Titel
Bordseitige Sensor- und Assistenzsysteme für automatisierte und autonome Binnenschifffahrt auf der Spree-Oder-Wasserstraße (SOW)
SensorSOW
Foto: Midjourney
Motivation & Projektziele
Um die Vision hochautomatisiert fahrender Binnenschiffe als effiziente und zukunftsfähige Transportlösung auf Wasserstraßen Wirklichkeit werden zu lassen, müssen sowohl der Automatisierungsgrad als auch die Sicherheit in der Binnenschifffahrt signifikant erhöht werden. Das Forschungsprojekt SensorSOW hatte zum Ziel, die technischen Voraussetzungen an Bord maßgeblich zu verbessern. Im Mittelpunkt stand die Entwicklung und Erprobung moderner Sensor- und Assistenzsysteme, die eine präzise Erfassung der Schiffs- und Verkehrslage sowie der Fahrrinne unter Wasser ermöglichen. Die Systeme sollten in realitätsnahen Szenarien auf Versuchsträgern und Testschiffen im Digitalen Testfeld Spree-Oder-Wasserstraße (SOW) getestet werden. Geplant war ein integriertes Assistenzsystem, das Schiffsführer zuverlässig mit sicherheitsrelevanten Echtzeitdaten versorgt und den digitalen Datenaustausch mit einer Leitstelle ermöglicht. Dazu sollten Algorithmen zur präzisen Positionsbestimmung des Schiffes, zur Detektion der Verkehrslage sowie zur Analyse des Fahrwassers mithilfe bordeigener Sensorik entwickelt und erprobt werden. Ein wesentlicher Bestandteil war ein Bugsensor, der die exakte Position des Schiffsbugs sowie visuelle Umgebungsdaten erfassen und an das Assistenzsystem übermitteln kann. Ergänzend sollten schiffsspezifische Betriebsdaten integriert und visuell im System aufbereitet werden. Die gesammelten Informationen sollten zudem digital an eine Leitzentrale übertragen werden – als Grundlage für weiterführende Anwendungen wie die Fernüberwachung und perspektivisch auch die Fernsteuerung von Binnenschiffen.
Lösungsansatz & Ergebnisse
Für die bordseitige Erfassung der Verkehrslage kamen hochauflösende LiDAR-Sensoren zum Einsatz. Die vorausschauende Analyse der Fahrrinne unter Wasser erfolgte über ein SONAR-System. GNSS-Sensoren an Bug und Heck des Versuchsträgers erfassten Lage und Höhe des Schiffs in Echtzeit mit einer Genauigkeit von unter einem Dezimeter. Die erfassten Sensordaten wurden auf separaten Embedded-Rechnern verarbeitet und gemeinsam mit aktuellen Kamerabildern an das Assistenzsystem an Bord übermittelt. Parallel dazu flossen die Daten in die bestehende Datenstruktur der Versuchsträger ein und standen dem Assistenzsystem in definierten Formaten zur weiteren Auswertung zur Verfügung. Im Ergebnis entstand ein Assistenzsystem, das sämtliche Sensordaten an Bord integriert, visualisiert und durch zusätzliche Informationen ergänzt – darunter schiffsspezifische Betriebsdaten, digitale Schifffahrtszeichen (landseitig bereitgestellt), aktuelle Hinweise zur Befahrbarkeit sowie Routeninformationen. Warnmeldungen und Handlungsempfehlungen werden dem Schiffsführer visuell und akustisch übermittelt. Eine sichere Breitbandverbindung stellt sicher, dass die gesammelten Daten auch der Leitzentrale (DigitalSOW) zur Verfügung stehen – eine wesentliche Voraussetzung für zukünftige Fernsteuerungsfunktionen.
Partner
Unterstützer
Laufzeit
01/2023 – 06/2025 (beendet)
Fördermittelgeber
Das Projekt SensorSOW wird im Rahmen der Förderrichtlinie zur Forschung und Entwicklung von Digitalen Testfeldern an Bundeswasserstraßen (DTW II) mit insgesamt rund 1,33 Mio. Euro durch das Bundesministerium für Digitales und Verkehr (BMDV) gefördert.
Weitere Informationen zum Projekt
Kontakt
Alberding GmbH Jürgen Alberding Tel: 03375 25198 00 E-Mail: ja@alberding.eu