EurEx-LUNa

EurEx - Langstrecken Unter-Eis Navigation

Missionsabzeichen EurEx-LUNa Field Trials Abisko: gelbes AUV unter Eis vor Polarlicht
Wissenschaftliche Leitung:
Prof. Dr. Dr. h.c. Frank Kirchner (DFKI)
 
Projektleitung:
Dr.-Ing. Marc Hildebrandt
 
Ansprechpartner/in:
Dr.-Ing. Marc Hildebrandt

Dateidownloads

Projektdatenblatt (deutsch)
Projektdatenblatt (englisch)

Ein wichtiger Bestandteil zukünftiger Missionen zu eisbedeckten Monden innerhalb unseres Sonnensystems ist die Erkundung der sich unter dem Eis befindenden Ozeane. Aufbauend auf das im Projekt Europa-Explorer entwickelte Explorationskonzept sollen im Vorhaben EurEx-LUNa insbesondere die Fähigkeiten der selbstständigen Unter-Eis-Navigation und -Exploration eines autonomen Systems weiterentwickelt und anschließend in einer Analogmission evaluiert werden. Um eine wiederholte selbstständige Exploration in anspruchsvollen und schwer zugänglichen Umgebungen zu ermöglichen, müssen sowohl die Software als auch die Hardware eines autonomen Unterwasserfahrzeugs ausführlich getestet und stetig verbessert werden. Ein wesentlicher Bestandteil ist dabei die sichere Rückkehr des Unterwasserfahrzeugs und das Andocken an der Dockingschnittstelle, um einen Daten- und Energieaustausch zu ermöglichen. Die Evaluation der Fähigkeiten und der Robustheit des Gesamtsystems sollen innerhalb einer Analogmission in einem von Eis bedeckten See durchgeführt werden.

Laufzeit: 01.03.2020 bis 30.09.2023
Durchführende Einrichtung: Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz GmbH
Webseite: https://www.dfki.de/web/forschung/eurex-abisko
Anwendungsfelder: Unterwasserrobotik
Weltraumrobotik
Verwandte Projekte: EurEx
Europa-Explorer (12.2012- 04.2016)
EurEx-SiLaNa
EurEx-Sichere Langzeitnavigation (09.2017- 10.2019)
CUSLAM
Lokalisierung und Kartenerstellung in beengten Unterwasserumgebungen (09.2009- 07.2012)
Verwandte Robotersysteme: DeepLeng
Explorations-AUV für Langstreckenmissionen
Teredo IceShuttle
Nutzlasttransfer durch Eis & Basisstation
BlueROV2
Dokumentations-Fahrzeug
DAGON
Leng
Explorations-AUV für Langstreckenmissionen

Finanzierung

Hinweis zur Finanzierung
Das EurEx-LUNa Projekt wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWi) gefördert (Kennziffer 50 NA 2002).

Projektdetails

Schematische Darstellung des Missionsablaufes. 0) Eisbohrer hat den Eisschild durchbrochen. 1) AUV wurde aus dem Nutzlastkompartment ausgekoppelt, autarke Lokalisationsbojen werden ausgesandt. 2) AUV sinkt passiv bis zum Meeresboden. 3) Erkundung des Meeresbodens mit Kameras/Sonar, Lokalisation über interne Sensorik und autarke Lokalisationsbojen. 4) Passives Aufsteigen. 5) Rückkehr zum Eisbohrer und Andocken zum Daten-/Energieaustausch. (Foto: Jan Albiez, DFKI GmbH) Foto: Jan Albiez, DFKI GmbH
Schematische Darstellung des Missionsablaufes. 0) Eisbohrer hat den Eisschild durchbrochen. 1) AUV wurde aus dem Nutzlastkompartment ausgekoppelt, autarke Lokalisationsbojen werden ausgesandt. 2) AUV sinkt passiv bis zum Meeresboden. 3) Erkundung des Meeresbodens mit Kameras/Sonar, Lokalisation über interne Sensorik und autarke Lokalisationsbojen. 4) Passives Aufsteigen. 5) Rückkehr zum Eisbohrer und Andocken zum Daten-/Energieaustausch.
EurEx-LUNa-Team in gelben Kältejacken vor dem Zeltlager auf dem zugefrorenen See in Abisko Foto: Annemarie Popp, DFKI GmbH
Projektteam in Abisko, Schweden vor dem Feldlager auf dem gefrorenen See: Marc Hildebrandt, Tom Creutz, Marius Wirtz, Michael Zipper, Bilal Wehbe
Zwei Teammitglieder montieren am Eisloch ein Bauteil an das gelbe AUV DeepLeng Foto: Annemarie Popp, DFKI GmbH
Vorbereitung für eine Mission durch das Eisloch
Blick von unter dem Eis auf das gelbe AUV DeepLeng neben der Dockingstation Foto: Annemarie Popp, DFKI GmbH
Ansicht von unter dem Eis: AUV DeepLeng und Dockingstation am Eisloch
AUV DeepLeng von oben, angedockt an die Dockingstation mit Schachbrettmarkern Foto: Annemarie Popp, DFKI GmbH
Das an die Dockingstation angedockte AUV DeepLeng

Vom 20. März bis 2. April 2022 reisten fünf DFKI-Wissenschaftler in die nordschwedische Kleinstadt Abisko im gleichnamigen Nationalpark am Torneträsk-See. Dort, nördlich des Polarkreises, erkundete das AUV bei Außentemperaturen um minus 10 Grad autonom den bis zu 168 Meter tiefen zugefrorenen See. Die Forscher waren für die Dauer der Feldversuche in einer Forschungsstation in Abisko untergebracht. Hauptziel war es, die Machbarkeit des Konzepts für autonome Navigation und Docking unter Eis nachzuweisen. Einmal vom Mobilkran gestartet, lässt das Loch im Eis nur einen kurzen Blick auf das drei Meter lange System zu, während es abtaucht und vollständig unter der Eisschale verschwindet um seine Erkundungsmission durchzuführen. Anschließend navigiert es zurück zur Dockingstation, wo es die gesammelten Daten übertragen und seine Akkus aufladen kann. Die Feldversuche waren ein voller Erfolg, das AUV und die Hilfsausrüstung funktionierten nahezu fehlerfrei. Insgesamt konnten über 50 Stunden für Missionen unter dem Eis genutzt werden. Das Hauptziel, die Machbarkeit des Andock- und Navigationsverfahrens unter realistischen Bedingungen zu demonstrieren, konnte bereits in den ersten Tagen erreicht werden, sodass genügend Zeit blieb, wissenschaftliche Datensätze zu sammeln und den See zu erkunden.

Videos

EurEx-LUNa: Unter-Eis-Navigation des AUV DeepLeng

Durch das Abspielen des Videos akzeptieren Sie die Datenschutzerklärung von YouTube.

In diesen kurzen Video erklären wir dir, wie die Navigation des AUV's Deep Leng unterm Eis funktioniert.

EurEx-LUNa: Vorbereitungen für eine Mission zum Jupitermond Europa. Unter-Eis-Feldversuch mit dem AUV DeepLeng

Durch das Abspielen des Videos akzeptieren Sie die Datenschutzerklärung von YouTube.

Zum Abschluss der dritten Phase des Europa-Explorer-Projekts zur weiträumigen Unterwassernavigation (EurEx-LUNa) führen DFKI-Forscher nun die letzten Feldversuche im nordschwedischen Abisko-Nationalpark durch. Dort testen sie das autonome Unterwasserfahrzeug DeepLeng im zugefrorenen Torneträsk-See, um die Machbarkeit des Konzepts für die autonome Untereis-Navigation zu beweisen.

AUV DeepLeng: Dockingvorgang unter dem Eis

AUV DeepLeng: startet eine Mission

Publikationen(9)

9 Publikationen · BibTeX · ca. 5 KB

Herunterladen .bib

2024

2023

2022

2021

2020

Zurück zur Projektliste
nach oben