Maritime Überwachung

Maritime Überwachung im Digital Ocean Lab

Das Digital Ocean Lab betreibt ein hoch entwickeltes Technologiesystem zur Echtzeitüberwachung und -beobachtung maritimer Räume. Diese Systeme sind darauf ausgelegt, die Lageerkennung zu verbessern, die maritime Sicherheit zu unterstützen und die Forschung zu Schiffsverkehr und Wechselwirkungen mit der Meeresumwelt zu fördern. Mit der Integration von faseroptischer Sensorik, Küstenradar und AIS-Tracking bietet das Digital Ocean Lab einen umfassenden Ansatz zur maritimen Überwachung.

Anwendungen und Einsatzmöglichkeiten

1. Maritime Sicherheit und Schutz
   • Die Echtzeitüberwachung durch DAS (Distributed Acoustic Sensing), Küstenradar und AIS ermöglicht die frühzeitige Erkennung potenzieller Sicherheitsbedrohungen, wie:
     • nicht registrierte oder verdächtige Schiffsbewegungen
     • Kollisionen, Grundberührungen oder illegale Fischereiaktivitäten
   • Diese Möglichkeiten verbessern die Lageerkennung und unterstützen eine koordinierte Reaktion in Zusammenarbeit mit Behörden und relevanten Akteuren.
2. Schiffsverkehrsmanagement
   • Integrierte Daten von AIS- und Radarsystemen unterstützen ein effizientes Schiffsverkehrsmanagement – insbesondere in Regionen mit hoher Verkehrsdichte.
   • Das System hilft bei der Optimierung von Schiffsrouten, verringert Navigationsrisiken und erhöht so die Sicherheit im Schiffsverkehr.
3. Umweltüberwachung
   • Das DAS-System ist in der Lage, Unterwasser-Lärmverschmutzung zu ermitteln und ermöglicht es Forschenden, die Auswirkungen des Schiffsverkehrs auf Meeresökosysteme zu analysieren.
   • Daten aus Küstenradar und AIS leisten zudem einen wichtigen Beitrag zur Erforschung des Zusammenhangs zwischen ozeanografischen Bedingungen und Navigationsmustern von Schiffen.
4. Forschung und ozeanografische Studien
   • Das WERA-Radar liefert detaillierte Messdaten zu Oberflächenströmungen und Wellendynamik und unterstützt damit die Forschung zu Küstenprozessen und Sedimenttransport.
   • Das DAS-Glasfasersystem erleichtert Studien zu Unterwasserinfrastruktur, Kartierung von Unterwasserlärm und seismischer Aktivität.
5. Schutz mariner Infrastrukturen
   • Das kontinuierliche akustische Monitoring durch das DAS-System ermöglicht die Früherkennung von Störungen nahe kritischen Infrastrukturen, wie:
     • Seekabel
     • Pipelines
     • Offshore-Plattformen
   • Diese Fähigkeit hilft beim Vermeiden von Schäden, indem die Betreiber frühzeitig über potenziell gefährliche Bedingungen informiert werden.
6. Datenintegration für Meeresforschung und maritime Operationen
   • Die Verbindung von akustischen, Radar- und DAS-Daten liefert einen umfangreichen Datensatz für multidisziplinäre Forschung und operative Einsatzplanung.
   • Diese Systeme erlauben eine Datenfusion in Echtzeit und geben Forschenden und Betreibern einen umfassenden Überblick über die Meeresumgebung.

Zentrale Überwachungstechnologien

1.ASN Opto DAS (Distributed Acoustic Sensing) mit Glasfasernetzwerk

• Ein Distributed Acoustic Sensing (DAS)-System, das ein drei Kilometer langes Glasfaserkabel entlang der ODAS-Plattform nutzt.
• Die DAS-Technologie verwandelt die gesamte Länge des Glasfaserkabels in einen durchgehenden Sensor, der Folgendes erkennen und orten kann:
  • akustische Unterwassersignale
  • seismische Aktivitäten
  • Schiffsbewegungen und Seeverkehr
  • Störungen an Pipelines oder Infrastruktur
• Dieses System bietet akustisches Monitoring in Echtzeit und unterstützt damit die Früherkennung von ungewöhnlichen Aktivitäten und Umweltveränderungen.

2. Mobile WERA-Küstenradarsysteme

• Zwei mobile WERA (Wellen RAdar)-Küstenradarsysteme ermöglichen die weiträumige Überwachung von Oberflächenströmungen, Wellen und Schiffsbewegungen.
• WERA-Radare arbeiten in einem Umkreis von bis zu 200 km und sind damit ideal zur Beobachtung von:
  • Schiffsverkehr in Schiffsverkehr in küstennahen und küstenfernen Gewässern
  • Wellenhöhe und -richtung
  • Oberflächen-Strömungsmuster
• Die Radarsysteme unterstützen sowohl sicherheitsrelevante Operationen (z. B. Warnungen vor Navigationsgefahren) als auch ozeanografische Forschung durch die Bereitstellung von Echtzeitdaten zur Meeresoberfläche.

3. AIS-Station und Schiffsverfolgung

• Ein Transceiver des automatischen Identifikationssystems (AIS) erfasst Daten von Schiffen, die mit AIS-Transpondern ausgestattet sind, und liefert Echtzeitinformationen über:
  • Schiffsposition
  • Navigationsrouten
  • Schiffsidentifikationsdaten (Name, Typ, Größe, Ladung und Zielhafen)
• Die AIS-Daten werden mit Radar- und DAS-Systemen integriert, um eine multisensorbasierte Schiffsverfolgung zu ermöglichen und das Lagebild im maritimen Raum zu verbessern.
• Dieses System unterstützt maritime Sicherheit, Schiffsverkehrsmanagement und Forschung zu Interaktionen zwischen Schiffen und Umwelt.

Vorteile und Nutzen

• umfassendes Überwachungsnetzwerk: Die Integration von DAS, Radar und AIS ermöglicht eine Echtzeitüberwachung sowohl der Meeresoberfläche als auch des Unterwasserraums.
• hochauflösende Daten: Das Glasfasersystem bietet präzise akustische Abtastung, WERA-Radar und AIS liefern detaillierte Oberflächen- und Schiffsdaten.
• Frühwarnung und Lageerkennung: Das System ermöglicht die Früherkennung von Sicherheitsbedrohungen, Umweltveränderungen und potenziellen Gefahren.
• Unterstützung für Forschung und Betrieb: Die kontinuierliche Datenerfassung unterstützt kurzfristig den Betrieb und langfristig die Forschung zu marinen Ökosystemen und Infrastrukturen.
• Skalierbarkeit und Flexibilität: Mobile Radarsysteme und modulare DAS-Infrastruktur können auf wechselnde Anforderungen bei Überwachung und Forschung angepasst werden.

Integrierter Systemablauf

1. Datenerfassung
   • Akustische Signale von DAS-System, Radar-Oberflächenmessungen und AIS-Schiffsdaten werden in Echtzeit erhoben.
2. Datenfusion
   • Alle Datenquellen werden in einer einheitlichen Überwachungsplattform zusammengeführt, was Echtzeit-Visualisierung und Datenanalyse ermöglicht.
3. Warnmeldungen und Reaktionsprozesse
   • Das System generiert automatisch Warnmeldungen anhand vordefinierter Kriterien (z. B. ungewöhnliche Schiffsaktivitäten oder Störungen an Infrastrukturen), was eine schnelle Reaktion und Risikominimierung ermöglicht.

Die maritime Überwachungsinfrastruktur des Digital Ocean Lab bietet eine verlässliche Lösung zur Überwachung und Verwaltung von Meeresräumen. Durch den Einsatz fortschrittlicher Technologien stärkt das Digital Ocean Lab sowohl Forschungs- als auch operative Fähigkeiten und trägt so zu Sicherheit, Gefahrenabwehr und Umweltschutz im maritimen Raum bei.