autonomes Wasserfahrzeug: MS0x00
Hintergrund
2011 gründete ich zusammen mit meinem Geschäftspartner Heiko Weinen die Hackerfleet GmbH, ein Unternehmen dass opensource Soft- und Hardware für Schiffe und Yachten entwickelt hat. Da wir uns zum Zeitpunkt der Gründung keine Erprobungsyacht leisten konnten, konstruierten wir ein unbemanntes Wasserfahrzeug zur Erprobung unserer Software und Algorithmen.
Aufgabenstellung und Anforderungen
Besonders relevant war die kurzfristige Fertigstellung, da dieses Projekt nur als Plattform für die Softwareentwicklung dienen sollte. Daher entschieden wir uns einen fertigen Rumpf eines ferngesteuerten Modellbootes zu kaufen und diesen auszubauen. Die initialen technischen Anforderungen waren: Erweiterung der Reichweite von ca. 20min auf 4h unter Volllast, Ausbau der Akkukapazitäten um die Steuercomputer 48h am Stück zu betreiben. Weiterhin sollten als Sensoren ein genaues GPS, eine Inertial-Measurement-Unit (9Dof, 3D-Accelerometer, 3D-Gyroskop, 3D-Kompass), ein Tiefensensor, ein Luftdrucksensor, ein Hygroskop, ein Unterwassermikrofon sowie ein Wassertemperaturmessgerät eingebaut werden.
Umsetzung
Als zentralen Computer entschieden wir uns für ein Pandaboard, ein ARM-basiertes Entwicklungssystem. Dieses wurde zusammen mit dem IMU (Interial Measurement Unit, 9DOF) in ein wasserfestes Gehäuse eingebaut und in der Schiffsmitte leicht stoßgedämpft montiert.
Der Motor wurde beibehalten, aber die Wasserkühlung des Motors wurde so modifiziert, dass die Spannungswandler sowie der Motorregler dadurch mitgekühlt wurden. Weiterhin wurde die Wasserkühlung durch eine Pumpe ergänzt, die das Wasser ansaugt und durch das System drückt. In ein wasserfestes Gehäuse im Heck wurde die Rudermaschine eingebaut sowie die Spannungsverteilung und ein Teil der Spannungsregelung. Auch wurden hier Sicherungen eingebaut, die bei eventuellen Kurzschlüssen die Stromversorgung unterbrechen um die teuren Akkus nicht zu beschädigen. Der Rest der Sensoren wurde entsprechend der individuellen Anforderungen im Rumpf verteilt und mit Chemikalien wasserfest gemacht.
Testmissionen
Insgesamt 
gab es mehrere Testmissionen, unter anderem auf der Spree, auf der Ostsee sowie in einem handelsüblichen Pool auf der Veranstaltung “Chaos Communication Camp 2011”
Die Testmission auf der Ostsee ging in die Süddänische Bucht “Dyvig”. Die Entscheidung fiel auf diese Bucht einerseits wegen der guten Wetterabdeckung von allen Seiten, andererseits wegen der guten Erreichbarkeit durch die geliehene Yacht auf der sich die Testcrew befand und nicht zuletzt wegen der schlechten Verfügbarkeit von Tiefendaten dieser Bucht. Zielsetzung war die Erzeugung einer Tiefenkarte dieser Bucht. Dieses Ziel wurde nicht erreicht, da im Rahmen der Missionsvorbereitungen es einen elektrischen Kurzschluss gab und der Spannungswandler für den Tiefensensor dabei kaputt ging. Obwohl der Tiefensensor noch intakt war (und wir sogar einen weiteren Ersatzsensor dabei hatten), konnten wird den Tiefensensor dadurch nicht mehr verwenden. An einen Ersatz-Spannungswandler haben wir leider nicht gedacht.
Es gab mehrere Testmissionen auf der Spree in Berlin-Mitte. Dabei wurde z.B. das Kühlwassersystem, als auch verschiedene Ruder- und Schraubenkonfigurationen getestet. Auch für Netzwerk-Kommunikationstests wurde die Spree in Berlin verwendet.
