Verbundprojekt: Akustischer Horizont - Systementwicklung zur schallbasierten volumetrischen Sedimentklassifizierung mit dem Ziel einer verbesserten Ausweisung eines sicheren nautischen Horizontes in Häfen; Teilvorhaben: Entwicklung einer angepassten Antenne für ein akustisches Messsystem

Abstract

Derzeit wird der akustische Horizont im Hafen mit einer linienhaften Sedimentecholot Messung und Kalibriemessungen mit weiteren Messgeräten ermittelt. Damit kann eine flächenhafte Aussage über die in-situ Dichte über eine Linie getroffen werden. Eine Kalibrierung mit weiteren Stoffparametern, wie Viskosität oder Scherfestigkeit ist heute noch nicht möglich. Für linienhafte Sedimentecholote werde solche Kalibrierungen gerade entwickelt und erprobt. Ziel in dem Teilprojekt ist die Entwicklung und Aufbau einer flächigen sedimentpenetrierenden Sonarantenne sowie die Entwicklung eines Simulationsmodells zur Schallausbreitung und Rückstreuung im Sediment Mit Hilfe von Berechnungen und Simulationen wurde eine Sonarantenne mit 64 Elementen definiert, die es ermöglicht einen großen Schallfächer senkrecht zur Fahrtrichtung abzustrahlen und in Fahrtrichtung mit 2° Öffnungswinkel einen möglichst kleinen Spot zu erzeugen. Hierbei wurde auf einen Sparse Ansatz bei der Antenne gesetzt um ohne Performanceverlust aktives Material einzusparen. Als Ergebnis liegt eine Sonarantenne vor mit einer Gesamtgröße von 1,4 m x 1,1 m, bestehend aus 8 Segmenten mit jeweils 8 Elementen. Durch die Segmentierung der Antenne können auch kleinere Einheiten gebildet werden. Dadurch kann ggf. Die Antenne in 2 Einheiten aufgeteilt werden und dadurch die Fläche bei der Messung erweitert werden. In einem weiteren Projekt soll die Antenne mit dem System in Feldtests eingesetzt werden und flächenhafte Messdaten im Hafen erhoben werden.