Jacobi, Marco
[Verfasser:in]
;
Rauschenbach, Thomas
[Akademische:r Betreuer:in];
Li, Pu
[Akademische:r Betreuer:in];
Jeinsch, Torsten
[Akademische:r Betreuer:in]Technische Universität Ilmenau,
Universitätsverlag Ilmenau
Fahrzeugführung für die automatisierte Unterwasser-Inspektion
Hochschulschrift:
Dissertation, Technische Universität Ilmenau, 2019
Anmerkungen:
Beschreibung:
In der vorliegenden Arbeit werden neue Konzepte für die autonome und hoch automatisierte Inspektion von Unterwasserstrukturen mittels unbemannter Fahrzeuge entwickelt sowie deren Implementation und Einsatz unter realen Bedingungen vorgestellt. Regelmäßige Inspektionen von produktiven Anlagen sind grundlegende Maßnahmen für einen reibungslosen, störungsfreien produktiven Betrieb dieser Anlagen. Kostendruck, neue und mehr Offshore-Konstruktionen wie Energiegewinnungsanlagen sowie das Vordringen in größere Wassertiefen erfordern einen hohen Grad an Automation und Überwachung der Anlagen. Aktuell werden die Unterwasserstrukturen dieser Anlagen mit Hilfe von Tauchern und ferngesteuerten, gefesselten Fahrzeugen inspiziert. Diese Verfahren erfordern einen hohen personellen und infrastrukturellen Aufwand und sind risikoreich für Personal und Material. Hier setzt die vorliegende Arbeit an, indem durch autonome Unterwasserfahrzeuge (AUVs) der Aufwand und das Einsatzrisiko reduziert sowie die Datenqualität verbessert werden kann. Zwei Inspektionsszenarien werden innerhalb der Arbeit behandelt: die Inspektion von Hafenanlagen sowie Pipeline und Seekabelinspektion. Dabei werden aktuelle Ansätze zur Inspektion dieser Anlagen vorgestellt und diskutiert sowie die in dieser Arbeit neu entwickelten Verfahren eingeordnet. Es wird intensiv auf die Implementation der Führungsalgorithmen sowie deren Erprobung eingegangen. Unterschiedliche Strukturen von Fahrzeugführungssystemen und der Missionsplanung von AUVs werden vorgestellt und verglichen. Dabei wird eine neue Möglichkeit der Integration von Inspektionsaufgaben in bestehende Fahrzeugführungs- und Missionsplanungssysteme sowie deren begleitende planenden und operativen Prozesse entwickelt und umgesetzt. Alle in der Arbeit entwickelten Verfahren wurden umgesetzt sowie simulativ und experimentell erprobt. Als Fahrzeuge standen das SeaCat-AUV für die Hafeninspektion und das KAPITAS-AUV mit einer weltweit einzigartigen Sensorausstattung für die Pipelineinspektion zur Verfügung.