ScubaNav - GNSS basierte Navigation unter Wasser

Navigation unter Wasser ist technisch anspruchsvoll, da Satellitennavigationssignale unter Wasser nicht empfangbar sind. Eine derzeit verwendete Lösung ist die Koppelnavigation. Diese wird mit unterschiedlichen Systemen verbessert. Wenn dies mit am Meeresboden eingesetzten und vermessenen Basistranspondern geschieht, spricht man von einer Navigation entlang einer Basislinie (Long Baseline [LBL]). Bei Oberflächenreferenzen (z.B. durch ein Unterstützungsschiff) wird zur Berechnung die Ultrakurz-Basislinie (USBL) oder die Kurzbasislinie (SBL) verwendet. Durch die Anwendung von zusätzlichen Sensoren kann die Positionsbestimmung weiter gestützt werden (z.B. IMU, Kreiselkompass). In ScubaNav ist eine Lösung angedacht, die basierend auf einem terrestrisch gestützten GNSS-Pseudolitesystem, eine Unterwasserpositionierung auf einem Endgerät analog zu herkömmlichen GNSS-basierten Positionierungssystemen ermöglicht. Am Wasser treibende Transceiver (z.B. Bojen oder Baken) empfangen die GNSS Signale und bestimmen ihre Position selbstständig. Die Transceiver generieren, basierend auf dem GNSS-Takt bzw. Zeitstempel, GNSS-ähnliche langwellige Signale welche von den Transceivern unter Wasser zeitsynchron ausgesandt werden. Ähnlich zu einem GNSS-Empfänger verarbeitet der Unterwasserempfänger die Signale und bestimmt damit seine Position. Im skizzierten Sondierungsprojekt ScubaNav sollen die Grundlagen und technologischen Voraussetzungen geschaffen werden, um die Umsetzung eines derartigen Systems zu evaluieren. Durch die Nutzung von satellitengestützten Navigationsdaten adressiert dieses Projekt den gewünschten Schwerpunkt der Ausschreibung. Ohne zukünftige Industrialisierungen bzw. Anwendungen auszuschließen, soll in einer ersten Phase ein Szenario gewählt werden, dass einen Proof-of-Concept (PoC) bis zu einer Tauchtiefe von 30 m ermöglicht. Bei Erfolg ist geplant, in eine technische Umsetzung und Prototypenphase mit dem Ziel einer Produktreife einzutreten und danach das System kommerziell zu vertreiben.