Neue Antennentechnik ermöglicht Robotersubmarinen Datenübertragung unter Wasser

Diese Erkenntnis öffnete den Weg

Diese Erkenntnis öffnete den Weg zu einem völlig neuen Ansatz für die Ozeankommunikation. Aktuelle Koordinationen ßen dabei auf massive Hindernisse. Die meisten Systeme können lediglich spärliche Statussignale austauschen.

Der Austausch komplexer Missionsdaten oder das Empfangen neuer Anweisungen zwingt die Drohnen daher oft dazu, ihre Operationen einzustellen und bis an die Oberfläche zurückzuschwimmen. Dieser Prozess ist langsam und äußerst ineffizient. BlueME schließt diese Lücke.

Anstatt Signale mit roher Kraft durch das Wasser zu drücken, nutzt das System ein Array magnetoelektrischer Antennen. Diese Komponenten schwingen mit ihrer eigenen mechanischen Resonanzfrequenz und können so sehr niederfrequente (VLF) und niederfrequente (LF) elektromagnetische Signale mühelos aussenden.

Diese Signale durchdringen trübes Wasser ungehindert

Diese Signale durchdringen trübes Wasser ungehindert und bleiben dabei völlig unbeeinflusst, Schlamm oder der Unruhe in flachen Gewässern. Das BlueME-System zeichnet sich durch ein hocheffizientes Hardwareprofil aus.

Es verbraucht maximal nur 10 Watt Leistung – weniger als ein herkömmliches Stereo-Kamerasystem – und hält trotz des minimalen Platzbedarfs hochauflösende Kommunikationsverbindungen zwischen Robotern über Distanzen 700 Metern aufrecht.

Im Gegensatz zu anderen akustischen Sonaren oder Laser-Optiken bleiben die niederfrequenten elektromagnetischen Signale des Systems unbeeinflusst Unterwasser-Echos. Die Anwendungsmöglichkeiten sind vielfältig. Marineflotten könnten kooperative Drohnenschwärme einsetzen, um Gefahrenzonen abzusuchen, ohne Menschen der Gefahr auszusetzen.

Was die Studie zeigt

Offshore-Energieunternehmen könnten strukturelle Sicherheitsprüfungen an Tiefseepipelines automatisieren, und Umweltwissenschaftler könnten dynamisch subtile Veränderungen in Ökosystemen verfolgen. „Stellen Sie sich vor, der Roboter meldet sich alle zehn Minuten mit einem Statusupdate zur Mission, und der Operator kann in Echtzeit Entscheidungen treffen und die Mission gegebenenfalls anpassen," so Islam.

Das Team hat bereits eine vorläufige Patentanmeldung für die Technologie eingereicht. Aktuell verfolgen sie aktiv Finanzierungsquellen und industrielle Partnerschaften, um den Prototypen zu skalieren und ihn an kommerzielle autonome U-Boote zu montieren. Die Ergebnisse der Forschung wurden im IEEE Journal of Oceanic Engineering veröffentlicht.