Unterwasserfahrzeuge mit Rundumsicht 17.04.2015, 07:55 Uhr

Mit Nissan-Kameras die Tiefsee erforschen

Die Tiefsee ist quasi immer noch ein unbeschriebenes Blatt. Licht in das Forschungsdunkel wollen künftig japanische Forscher bringen. Und setzen dabei auf die Kameratechnik des heimischen Autoproduzenten Nissan. 

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Foto: Nissan

Japans staatliche ozeanische Forschungs- und Entwicklungsorganisation Jamstec hat Nissans Sicherheitskameras für sich entdeckt und will die dadurch bei Autos erreichte Rundumsicht auf Unterwasserfahrzeuge übertragen: Künftig sollen ferngesteuerte Fahrzeuge, die den Meeresboden der Tiefsee erkunden, mit vier Kameras für die virtuelle 360-Grad Rundumsicht aus der Vogelperspektive ausgerüstet werden.

Ziel ist es, die Effizienz bei der Erkundung des Meeresgrunds zu verbessern. Mit Hilfe der Situationserkennung in Echtzeit sollen künftig auch Hindernisse auf dem Meeresboden schneller und besser erkannt werden.

Erkundung der Tiefsee steckt noch in Kinderschuhen

Die Tiefsee wird als einer der letzten Grenzen der Menschheit bezeichnet. Die Unzugänglichkeit des Terrains und die eingeschränkte Sicht haben bislang die Versuche den Meeresboden umfassend zu erkunden immer wieder stark behindert.

In der Tiefsee Bodenproben zur Entdeckung von Mineralien zu entnehmen und das Unterwasserfahrzeug dazu genau zu navigieren stellt eine extreme Herausforderung dar – nicht zuletzt weil es stockdunkel ist.

In der Tiefsee Bodenproben zur Entdeckung von Mineralien zu entnehmen und das Unterwasserfahrzeug dazu genau zu navigieren stellt eine extreme Herausforderung dar – nicht zuletzt weil es stockdunkel ist.

Quelle: Jamstec

Die Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology (Jamstec), die für die Förderung der wissenschaftlichen Forschung im Bereich der Ozeanologie und Meerestechnik zuständig ist, arbeitet seit 40 Jahren an der Verbesserung der wissenschaftlichen Möglichkeiten zur Erkundung der Tiefsee. Für die jüngsten Explorationen setzt Jamstec das unbemannte ferngesteuerte Unterwasserfahrzeug „Kaiko Mark 4“ ein.

Die Kameras sind am Tiefseefahrzeug so angebracht, dass sie Einblicke aus der Vogelperspektive bieten, die dem Steuernden die Navigation und Fortbewegung – beispielsweise um Hindernisse am Meeresboden herum – wesentlich erleichtern. 

Die Kameras sind am Tiefseefahrzeug so angebracht, dass sie Einblicke aus der Vogelperspektive bieten, die dem Steuernden die Navigation und Fortbewegung – beispielsweise um Hindernisse am Meeresboden herum – wesentlich erleichtern. 

Quelle: Jamstech

„Kaiko hat die Aufgabe Proben von Tiefsee-Mikroorganismen zu sammeln und dabei gleichzeitig auch Videoaufnahmen zu machen“, erläutert Takao Sawa, Senior Technical Scientist bei Jamstec. Das Fahrzeug kann Tiefen von bis zu 7000 Metern erreichen, wie es sie besonders häufig im Pazifik gibt.

Rundumsicht verspricht erhebliche Verbesserung

„Kaiko Mark 4 ist unser Fenster in das unerforschte Terrain in der Tiefe“, erklärt Yoshitako Nanbu aus der Jamstec-Führung. Zu den vielfältigen Aufgaben, die die japanische Organisation im Tiefseebereich vornimmt gehören unter anderem das Sammeln von Bodenproben und das Platzieren sowie Bergen von Beobachtungs- und Messgeräten am Meeresboden. Bisher muss der Bediener auf zahlreiche Kamerabilder gleichzeitig achten, um das Unterwasserfahrzeug in der Tiefe des Ozeans zu steuern.

Das Tiefseefahrzeug bewegt sich auf Raupen-Rädern. Vier Kameras und vier Abstandmesser ermöglichen dabei die navigierende Steuerung des Fahrzeugs vom Mutterschiff aus, mit dem das Fahrzeug durch Kabel verbunden bleibt. 

Das Tiefseefahrzeug bewegt sich auf Raupen-Rädern. Vier Kameras und vier Abstandmesser ermöglichen dabei die navigierende Steuerung des Fahrzeugs vom Mutterschiff aus, mit dem das Fahrzeug durch Kabel verbunden bleibt. 

Quelle: Nissan

„Derzeit stehen uns nur zweidimensionale Bilder zur Verfügung. Damit können wir nicht präzise und effizient genug arbeiten. Insofern versprechen wir uns enorme Verbesserungen  beim Sammeln von Proben und der Aufnahme von Videos durch die 360 Grad Rundumsicht“, so Nanbu.

Der Prototyp steht schon bereit

„Die Herausforderungen, die an das unbemannte Unterwasserfahrzeug gestellt werden, sind in etwa die gleichen wie für Fahrzeuge auf der Straße,“ erläutert Takaura Yanagi aus dem Mobility Service Laboratory der Nissan Motor Co. Einen Fahrzeug-Prototypen, der mit vier Kameras und vier Lasern zur Messung der Distanzen ausgerüstet ist gibt es schon. Die ersten Tests sollen in Kürze starten, um zu prüfen ob die Kameras dem Druck vieler Tausend Meter Wasser über sich standhalten können.

AVM ist wie ein „drittes“ Auge

Neben Nissan ist auch der in Tokio ansässige Hersteller von Stahlprodukten Topy Industries an dem Projekt beteiligt. Topy ist Pionier bei der Entwicklung von Unterwasser-Raupenrobotern. Dank des Nissan „Around View Monitors“ (AVM), kann sich der Roboter auf einer Vielzahl von Oberflächen – weich oder zerklüftet – bewegen. Tomoo Oizumi, Manager der Crawler Robot Abteilung bei Topy Industries: „Für uns ist diese neue Technik wie eine Art drittes Auge und wir erhalten mehr Kontrolle über den Raupenroboter.“

  • Peter Odrich

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