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Multibeam - Und alles ist "im Lot"

Das Fächerlot oder Multibeam ist derzeit das technische Maß in Bezug auf die flächenhafte Erfassung der Gewässersohle. Quer zur Schiffsachse wird eine Vielzahl von Mess-Strahlen gleichzeitig ausgesandt. Diese “Fächer” haben je nach Gerät einen Öffnungswinkel von ca. 90° bis 210°. Mit modernen Systemen werden so bis zu 25.000 Messpunkte pro Sekunde erfasst.

Bei der hochwertigen Fächerlotmessung werden mehrere Präzisionsgeräte und Softwaresysteme miteinander verbunden. Tiefensensor ist das Fächerlot. Seine Tiefenwerte werden mittels Wasserschallsonde mit einem Maßstabsfaktor beschickt. Die Auswirkungen der Schiffsbewegungen werden über einen Bewegungssensor bestimmt und berücksichtigt.

Die Lage des Schiffes im Koordinatensystem wird mittels GPS-Technologie ermittelt. Sämtliche Sensordaten werden im Peilprogramm vereinigt, Laufzeitdifferenzen der Signale werden berücksichtigt und alle Daten aufeinander abgestimmt.

Der quasi dynamisierte “archimedische Punkt” der inneren Schiffsgeometrie bildet das Zentrum der GPS-Antenne. Nur diese Position ist mit cm-Genauigkeit im globalen Koordinatensystem dreidimensional (X, Y, Z) erfasst. Bei Kenntnis des exakten Kurses sowie des aktuellen Roll- und Stampfwinkels lässt sich die dynamische Lage des Multibeamkopfes berechnen und damit die dreidimensionale Abstrahlrichtung von jedem einzelnen Messstrahl (Echolot-Beam). Ohne genaue Kenntnis der Abstrahlwinkel ist eine exakte Messung nicht möglich.

Um Präzision zu erzielen müssen die Systeme präzise aufeinander abgestimmt werden. Die Motionsensoren “Octans” und “Hydrins” bieten die benötigten Genauigkeiten. Mit Kursgenauigkeiten von 0,1° und Rollwinkelerfassungen von 0,01° werden die Schiffsbewegungen erfasst.

Der Motionsensor “Hydrins” ist darüber hinaus ein Inertialsystem, welches über Beschleunigungsmesser die kontinuierlichen Lageveränderungen des Schiffes erfasst und durch Aufsummierung der infinitesimalen Bewegungsvektoren die aktuelle Schiffsposition auch bei GPS-Ausfall für mehrere Minuten exakt berechnet. Dadurch kann z.B. auch die Gewässersohle unter großen Plattformen hochgenau vermessen werden.

Das Multibeamsystem Reson Seabat 7101 ist universal einsetzbar. Es arbeitet mit einer Frequenz von 240 kHz und erzielt damit eine Tiefenauflösung von bis zu 12,5 mm. Die Abstände der Einzelbeams zueinander können je nach Aufgabenstellung variiert werden, z.B. von gleichen Winkelabständen zu gleichen Streckenabständen am Grund.
Bei Bedarf kann durch “beamforming” sogar die Streuung der Einzelbeams angepasst werden. Der Öffnungswinkel kann nahezu beliebig gewählt werden, so dass z.B. auch senkrechte Spundwände exakt vermessen werden können.

Das Multibeamsystem Reson Seabat 7125 scannt das Messobjekt mit extrem hoher Auflösung, somit werden auch kleinste Unterwasserstrukturen erfasst.

 

Reson Seabat 7101
Octans
Hydrins
Reson Seabat 7125