OTC-Base2Swarm

Agiles akustisches Unterwasser Kommunikationsnetz für heterogene Roboteragenten

Base2Swarm entwickelt Hardware und Software für ein schnell ausbringbares, akustisches Unterwassernetzwerk, das unterschiedliche meerestechnische Fahrzeugagenten (AUV, ROV, ASV, Gleiter) informationstechnisch vereint. Kern sind drei stationäre Knoten (1 Base + 2 Nebenknoten) mit EvoLogics‑Modems; die Base bietet zusätzlich Docking für Hochraten‑Datenübertragung und induktives Laden. Nebenknoten erfassen Umweltdaten; das Netzwerk übermittelt Informationen bis an Land. Deployment und Bergung erfolgen agil per ROV (bis 1000 m), die Einmessung per ASV. Drei Anwendungsszenarien demonstrieren Betrieb, Umweltüberwachung und Frühwarnfunktionen.

Mit Base2Swarm entsteht ein modularer, wiederverwendbarer Netzwerkbaukasten für Unterwasserrobotik: akustisch vernetzt, per ROV schnell gesetzt und geborgen, zusätzliches Docking ermöglicht hohe Datentransferraten und induktives Laden. Heterogene Fahrzeuge kooperieren missionsbasiert – auch außerhalb der Netzgrenzen – und liefern Umwelt- und Statusdaten zuverlässig an Land. So werden ad‑hoc‑Operationen, Frühwarnungen für kritische Infrastrukturen und effizientes Umweltmonitoring praxistauglich.

© Fraunhofer IGD
© Fraunhofer IGD

Projektbeschreibung

Zielsetzung und Motivation

Base2Swarm zielt darauf, ein agiles akustisches Unterwasserkommunikationsnetz aufzubauen, das heterogene Fahrzeugagenten (AUV, ROV, ASV, Gleiter) interoperabel verbindet. Durch schnell ausbring- und bergbare stationäre Knoten wird der Rüstaufwand reduziert und Einsätze bis 1000 m Tiefe ermöglicht. Um die begrenzte akustische Bandbreite zu kompensieren, bietet die Base einen Dockingmechanismus für hochratige Datenübertragung und induktives Laden. So werden verlässliches Umweltmonitoring, reaktive Verbundmissionen und Frühwarnaufgaben praxistauglich unterstützt.

Vorgehen und Arbeitsteilung

Mit dem Digital Ocean Lab (DOL) betreibt das Fraunhofer IGD eine ideale Testeinrichtung, um die dem Projekt zugrundliegende Fragestellung zu beantworten. Damit einhergehend verfügen die Mitarbeiter des DOL über umfangreiche Erfahrung in der Planung und Durchführung von Tests und Experimenten in der komplexen Offshore-Umgebung. Dies macht das Institut zum idealen Begleiter der wichtigen unterschiedlichen Testphasen in dem Projekt.

 

Analyse und Mehrwert

Das System ermöglicht Interoperabilität in einem skalierbaren, akustisch vernetzten Verbund und steigert durch Agilität und Tiefenfähigkeit die Effizienz, indem Logistik- und Betriebskosten sinken. Docking-basierte Hochdatenraten und energieeffizientes Nachladen verlängern Einsatzzeiten und ergänzen die akustische Kommunikation. In Verbindung mit kooperativen Missionskonzepten erhöht das Netz die Resilienz und Sicherheit (z. B. via AIS-gestützte Absicherung) und dient als übertragbare Blaupause für modulare Unterwassernetze in Umweltmonitoring, Offshore-Betrieb und Forschung.

Relevanz für Anwender

OTC-Base2Swarm richtet sich an Betreiber kritischer Infrastruktur, Offshore‑Industrie, Behörden und Forschung, die flexible, schnell einsetzbare Unterwassernetze für Monitoring, Inspektion und Verbundmissionen benötigen.

Projektpartner

Das Projekt wird gemeinschaftlich vom Lehrstuhl für Meerestechnik und vom Institut für Automatisierungstechnik der Universität Rostock, der Kraken Power GmbH, der  Framework Robotics GmbH, der EvoLogics GmbH, 4H-JENA engineering GmbH, BaltiCo GmbH, dem Fraunhofer IOSB und dem Fraunhofer IGD umgesetzt. Durch die enge interdisziplinäre Zusammenarbeit werden Kompetenzen in Meerestechnik, Robotik und Datenübertragung gebündelt.

 

Branche

Maritime Wirtschaft:

  • Umwelttechnologie und Meeresforschung