iDROP Oceanid Navigator 2.0

Prosjektet skal utvikle en overordnet metode med detaljerte løsninger for effektiv- og nøyaktig installasjon av store sensor nettverk på betydelig havdyp, samt et hovedfokus på hydrodynamisk- og hydroakustisk kontroll på siste operasjons fase - ombordhenting av sensorer etter utført datainnsamling. Basert på tids synkroniserte akustiske langbase-målinger, med en dynamisk varierende data-last, vil man i nettverket ha mulighet til både å sende og motta tidsmålinger samt nyttig tilleggsinformasjon, som i et system vil utgjøre en særdeles nøyaktig og energi effektiv nettverkskommunikasjon. Løsningen vil også hensynta sensorenes autonomi og hydroakustiske kapasitet til å forflytte seg og manøvrere kun basert på gravitasjon som fremdrift. Elektromekaniske styrefinner vil aktivt benyttes for å på riktig tidspunkt frigjøre ballast- samt å korrigere retur glidebanen til overflaten. Kunnskap om farkost, operasjons erfaring samt værforhold på overflaten vil kunne påvirke tidsstyringen, slik at sensorer kommer opp på riktig sted på riktig tid i forhold til automatisk opphenting ombord.

Operational efficiency and –flexibility in acoustically tracking an underwater object is traditionally limited to an interrogation transmitted from a topside support vessel, i.e. a signal from the surface propagating through the water medium, and based on a reply from the receiving end, enables a position estimate from a time derived slant-range and measured incoming vertical angles and/or a Doppler effect. This challenge increase proportionally when trying to provide a swarm of fast-moving vertical gliders with accurate- and frequent position updates. It is proposed to further develop, test in deep water and demonstrate offshore a tailored navigation system, based on a simple but robust long base line (LBL) acoustic ranging and subsequent tri-lateration, combined with an advanced and optimized transmittal control, precise time synchronized with an onboard atomic clock. The distributed and sensor fused acoustic control will, in addition to optimizing the signal-to-strength ratio as well as tuning the transmittal frequency, share the energy consumption among the individual swarm objects by alternating between broadcast-transmittal and common-receival. The concept will facilitate a generic-, flexible and scalable hardware platform, based on a specially developed long range bi-directional acoustic modem, and complementary firmware and software, with prioritized energy consumption to frequent position and accurately navigate autonomous objects in the water column. Due to a non-favorable ballasting, to facilitate a stable landing and -surfacing, i.e. Centre of Gravity versus Centre of Buoyancy ratio prior to landing and after lift-off, a special algorithm will be developed, simulated and tested to ensure a robust and safe ascent and return flight back to the surface. It is further proposed to extend the positioning capacity to also allow node-to-node relayed communication through the water medium, sensing the environment and actively monitoring changes.