Autonome Eismessung
Ein studentisches Team entwickelt aktuell ein autonomes Unterwasserfahrzeug zur präzisen Messung von Eisdicken. Ziel ist es, Sicherheitsrisiken auf gefrorenen Seen zu reduzieren und gleichzeitig Daten für die Klimaforschung zu liefern. Unterstützt wird das Projekt durch robuste IT für den Einsatz unter extremen Bedingungen.
Mit dem Projekt Polaris arbeitet ein Studierendenteam der Akademischen Raumfahrtinitiative Schweiz an einem unbemannten Unterwasserfahrzeug, das unter geschlossenen Eisflächen navigiert. Ziel ist eine automatisierte und flächendeckende Erfassung der Eisdicke.
Gerade an stark frequentierten Seen wie dem St. Moritzersee erfolgen Messungen bislang meist punktuell und manuell. „Jeder Zentimeter zählt. Mit unserem System wollen wir die Eisdicke automatisiert vermessen, um die Sicherheit zu erhöhen und gleichzeitig die Forschung zu unterstützen“, sagt Richard Rüdin, Sponsoring-Verantwortlicher von Polaris.
Das System kombiniert mehrere Ortungs- und Sensorsysteme, um auch ohne GPS exakte Positionsdaten zu liefern. Die Eisdicke wird über Sonarmessungen bestimmt: Zwei reflektierte Signale von Unter- und Oberseite der Eisdecke ermöglichen die Berechnung der Dicke anhand des Zeitunterschieds. So lassen sich Messgenauigkeiten von bis zu ±10 mm erreichen. Das Projekt durchläuft dabei mehrere Entwicklungsstufen – von ersten Prototypen bis hin zu realen Einsätzen auf zugefrorenen Gewässern.
Robuste IT für den Außeneinsatz
Für den Betrieb unter winterlichen Bedingungen setzt das Team auf ein vollrobustes Notebook. „Bei unseren ersten Tests hat starker Schneefall herkömmliche Laptops schnell an ihre Grenzen gebracht. Für reale Winterbedingungen brauchen wir ein Gerät, das zuverlässig funktioniert, auch bei Schnee, Nässe und Kälte“, so Noel Bühler, Systems Engineer bei Polaris.
Das eingesetzte Gerät Toughbook 40 von Panasonic dient als Schnittstelle zur Systemsteuerung, zur Visualisierung von Messdaten und als Backup-Steuerung im Notfall. Neben Widerstandsfähigkeit gegenüber Witterungseinflüssen sind lange Akkulaufzeiten und flexible Schnittstellen entscheidend. Auch die Nutzung von Linux sowie die Integration in das Robot Operating System (ROS) spielen für die Entwicklung eine zentrale Rolle.
„Polaris ist ein eindrucksvolles Beispiel dafür, wie junge Hochschulingenieure hochkomplexe Systeme unter realen Umweltbedingungen entwickeln – von autonomer Navigation bis zur Systemintegration“, sagt Marco Rach, Manager Marketing für die Bereiche Enterprise und Public Sektor bei Panasonic Toughbook. „Für eine erfolgreiche Umsetzung des ETH Zürich Projekts ist nicht zuletzt entscheidend, ob die eingesetzte IT auch unter extremen Bedingungen zuverlässig funktioniert. Für solche Einsätze ist das Toughbook 40 perfekt gerüstet: dank vollrobuster Bauweise, stabiler Performance selbst bei IT-widrigen Witterungsbedingungen sowie dem Einsatz von Linux bietet es dem Projektteam eine hochzuverlässige Plattform für Entwicklung, Tests und den operativen Einsatz.“
Links:
Weitere Informationen über Panasonic Toughbook mit Linux Betriebssystem finden Sie hier.
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