Publikation
Ein integriertes LSPIV Fernerkundungssystem, Sensordatenfusion und Bildverarbeitung für Assistenzsysteme im regulären Einsatz der Fährschifffahrt
Nick Rüssmeier; Anael Laura Sergine Ngome
In: 23. ITG/GMA-Fachtagung Sensoren und Messsysteme. Sensoren und Messsysteme (ITG/GMA-2026), June 9-10, Nürnberg, Germany, Pages 381-388, ITG/GMA, ISBN 978-3-9106600-11-9, AMA Service GmbH, Wunstorf, 6/2026.
Zusammenfassung
Zentrale Herausforderungen der operativen Schifffahrt sind der nachhaltige und optimale Schiffsbetrieb sowie die Reduktion von Emissionen. Insbesondere in Strömungs- und Tidengewässern lassen sich Treibstoffeinsparungen erzielen, wenn Umwelteinflüsse für eine sparsame Fahrweise ausgenutzt werden. Im Rahmen der Forschung an Assistenzsystemen zur Erleichterung und Effizienzsteigerung des Schiffsbetriebes wird dazu ein Umweltsensor-System für lokale live Strömungsmessungen für den Betrieb an Bord einer Fähre entwickelt. Auf Basis dieser Sensordaten errechnet ein KI-basiertes Assistenzsystem die zum Fahrtzeitpunkt manövertechnisch effizienteste Route im regulären Fährbetrieb. In diesem Zusammenhang präsentieren wir ein integriertes LSPIV (Large Scale Particle Imaging Velocimetry) Fernerkundungssystem, welches Langzeitmessreihen in Form ortsveränderlicher Vektorfelder oberflächennaher Strömungsverhältnisse mit einem relativ großen räumlichen Abdeckungsbereich bspw. Strömungen von Flüssen in realen Studienumgebungen im Fahrtgebiet über Flüsse erfasst und analysiert. Mit der aktuellen Forschungsarbeit werden Funktionalitäten für einen einfachen, automatisierten und kontinuierlichen mobilen Einsatz implementiert und getestet. Neben der automatischen extrinsischen Kalibrierung der eingesetzten Thermalkamera zur Kompensation der sich ständig verändernden variablen Ausrichtung an Bord der Fähre unterwegs, geben wir einen Einblick in die Architektur und integrierte Datenstromverarbeitung des optischen Sensorsystems. Die Studie schließt mit den Ergebnissen der frühzeitigen Verifikation des Fernerkundungssystems im Strömungskanal ab, und gibt einen Ausblick auf die weitere Integration auf einem Fährschiff mit dem Einsatz eines KI-basierten Assistenzsystems für den regulären Fährbetrieb.