Article
Lokalisierung von Körperschallquellen in schiffbaulichen Strukturen mittels des Time-Difference-of-Arrival (TDoA) Verfahrens (de)
* Presenting author
Abstract:
Marinefahrzeuge, insbesondere Uboote, unterliegen hohen akustischen Anforderungen. Vom Boot ausgehende Störsignale führen einerseits zu einer Gefährdung von Boot und Besatzung im Einsatzfall, andererseits sind sie oftmals ein Zeichen für einen technischen Defekt. Die Störungen breiten sich dabei meistens als Körperschall in komplexer Form in der Schiffsstruktur und von dort ins Wasser aus. Je schneller und eindeutiger die Körperschallquelle lokalisiert werden kann, desto schneller kann die Gefährdung wieder reduziert und technische Defekte behoben werden. Derzeit erfolgt die Lokalisierung von Körperschallquellen in Marinefahrzeugen mit einem manuellen Ansatz über mobile oder fest installierte Körperschallmessnetze. In diesem Papier wird an einem skalierten Stahlschiffsmodell (Maßstab 1:8) ein automatisierungsfähiger Ansatz zur Lokalisierung von Körperschallquellen in Schiffsstrukturen untersucht. Dazu werden an ausgewählten Positionen impulsförmige Signale auf die Bordwand aufgebracht. Der daraus resultierende Körperschall wird mit verteilten Beschleunigungsaufnehmern aufgezeichnet. Über eine Auswertung mittels TDoA-Verfahren können die Differenzen in der Ankunftszeit des Signals ermittelt werden. Mittels einer zweidimensionalen Abwicklung der Rumpfstruktur werden dann die Einleitungspunkte der impulsförmigen Signale grafisch-rechnerisch lokalisiert. Der Vergleich zweier unterschiedlicher TDoA-Verfahren gibt Aufschluss über zukünftiges Verbesserungspotential. Das Experiment am Schiffsmodell bestätigt die gute Anwendbarkeit und die bisherigen Grenzen des Verfahrens.