GAPS - Onderwater akoestisch positioneringssysteem | Vlaams Instituut voor de Zee
 

Vlaams Instituut voor de Zee

Platform voor marien onderzoek

GAPS - Onderwater akoestisch positioneringssysteem

Het onderwater akoestisch positioneringssysteem laat toe om de positie van objecten/voertuigen simultaan onder water te bepalen aan de hand van akoestische transponders. Op deze manier kan de positie van de ROV, AUV of van wetenschappelijke duikers nauwkeurig bepaald worden. Daarnaast kunnen kleine hoeveelheden data verstuurd worden naar de transponders bevestigd op toestellen via de modemfunctie.

Hoe werkt het positioneringssysteem?

Het positioneringssysteem van het VLIZ is een GAPS  Ultra Short Baseline (USBL) positionerings en communicatie-systeem van de vierde generatie van de firma IXblue. De GAPS is opgebouwd uit een USBL-antenne bestaand uit een transducer die een signaal uitstuurt en 4 hydrofoons die het signaal van verschillende transponders registreren.

De GAPS, die aan boord van het onderzoeksschip wordt gemonteerd, stuurt een akoestisch signaal uit en een transponder onder water ontvangt dit signaal. Op zijn beurt zendt de transponder dan een signaal uit welke door de 4 hydrofoons wordt ontvangen. Op basis van het faseverschil tussen beide signalen kan de richting waarin de transponder zicht bevindt berekend worden. Op basis van het verschil in tijd tussen het uitzenden en ontvangen van het signaal en de geluidssnelheid van dit signaal in het water wordt de afstand tussen transducer en transponder berekend. Gebruik makende van richting en afstand kan de exacte positie (coordinaten) van het object berekend worden ten opzichte van de GAPS, waarvan ook de preciese coordinaten gekend zijn. Aangezien deze berekeningen gebeuren op een bewegend platform (schip) is informatie omtrent de absolute bewegingen van dit platform nodig om de correcte positie te kunnen berekenen. Dit gebeurt door middel van een ingebouwde, gekalibreerde bewegingssensor (INS-systeem).

Naast de positiebepalingen kan het systeem ook een modemfunctie vervullen. Zo is er akoestische communicatie mogelijk tussen de GAPS en transponder, wat concreet wil zeggen dat bepaalde commando’s van het schip richting de ROV/AUV/... kunnen verstuurd worden of omgekeerd.

Waarvoor wordt het akoestisch positioneringssysteem gebruikt?

Het akoestisch positioneringssysteem wordt ingezet samen met diverse onderzoeksapparatuur. Een greep uit het aanbod vind je hieronder.

  • ROV Genesis: De locatie van de ROV zelf en van de TMS (tether management system) wordt bepaald door middel van transponders op de respectievelijke toestellen. Op deze manier kan de positie van de ROV real-time gemonitord worden tijdens de duiken.
  • Het wetenschappelijk duikteam: Leden van het duikteam kunnen een transponder op hun rug binden of voor zich uit meeduwen om hun locatie accuraat te bepalen. Op deze manier kan achteraf een correcte geotag toegevoegd worden aan de beelden die ze onder water nemen.
  • Videoframe: Ook het videoframe wordt dikwijls voorzien van een transponder om de positie van de beelden nauwkeurig te bepalen.
  • AUV: De AUV van het VLIZ is voorzien van een GAPS transponder waardoor nauwkeurige positiebepalingen kunnen verstuurd worden naar de onderwaterrobot als hij in het bereik van de transducer passeert. Op deze manier wordt de nauwkeurigheid van de verzamelde gegevens gevoelig verhoogd.

Technische details

Componenten

  • GAPS tranducer systeem: 296x639 mm
  • Transponder: 350x100x100 mm
  • Connectie kabels: 50m, 15 mm diameter
  • GAPS box: 361x233x93.5 mm

Eigenschappen

  • Compact, alles-in-één systeem, bruikbaar in zowel ondiepe locaties als in de diepzee
  • Nauwkeurigheid tot 0.06% van de afgelegde weg, afhankelijk van de transponder.
  • Bereik tot 4000m, afhankelijk van de transponders.
  • 200 graden bedekking
  • Operationele frequentie tussen 21.7 en 30.3 kHz
  • Compatibele transponders: MT8x2, MT9x2, ZTAx2c, ET862, MTB-OEM, RTAx2, RAMSES, CANOPES, Applies 1000 series, Sonardyne Wideband 1
  • Bi-directionele communicatie tot 500 bps
  • 4 ethernet en 4 seriële poorten

Gebruik maken van het akoestisch positioneringssysteem?

Gelieve het VLIZ te contacteren voor meer informatie over onze uitleendienst.

Gebruik en voorwaarden

Opgelet! Indien u als wetenschapper gebruik maakt van het akoestisch positioneringssysteem dat door het VLIZ ter beschikking wordt gesteld, gelieve daar dan als volgt naar te refereren in uw publicaties: 'Dit werk werd ondersteund door data & infrastructuur beschikbaar gesteld door het Vlaams Instituut voor de Zee (VLIZ)'.