication number
EP2648969B1
EP2648969B1 EP11837293.7A EP11837293A EP2648969B1 EP 2648969 B1 EP2648969 B1 EP 2648969B1 EP 11837293 A EP11837293 A EP 11837293A EP 2648969 B1 EP2648969 B1 EP 2648969B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
water
transmitting device
driving body
towed
transmission device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP11837293.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2648969A2 (de
Inventor
Jürgen Rudolph
Ivor Nissen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Elac Sonar GmbH
Original Assignee
L3 Communications Elac Nautik GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by L3 Communications Elac Nautik GmbH filed Critical L3 Communications Elac Nautik GmbH
Publication of EP2648969A2 publication Critical patent/EP2648969A2/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2648969B1 publication Critical patent/EP2648969B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B22/00—Buoys
    • B63B22/18—Buoys having means to control attitude or position, e.g. reaction surfaces or tether
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B63B35/00—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
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    • B63B22/00—Buoys
    • B63B22/003—Buoys adapted for being launched from an aircraft or water vehicle;, e.g. with brakes deployed in the water
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    • B63B22/24—Buoys container type, i.e. having provision for the storage of material
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    • B63B22/24—Buoys container type, i.e. having provision for the storage of material
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    • B63G—OFFENSIVE OR DEFENSIVE ARRANGEMENTS ON VESSELS; MINE-LAYING; MINE-SWEEPING; SUBMARINES; AIRCRAFT CARRIERS
    • B63G8/00—Underwater vessels, e.g. submarines; Equipment specially adapted therefor
    • B63G8/001—Underwater vessels adapted for special purposes, e.g. unmanned underwater vessels; Equipment specially adapted therefor, e.g. docking stations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
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    • B63B2022/006—Buoys specially adapted for measuring or watch purposes
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    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B35/00—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
    • B63B2035/006—Unmanned surface vessels, e.g. remotely controlled
    • B63B2035/007—Unmanned surface vessels, e.g. remotely controlled autonomously operating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B2203/00—Communication means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B63B2213/00—Navigational aids and use thereof, not otherwise provided for in this class
    • B63B2213/02—Navigational aids and use thereof, not otherwise provided for in this class using satellite radio beacon positioning systems, e.g. the Global Positioning System GPS
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63G—OFFENSIVE OR DEFENSIVE ARRANGEMENTS ON VESSELS; MINE-LAYING; MINE-SWEEPING; SUBMARINES; AIRCRAFT CARRIERS
    • B63G8/00—Underwater vessels, e.g. submarines; Equipment specially adapted therefor
    • B63G8/001—Underwater vessels adapted for special purposes, e.g. unmanned underwater vessels; Equipment specially adapted therefor, e.g. docking stations
    • B63G2008/002—Underwater vessels adapted for special purposes, e.g. unmanned underwater vessels; Equipment specially adapted therefor, e.g. docking stations unmanned
    • B63G2008/004—Underwater vessels adapted for special purposes, e.g. unmanned underwater vessels; Equipment specially adapted therefor, e.g. docking stations unmanned autonomously operating

Definitions

  • the invention relates to a transmission device for transmitting signals from the underwater area in the above-water area and vice versa.
  • Above-water underwater communication is particularly important in the military sector. Conceivable are scenarios such as the communication between submarines and surface units or even divers who need to be dropped off and communicate with ships. In these special applications, transmission devices for transmission from the underwater area to the overwater area and vice versa must not only have a pure gateway function, but also tactically adapt to different application scenarios.
  • a sea buoy which serves as a bidirectional relay station between an underwater capsule emitting and receiving ultrasonic signals and a ground station on the mainland.
  • the sea buoy has an acoustic transmitter to transmit commands to the underwater capsule and a hydrophone to receive acoustic signals from the underwater capsule.
  • the underwater capsule is either deposited on the seabed, introduced into the sediments on the seabed or suspended in the water.
  • the sea buoy floats on the water surface and must be mechanically anchored to avoid drifting.
  • a preamble transmission device for the transmission of radio signals between a mobile underwater station and a headwater station, in which an underwater signal generator and / or signal receiver is coupled by means of a waterproof flexible cable with a transmitting and or receiving device which is arranged in a free-floating mobile buoy. Through currents, tides or wind, the buoy drifts out of the initially deliberately chosen exposure location.
  • the invention is based on the object to provide a transmission device for transmitting signals from the underwater area in the over-water area, which independently holds their position and is self-sufficient over a longer period of time.
  • the basic idea of the invention is inter alia to form the transmission device of a drive body and a towed body, which are both connected to each other by a connecting cable.
  • the drive body has means for terrestrial communication and for satellite navigation.
  • suitable transmitting and receiving means such as antennas, enable the transmitting device to maintain a radio link to ships, aircraft, satellites or facilities on the mainland.
  • the satellite navigation takes place via a known satellite navigation transmitting and / or receiving device such as a GPS transmitter / receiver.
  • the transmission device uses the satellite navigation transmitting and / or receiving device for its own position determination and navigation.
  • Mitte1 for energy supply may include means for obtaining electrical energy from solar energy or other forms of energy in a specific embodiment.
  • the towed body is located below the water surface and therefore has means for signal generation in the water and means for signal reception in the water. This is done regularly by hydrophones or probes.
  • means for signal generation in the water and means for signal reception in the water may also include amplification and coding means which convert acoustic signals into digital signals.
  • a data transmission cable ensures the exchange of data between the two bodies and, according to the invention, also serves to supply energy to the towed body.
  • the drive body has means for locomotion both on the water and in the water and at least one control and an evaluation and means for data exchange with the Control and evaluation electronics on.
  • the drive body can thus act as an autonomous unmanned surface and underwater vehicle. In conjunction with the navigation capability, it is thus possible to correct any drift and to keep the position of the transmission unit. It is also possible to drive to various locations and to remain there.
  • the drive body no longer needs to be anchored time consuming and noisy at the place of use and is no longer affected by sea conditions, wind or tides in its effect, since he can correct his position at any time.
  • the transmission device has means for sinking and emergence in the water and means for depth measurement. This allows the transfer device to operate both above and below the water surface.
  • the transmission device can sink to the seabed and thus bridge, for example, bad weather periods. It is also possible to perform either position corrections or the actual approach to the place of work under water.
  • the influence of the swell is minimized, which also has a positive impact on energy consumption.
  • the drive body tows the underwater body behind it.
  • the connecting cable acts according to the invention equally as drag connection.
  • the transmission device has sensors for measuring the water temperature, the conductivity and / or the water pressure. From this density, salinity and / or water depth can be calculated. The transmission device can thus determine the depth and speed of sound and communicate when finding a speed of sound minimum in the sound channel over long distances. It is thus possible to determine the optimum depth for a transfer function.
  • the drive body on a receptacle which can be flooded and in which a cable winder is arranged to receive the connection cable.
  • the cable winder is designed as a coil and provided with a drive, so that the connection cable can be wound up and unwound. This results in the possibility of changing the length of the cable connection between the drive body and the towed body during operation and thus to adapt to a desired depth of use. If, at the end of an insert, the transmission device is received, for example, by a ship, advantageously the entire connection cable can be wound up. Damage to the connection cable can thus be avoided. It is also possible to change the distance of the towed body to the drive body during an operation and to adapt the conditions of use with regard to an optimum transmission depth.
  • the drive body and towed body have means for mutual coupling.
  • drive body and tow body are coupled together.
  • the transfer device can be dropped at the desired location in the coupled state and then decoupled automatically in or under water.
  • the coupled form of the transfer device has the advantage that it can be spent in any conceivable manner to the place of use or in the vicinity of the place of use.
  • drive body and towed body on additional sensors such as turbidity meter, oxygen meter and / or acoustic flow meter.
  • Fig. 1 shows a possible embodiment of a transmission device 1 in a simplified representation.
  • a drive body 2 which is designed as a pressure body, has means for terrestrial communication 5.
  • the transmission device can connect to surface water units, which are also not in Fig. 1 are shown, hold.
  • communication via laser is also possible.
  • laser technology enables the transmission of large amounts of data such as live video in real time.
  • a GPS transmitter / receiver Via a GPS transmitter / receiver, in Fig. 1 Simplified as means for satellite navigation 6, the drive body can determine its position.
  • the drive body has its own power supply 7, with which a towed body 3 is supplied with energy via a connection cable 4.
  • the towed body 3 acts as an acoustic transducer and therefore has an in Fig. 1 not shown acoustic modem.
  • the drive body has its own drive 11 with its own control 12, so that this, like an autonomous surface and underwater vehicle, can move autonomously above water and under water.
  • a separate software allows the drive body 2 to evaluate all the determined data itself and either to hold a predetermined position or to drive to a predetermined position. In this case, the drive body 2 is able to respond to weather conditions and swell and also to submerge.
  • Fig. 2a to 2d show the transmission device 1 in a simplified representation in a conceivable application scenario. It shows Fig. 2a the transfer device 1 floating as a plan view of the water. Furthermore, a possible target position 30 is shown as a cross. In this embodiment, around the target position 30 is a circle with a radius of 150 m exemplified. In this radius, the transmission device 1 should stay. For this purpose, the transmission device 1, after it has been discontinued and has water contact, determines its position and moves to the possible destination 30. In the in Fig. 2a the transmission device 1 has already drifted out of the permissible range of the target position and floats at a distance of 500 m to the target position 30. The transmission device 1 therefore travels back to the target position 30.
  • Fig. 2b the descent of the transfer device 1 is shown.
  • Fig. 2c shows the transmission device on the way back to the target position 30.
  • Drive body 2 and towed bodies 3 are decoupled, so that the drive body 2 pulls the towed body 3 behind them.
  • the towed body 3 therefore moves passively. It is also conceivable here to use wings on the towed body in order to adapt to the depth of the water.
  • Fig. 2d shows the transfer device 1 in the emerged ready for use state. Depending on the depth of use, the length of the connecting cable 4 is released, so that the towed body 3 drops to the intended depth of use.
  • the drive body 2 holds its positions against any drifting.
  • the transfer device 1 places himself with drive body 2 and towed body 3 on the seabed and can go into a time-defined sleep mode.
  • the maximum depth is always dependent on the nature of the pressure hull.
  • Fig. 3 shows the transmission device 1 in a simplified representation in operation.
  • the towed body 3 which is designed as a streamlined acoustic transducer, hangs below the water surface under the drive body 2.
  • the depth of use depends on the application scenario. When using divers 23, for example, a depth of 15 m would be conceivable.
  • the drive body 2 is located at the water surface. GPS and radio operation are recorded.
  • the drive body 2 If it is determined by the drive body 2 that it is located by drift from a predetermined radius of its place of use outside of a few hundred meters, it dives off and moves with the towed towed body 3 to the original position, emerges and starts again with the gateway functionality.
  • the transmission device 1 After a predetermined period of use, the transmission device 1 sets for a preset time on the seabed.
  • the resting of the transfer device 1 on the seabed can also have tactical reasons. For example, it is conceivable that the transmission device 1 first dives after weaning on the seabed and then appears at the appropriate time and perceives their gateway function. It is always possible to bridge bad weather by diving and resting on the seabed. This is in Fig. 3 not shown.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Übertragungsvorrichtung zur Übertragung von Signalen aus dem Unterwasserbereich in den Überwasserbereich und umgekehrt.
  • Die Überwasser- Unterwasserkommunikation ist insbesondere im militärischen Bereich von Bedeutung. Denkbar sind Einsatzszenarien wie zum Beispiel die Kommunikation zwischen U-Booten und Überwassereinheiten oder auch Tauchern, die abgesetzt werden und mit Schiffen kommunizieren müssen. Bei diesen speziellen Einsätzen müssen Übertragungsvorrichtungen zur Übertragung aus dem Unterwasserbereich in den Überwasserbereich und umgekehrt nicht nur eine reine Gatewayfunktion aufweisen, sondern sich auch taktisch an verschiedene Einsatzszenarien anpassen.
  • Aus der EP 0 291 041 B1 ist eine Meeresboje bekannt, die als bidirektionale Relaisstation zwischen einer Ultraschallsignale aussendenden und empfangenden Unterwasserkapsel und einer Bodenstation auf dem Festland dient. Die Meeresboje weist dazu einen akustischen Sender auf, um Befehle an die Unterwasserkapsel zu übertragen und ein Hydrophon zum Empfang von akustischen Signalen der Unterwasserkapsel. Dabei ist die Unterwasserkapsel entweder auf dem Meeresgrund abgesetzt, in die Sedimente am Meeresgrund eingebracht oder im Wasser frei schwebend. Die Meeresboje schwimmt an der Wasseroberfläche und muss, um ein Wegdriften zu vermeiden, mechanisch verankert werden.
  • Aus der DE 94 00 691 U1 ist eine Oberbegriffsmässige Übertragungsvorrichtung bekannt zur Übertragung von Funksignalen zwischen einer mobilen Unterwasserstation und einer Oberwasserstation bekannt, bei der ein Unterwassersignalerzeuger und/oder Signalempfänger mittels eines wasserdichten flexiblen Kabels mit einer Sende- und oder Empfangseinrichtung gekoppelt ist, welche in einer freischwimmenden beweglichen Boje angeordnet ist. Durch Strömungen, Tiden oder Windsee driftet die Boje von dem anfänglichen bewusst gewählten Aussetzungsort immer wieder heraus.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Übertragungsvorrichtung zur Übertragung von Signalen aus dem Unterwasserbereich in den Überwasserbereich zu schaffen, die selbständig ihre Position hält und autark über einen längeren Zeitraum einsetzbar ist.
  • Diese Aufgabe wird durch die Übertragungsvorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelost. Die Unteransprüche geben vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung wieder.
  • Der Grundgedanke der Erfindung liegt unter anderem darin, die Übertragungsvorrichtung aus einem Antriebskörper und einem Schleppkörper, die beide miteinander durch ein Verbindungskabel verbunden sind, zu bilden. Dabei weist der Antriebskörper Mittel zur terrestrischen Kommunikation und zur Satellitennavigation auf. Die Anordnung zur terrestrischen Kommunikation geeigneter Sende- und Empfangsmittel, wie zum Beispiel Antennen, ermöglichen es der Übertragungsvorrichtung, eine Funkverbindung zu Schiffen, Flugzeugen, Satelliten oder Einrichtungen auf dem Festland zu halten. Die Satellitennavigation erfolgt über eine bekannte Satellitennavigations-Sende- und/oder Empfangseinrichtung wie beispielsweise einem GPS-Sender/Empfanger. Vorteilhaft nutzt die Übertragungsvorrichtung die Satellitennavigations-Sende- und/oder Empfangseinrichtung zur eigenen Positionsbestimmung und Navigation.
  • Eine Energieversorgung ermöglicht einen autarken Einsatz der Übertragungsvorrichtung über einen längeren Zeitraum. Mitte1 zur Energieversorgung können in einer speziellen Ausführungsform auch Mittel zur Gewinnung von elektrischer Energie aus Sonnenenergie oder anderen Energieformen beinhalten.
  • Der Schleppkörper befindet sich unterhalb der Wasseroberfläche und weist daher Mittel zur Signalerzeugung im Wasser und Mittel zum Signalempfang im Wasser auf. Dies erfolgt regelmäßig durch Hydrophone oder Sonden. Mittel zur Signalerzeugung im Wasser sowie Mittel zum Signalempfang im Wasser können in einer speziellen Ausführungsform auch Verstärkungs- und Kodiermittel beinhalten, die akustische Signale in Digitalsignale umwandeln. Ein Datenübertragungskabel gewährleistet den Datenaustausch beider Körper und dient erfindungsgemäß auch zur Energieversorgung des Schleppkörpers.
  • Der Antriebskörper weist Mittel zur Fortbewegung sowohl auf dem Wasser als auch im Wasser und mindestens eine Steuer- und eine Auswerteelektronik und Mittel für einen Datenaustausch mit der Steuer- und Auswertelektronik auf. Der Antriebskörper kann damit als autonomes unbemanntes Über- und Unterwasserfahrzeug wirken. In Verbindung mit der Navigationsfähigkeit ist es somit möglich, jedes Wegdriften zu korrigieren und die Position der Übertragungseinheit zu halten. Es ist auch möglich, verschiedene Einsatzorte anzufahren und dort zu verbleiben. Der Antriebskörper muss damit nicht mehr am Einsatzort zeitaufwändig und geräuschstark verankert werden und wird auch nicht mehr durch Seegang, Wind oder Tiden in seiner Wirkung beeinträchtigt, da er zu jeder Zeit seine Position korrigieren kann.
  • Vorteilhaft weist die Übertragungsvorrichtung Mittel zum Absinken und Auftauchen im Wasser sowie Mittel zur Tiefenmessung auf. Dies ermöglicht es der Übertragungsvorrichtung, sowohl über Wasser als auch unter der Wasseroberfläche zu operieren. Die Übertragungsvorrichtung kann auf den Meeresboden absinken und so beispielsweise Schlechtwetterperioden überbrücken. Auch ist es möglich, entweder Positionskorrekturen oder auch die eigentliche Anfahrt zum Einsatzort unter Wasser durchzuführen. Vorteilhaft wird dabei der Einfluss des Seegangs minimiert, was sich auch positiv im Energieverbrauch bilanziert. In einer speziellen Ausführungsform schleppt dabei der Antriebskörper den Unterwasserkörper hinter sich her. Das Verbindungskabel wirkt dabei erfindungsgemäß gleichermaßen als Schleppverbindung.
  • Weiterhin weist die Übertragungsvorrichtung Sensoren zur Messung der Wassertemperatur, der Leitfähigkeit und/oder des Wasserdrucks auf. Daraus können Dichte, Salzgehalt und/oder Wassertiefe errechnet werden. Die Übertragungsvorrichtung kann somit die Tiefe und Schallgeschwindigkeit feststellen und beim Finden eines Schallgeschwindigkeitsminimums in dem Schalkanal über weite Distanzen kommunizieren. Es ist damit möglich, die für eine Übertragungsfunktion optimale Tiefe zu bestimmen.
  • Vorteilhaft weist der Antriebskörper einen Aufnahmebehälter auf, der geflutet werden kann und in dem ein Kabelwickler zur Aufnahme des Verbindungskabels angeordnet ist. Erfindungsgemäß ist der Kabelwickler als Spule ausgeführt und mit einem Antrieb versehen, so dass das Verbindungskabel auf- und abgewickelt werden kann. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit, die Länge der Kabelverbindung zwischen Antriebskörper und Schleppkörper im Betrieb zu verändern und so einer gewünschten Einsatztiefe anzupassen. Wird am Ende eines Einsatzes die Übertragungsvorrichtung beispielsweise durch ein Schiff aufgenommen, kann vorteilhaft das gesamte Verbindungskabel aufgewickelt werden. Eine Beschädigung des Verbindungskabels kann somit vermieden werden. Auch ist es möglich, während eines Einsatzes den Abstand des Schleppkörpers zum Antriebskörpers zu verändern und Einsatzbedingungen bezüglich einer optimalen Sendetiefe anzupassen.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform weisen Antriebskörper und Schleppkörper Mittel zur gegenseitigen Kopplung auf. Während des Transports der Übertragungsvorrichtung sind Antriebskörper und Schleppkörper aneinander gekoppelt. So ist beispielsweise auch eine Verbringung mittels Luftfahrzeug in ein Einsatzgebiet möglich. Die Übertragungsvorrichtung kann am gewünschten Ort im aneinander gekoppelten Zustand abgeworfen werden und entkoppelt sich anschließend automatisch im oder unter Wasser. Grundsätzlich hat die gekoppelte Form der Übertragungsvorrichtung den Vorteil, dass sie in jeder denkbaren Art und Weise zum Einsatzort oder in die Nähe des Einsatzortes verbracht werden kann. Hier ist eine Verbringung direkt vom Festland, von Schiffen, U-Booten oder Luftfahrzeugen möglich.
  • Vorteilhaft weist der Schleppkörper im gekoppelten Zustand mit dem Antriebskörper einen Hohlraum auf, der den Aufnahmebehälter des Antriebskörpers umschließt. Damit werden der Kabelwickler sowie das Datenverbindungskabel während des Transports oder beispielsweise des Abwurfs aus einem Luftfahrzeug geschützt.
  • In einer Weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weisen Antriebskörper und Schleppkörper zusätzliche Sensoren wie zum Beispiel Trübungsmesser, Sauerstoffmesser und/oder akustische Strömungsmesser auf. Ein Einsatz der Übertragungsvorrichtung als Frühwarnsystem für Naturkatastrophen oder aber auch nur zur Überwachung oder Messung von Unterwasserdaten ist somit möglich.
  • Im Folgenden werden verschiedene Ausführungsformen der Erfindung an Hand der Zeichnungen detailliert beschrieben. Dabei zeigen:
    • Fig. 1
    eine vereinfachte Darstellung einer Übertragungsvorrichtung;
    Fig. 2a
    eine vereinfachte Draufsicht der Übertragungsvorrichtung außerhalb des Zielortes;
    Fig. 2b
    eine vereinfachte Darstellung der Übertragungsvorrichtung im Abtauchvorgang;
    Fig. 2c
    eine vereinfachte Darstellung der Übertragungsvorrichtung in Unterwasserfahrt;
    Fig. 2d
    eine vereinfachte Darstellung der Übertragungsvorrichtung im aufgetauchten Zustand; und
    Fig. 3
    eine vereinfachte Darstellung des Einsatzes der Übertragungsvorrichtung.
  • Fig. 1 zeigt eine mögliche Ausführungsform einer Übertragungsvorrichtung 1 in vereinfachter Darstellung. Ein Antriebskörper 2, der als Druckkörper ausgebildet ist, weist Mittel zur terrestrischen Kommunikation 5 auf. Mittels einer Funkantenne sowie einem Funkmodem, die im Einzelnen in Fig.1 nicht dargestellt sind, kann die Übertragungsvorrichtung Verbindung zu Überwassereinheiten, die ebenfalls nicht in Fig. 1 dargestellt sind, halten. Alternativ zur Funkverbindung ist auch eine Kommunikation über Laser möglich. In Gegensatz zur Hochfrequenztechnik ermöglicht die Lasertechnologie die Übertragung großer Datenmengen wie beispielsweise Live-Videos in Echtzeit.
  • Über einen GPS-Sender/Empfänger, in Fig. 1 als Mittel zur Satellitennavigation 6 vereinfacht dargestellt, kann der Antriebskörper seine Position bestimmen. Der Antriebskörper weist eine eigene Stromversorgung 7 auf, mit der auch ein Schleppkörper 3 über ein Verbindungskabel 4 mit Energie versorgt wird. Der Schleppkörper 3 wirkt als Akustikwandler und verfügt daher über ein in Fig. 1 nicht dargestelltes Akustikmodem.
  • Der Antriebskörper weist einen eigenen Antrieb 11 mit eigener Steuerung 12 auf, sodass dieser, vergleichbar mit einem autonomen Über- und Unterwasserfahrzeug, sich autark über Wasser und unter Wasser bewegen kann. Hier ist die Verwendung eines Strahlantriebs denkbar. Eine eigene Software ermöglicht es dem Antriebskörper 2, alle ermittelten Daten selbst auszuwerten und entweder eine vorgegebene Position zu halten oder zu einer vorgegebenen Position zu fahren. Dabei ist der Antriebkörper 2 in der Lage, auf Wettereinflüsse und Seegang zu reagieren und auch abzutauchen.
  • Fig. 2a bis 2d zeigen die Übertragungsvorrichtung 1 in vereinfachter Darstellung in einem denkbaren Einsatzszenario. Dabei zeigt Fig. 2a die Übertragungsvorrichtung 1 als Draufsicht auf dem Wasser schwimmend. Weiterhin ist eine mögliche Zielposition 30 als Kreuz dargestellt. In diesem Ausführungsbeispiel ist um die Zielposition 30 ein Kreis mit einem Radius von 150 m beispielhaft dargestellt. In diesem Radius soll sich die Übertragungsvorrichtung 1 aufhalten. Dazu bestimmt die Übertragungsvorrichtung 1, nachdem die sie abgesetzt worden ist und Wasserkontakt hat, ihre Position und verfährt zu dem möglichen Zielort 30. In der in Fig. 2a dargestellten Situation ist die Übertragungsvorrichtung 1 bereits aus dem zulässigen Bereich der Zielposition herausgedriftet und schwimmt in einer Entfernung von 500 m zur Zielposition 30. Die Übertragungsvorrichtung 1 verfährt daher zurück zur Zielposition 30.
  • In Fig. 2b ist das Abtauchen der Übertragungsvorrichtung 1 dargestellt. Fig. 2c zeigt die Übertragungsvorrichtung auf dem Rückweg zur Zielposition 30. Antriebskörper 2 und Schleppkörper 3 sind entkoppelt, sodass der Antriebskörper 2 den Schleppkörper 3 hinter sich herzieht. Der Schleppkörper 3 verfährt daher passiv. Denkbar ist hier auch der Einsatz von Flügeln am Schleppkörper, um sich in der Wassertiefe anzupassen. Hat die Übertragungsvorrichtung die ursprüngliche Zielposition erreicht, taucht der Antriebskörper 2 wieder auf und stellt die Funkverbindung wieder her. Fig. 2d zeigt die Übertragungsvorrichtung 1 im aufgetauchten einsatzbereiten Zustand. Je nach Einsatztiefe wird die Lange des Verbindungskabels 4 freigegeben, sodass der Schleppkörper 3 auf die vorgesehene Einsatztiefe sinkt. Der Antriebskörper 2 hält seine Positionen gegen etwaiges Abdriften.
  • Abhängig von Seegang und Wetter sowie sonstigen Einflüssen, wie zum Beispiel bei denkbaren militärischen Einsätzen, ist ein Abtauchen der Übertragungsvorrichtung 1 auf den Meeresboden möglich. Die Übertragungsvorrichtung 1 legt sich dabei mit Antriebskörper 2 und Schleppkörper 3 auf den Meeresboden und kann in einen zeitlich definierten Ruhemodus übergehen. Die maximale Tauchtiefe ist dabei immer auch von der Beschaffenheit des Druckkörpers abhängig.
  • Fig. 3 zeigt die Übertragungsvorrichtung 1 in vereinfachter Darstellung in Betrieb.
  • Der Schleppkörper 3, der als strömungsgünstiger Akustikwandler ausgebildet ist, hängt unterhalb der Wasseroberfläche unter dem Antriebskörper 2. Die Einsatztiefe ist abhängig vom Einsatzszenario. Bei einem Einsatz von Tauchern 23 wäre beispielsweise eine Tiefe von 15 m denkbar. Der Antriebskörper 2 befindet sich an der Wasseroberfläche. GPS- und Funk-Betrieb werden aufgenommen.
  • Wird vom Antriebkörper 2 festgestellt, dass er sich durch Drift aus einem vorher festgelegten Radius seines Einsatzortes außerhalb von wenigen hundert Metern befindet, taucht er ab und verfährt mit dem geschleppten Schleppkörper 3 zur ursprünglichen Position, taucht auf und beginnt wieder mit der Gatewayfunktionalität.
  • Nach Ablauf einer vorgegebenen Einsatzzeit legt sich die Übertragungsvorrichtung 1 für eine voreingestellte Zeit auf den Meeresboden. Das Ruhen der Übertragungsvorrichtung 1 auf dem Meeresboden kann auch taktische Gründe haben. Beispielsweise ist denkbar, dass die Übertragungsvorrichtung 1 nach dem Absetzen zunächst auf den Meeresgrund abtaucht und dann zu gegebener Zeit erst auftaucht und ihre Gatewayfunktion wahrnimmt. Es ist immer auch möglich durch Abtauchen und Ruhen auf dem Meeresboden Schlechtwetterphasen zu überbrücken. Dies ist in Fig. 3 nicht dargestellt.
  • Zur Aufnahme taucht die Übertragungsvorrichtung zur Wasseroberfläche auf, nimmt wieder den Betrieb auf oder kann über eine in Fig. 3 nicht dargestellte Pickup-Vorrichtung geborgen werden.
    • BEZUGSZEICHENLISTE
    • 1
    Übertragungsvorrichtung
    2
    Antriebskörper
    3
    Schleppkörper
    4
    Verbindungskabel
    5
    Mittel zur terrestrischen Kommunikation
    6
    Mittel zur Satellitennavigation
    7
    Mittel zur Energieversorgung
    8
    Mittel zur Signalerzeugung im Wasser
    9
    Mittel zum Signalempfang im Wasser
    10
    Mittel zur Datenübertrauung
    11
    Mittel zur Fortbewegung sowohl auf dem Wasser als auch im Wasser
    12
    Steuer- und Auswerteelektronik
    13
    Mittel für einen Datenaustausch mit der Steuer- und Auswerteelektronik
    14
    Mittel zum Absinken und Auftauchen im Wasser
    15
    Mittel zur Tiefenmessung
    16.1
    Sensoren zur Messung der Wassertemperatur
    16.2
    Sensoren zur Messung der Wasserleitfähigkeit
    16.3
    Sensoren zur Messung des Wasserdruckes
    17
    Aufnahmebehälter
    18
    Kabelwickler
    19
    Mittel zur gegenseitigen Kopplung
    20
    Hohlraum
    21
    Mittel zur automatischen Entkopplung
    22
    Sensoren
    23
    Taucher
    24
    U-Boot
    25
    Schiff
    26
    Flugzeug
    27
    Satellit
    28
    Einrichtung auf dem Festland
    29
    Zielposition

Claims (7)

  1. Übertragungsvorrichtung (1), bestehend aus einem Antriebskörper (2) und einem Schleppkörper (3), die beide mit einem Verbindungskabel (4) verbunden sind, wobei
    - der Antriebskörper (2) Mittel zur terrestrischen Kommunikation (5) und zur Satellitennavigation (6) sowie Mittel zur Energieversorgung (7) aufweist,
    - der Schleppkörper (3) Mittel zur Signalerzeugung im Wasser und Mittel (S) zum Signalempfang im Wasser (9) aufweist,
    - das Verbindungskabel (4) Mittel zur Datenübertragung (10) aufweist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - der Antriebskörper(2) Mittel zur Fortbewegung (11) sowohl auf dem Wasser als auch im Wasser, mindestens eine Steuer- und eine Auswerteelektronik (12) und Mittel für einen Datenaustausch (13) mit der Steuer- und Auswerteelektronik (12), und
    - die Übertragungsvorrichtung Mittel zum Absinken und Auftauchen (14) im Wasser sowie Mittel zur Tiefenmessung (15)
    aufweist.
  2. Übertragungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungsvorrichtung (1) Sensoren zur Messung der Wassertemperatur (16.1), der Wasserleitfähigkeit (16.2) und des Wasserdrucks (16.3) aufweist.
  3. Übertragungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebskörper (2) einen Aufnahmebehälter (17) aufweist, der geflutet werden kann und in dem ein Kabelwickler (18) zur Aufnahme des Verbindungskabels (4) angeordnet ist.
  4. Übertragungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebskörper (2) und der Schleppkörper (3) Mittel zur gegenseitigen Kopplung (19) aufweisen.
  5. Übertragungsvorrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schleppkörper (3) im gekoppelten Zustand mit dem Antriebskörper (2) einen Hohlraum (20) aufweist und den Aufnahmebehälter (18) des Antriebskörpers (2) umschließt.
  6. Übertragungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebskörper (2) und der Schleppkörper (3) Mittel zur automatischen Entkopplung (21) aufweisen.
  7. Übertragungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebskörper (2) und der Schleppkörper (3) Sensoren (22) aufweisen.
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