Ekinox-D Kompakte INS GNSS-Lösung mit Dual-Antenne

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Surge, Sway und Heave sind die drei translatorischen Bewegungen, die beschreiben, wie sich ein Schiff oder eine Plattform im Ozean bewegt. Sie sind Teil der sechs Freiheitsgrade (DOF) der Bewegung, zu denen auch Stampfen, Rollen und Gieren (die Drehbewegungen) gehören.

• Surge ist die lineare Bewegung des Schiffes entlang seiner Längsachse (vorwärts und rückwärts). Wenn beispielsweise ein Schiff aufgrund von Wellen oder Antriebskräften schneller oder langsamer wird, erfährt es Surge.
• Sway ist die lineare Bewegung entlang der Querachse (von Seite zu Seite). Dies tritt auf, wenn ein Schiff aufgrund von Strömungen, Wind oder von der Seite kommenden Wellen seitwärts abdriftet.
• Heave ist die lineare Bewegung entlang der vertikalen Achse (auf und ab). Sie wird hauptsächlich durch Wellen verursacht, die das Schiff anheben und absenken.

Zusammen definieren Surge, Sway und Heave die translatorischen Verschiebungen des Schiffes im dreidimensionalen Raum. Diese Bewegungen sind in der Navigation, beim Offshore-Bohren, bei der dynamischen Positionierung und bei der Seevermessung von entscheidender Bedeutung, da sie die Stabilität, Genauigkeit und Sicherheit direkt beeinflussen.

Die Bathymetrie ist die Untersuchung und Messung der Tiefe und Form von Unterwassergelände, wobei der Schwerpunkt auf der Kartierung des Meeresbodens und anderer überfluteter Landschaften liegt. Sie ist das Unterwasseräquivalent der Topographie und liefert detaillierte Einblicke in die Unterwassermerkmale von Ozeanen, Meeren, Seen und Flüssen. Die Bathymetrie spielt eine entscheidende Rolle in verschiedenen Anwendungen, darunter Navigation, Meeresbau, Ressourcenerkundung und Umweltstudien.

Moderne bathymetrische Verfahren basieren auf Sonarsystemen wie Ein- und Mehrstrahl-Echoloten, die Schallwellen zur Messung der Wassertiefe nutzen. Diese Geräte senden Schallimpulse zum Meeresboden und erfassen die Zeit, die die Echos für die Rückkehr benötigen, wobei die Tiefe auf der Grundlage der Schallgeschwindigkeit im Wasser berechnet wird. Insbesondere Mehrstrahl-Echolote ermöglichen die gleichzeitige Kartierung breiter Bereiche des Meeresbodens und liefern so sehr detaillierte und genaue Darstellungen des Meeresbodens. Häufig wird eine RTK + INS-Lösung verwendet, um genau positionierte 3D-bathymetrische Darstellungen des Meeresbodens zu erstellen.

Bathymetrische Daten sind für die Erstellung von Seekarten unerlässlich, die Schiffen helfen, sicher zu navigieren, indem sie potenzielle Unterwassergefahren wie versunkene Felsen, Wracks und Sandbänke identifizieren. Sie spielen auch eine wichtige Rolle in der wissenschaftlichen Forschung und helfen Forschern, geologische Unterwassermerkmale, Meeresströmungen und marine Ökosysteme zu verstehen.

Hydrographische Vermessung ist der Prozess der Messung und Kartierung physischer Merkmale von Gewässern, einschließlich Ozeanen, Flüssen, Seen und Küstengebieten. Sie umfasst das Sammeln von Daten über die Tiefe, Form und Konturen des Meeresbodens (Meeresbodenkartierung) sowie die Lage von Unterwasserobjekten, Navigationsgefahren und anderen Unterwassermerkmalen (z. B. Wassertiefen). Die hydrographische Vermessung ist von entscheidender Bedeutung für verschiedene Anwendungen, darunter Navigationssicherheit, Küstenmanagement und Küstenvermessung, Bauwesen und Umweltüberwachung.

Die hydrographische Vermessung umfasst mehrere Schlüsselkomponenten, beginnend mit der Bathymetrie, die die Wassertiefe und die Topographie des Meeresbodens mithilfe von Sonarsystemen wie Einzelstrahl- oder Multibeam-Echoloten misst, die Schallimpulse zum Meeresboden senden und die Rücklaufzeit des Echos messen.

Eine genaue Positionierung ist entscheidend und wird durch den Einsatz von Global Navigation Satellite Systems (GNSS) und Inertial Navigation Systems (INS) erreicht, um Tiefenmessungen mit präzisen geografischen Koordinaten zu verknüpfen. Zusätzlich werden Wassersäulendaten wie Temperatur, Salzgehalt und Strömungen gemessen und geophysikalische Daten erfasst, um Unterwasserobjekte, Hindernisse oder Gefahren mithilfe von Geräten wie Seitensichtsonar und Magnetometern zu erkennen.

Multibeam Echo Sounding (MBES) ist eine fortschrittliche hydrographische Vermessungstechnik, die zur hochpräzisen Kartierung des Meeresbodens und der Unterwasserstrukturen eingesetzt wird.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Einzelstrahl-Echoloten, die die Tiefe an einem einzelnen Punkt direkt unter dem Schiff messen, verwendet MBES eine Reihe von Sonarstrahlen, um gleichzeitig Tiefenmessungen über eine breite Fläche des Meeresbodens zu erfassen. Dies ermöglicht eine detaillierte, hochauflösende Kartierung des Unterwassergeländes, einschließlich Topographie, geologischer Merkmale und potenzieller Gefahren.

MBES-Systeme senden Schallwellen aus, die sich durch das Wasser bewegen, vom Meeresboden abprallen und zum Schiff zurückkehren. Durch die Analyse der Zeit, die die Echos für die Rückkehr benötigen, berechnet das System die Tiefe an mehreren Punkten und erstellt so eine umfassende Karte der Unterwasserlandschaft.

Diese Technologie ist essenziell für verschiedene Anwendungen, einschließlich Navigation, Schiffsbau, Umweltüberwachung und Ressourcenerkundung, und liefert kritische Daten für sichere maritime Operationen und ein nachhaltiges Management der Meeresressourcen.

Wellensensoren sind wesentliche Werkzeuge, um die Meeresdynamik zu verstehen und die Sicherheit und Effizienz von Schiffsoperationen zu verbessern. Durch die Bereitstellung genauer und zeitnaher Daten über die Wellenbedingungen tragen sie dazu bei, Entscheidungen in verschiedenen Sektoren zu treffen, von der Schifffahrt und Navigation bis zum Umweltschutz. Wellenbojen sind schwimmende Geräte, die mit Sensoren zur Messung von Wellenparametern wie Höhe, Periode und Richtung ausgestattet sind.

Sie verwenden typischerweise Beschleunigungsmesser oder Gyroskope, um Wellenbewegungen zu erkennen, und können Echtzeitdaten zur Analyse an landgestützte Einrichtungen übertragen.