DE102018201251A1

DE102018201251A1 - Detektieren von Gegenständen, die in einem Gewässer untergetaucht oder zumindest teilweise in einem Gewässerbett verborgen sind

Info

Publication number: DE102018201251A1
Application number: DE102018201251.2A
Authority: DE
Inventors: Anne Marie Chabert; Laurent Jaunet; Michael Chivers; David Holland
Original assignee: Fugro NV
Current assignee: Fugro NV
Priority date: 2018-01-26
Filing date: 2018-01-26
Publication date: 2019-08-01
Also published as: WO2019145520A1; US12345846B2; EP3743746A1; CA3089158A1; AU2019211132A1; US20210124085A1

Abstract

Die Erfindung stellt eine Vorrichtung (10, 14) zum Detektieren von Gegenständen bereit, die in einem Gewässer untergetaucht oder zumindest teilweise in einem Bett des Gewässers verborgen sind. Gemäß einem ersten Aspekt weist die Vorrichtung auf eine Tragstruktur (16), die ausgebildet ist, um an einem ferngesteuerten geschleppten Fahrzeug, ROTV (12), montiert zu werden, eine Mehrzahl von Schallwandlern (27.x), die an der Tragstruktur (16) montiert sind, und mindestens einen Magnetsensor (28.x), der an der Tragstruktur (16) montiert ist. Gemäß einem zweiten Aspekt weist die Vorrichtung auf ein ferngesteuertes geschlepptes Fahrzeug, ROTV (12), wobei das ROTV (12) mindestens eine Steuerklappe (38.x) aufweist, die betrieben werden kann, um eine Tiefe (42) unter der Oberfläche des ROTV (12) zu steuern, wenn das ROTV (12) in dem Gewässer (30) geschleppt wird, eine Tragstruktur (16), die am ROTV (12) montiert ist, und eine Mehrzahl von Schallwandlern (27.x), die an der Tragstruktur (16) montiert sind. Die Erfindung stellt weiter ein Verfahren, ein Computersystem und ein maschinenlesbares Medium bereit.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft das Gebiet des Detektierens von Gegenständen, die in einem Gewässer untergetaucht sind oder die teilweise oder vollständig in einem Gewässerbett verborgen sind. Bei derartigen Gegenständen kann es sich, beispielhaft und nicht einschränkend, um Rohrleitungen, um Kabel, oder um Gegenstände handeln, die unter der Bezeichnung nicht-detonierte Kampfmittel (UXO = Unexploded Ordnance) bekannt sind.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Ein Detektieren von unter Wasser befindlichen Gegenständen oder von Gegenständen, die im Meeresboden verborgen sind, ist eine wichtige Aufgabe. Es wurden zahlreiche Lösungen vorgelegt, wobei jede von diesen ihre eigenen Probleme hat. Spezielle Schwierigkeiten ergeben sich bei der genauen Bestimmung der Tiefe von Rohrleitungen und Kabeln, und/oder beim Detektieren von nicht-detonierten Kampfmitteln (UXO).
US 2014/0165898 A1 offenbart ein unbemanntes Unterwasserfahrzeug zum Orten und Untersuchen eines Gegenstandes, beispielsweise einer Rohrleitung, die am Boden eines Gewässers angeordnet ist. Das Fahrzeug weist ein Mehrsensorsystem auf, das ein 3D-Untergrund-Sonar und mindestens einen weiteren Sensor beinhaltet. Der mindestens eine weitere Sensor kann mindestens eine Kamera, ein Seitensicht-Sonargerät, ein Mehrstrahl-Sonargerät, ein Frontsicht-Sonargerät und/oder mindestens einen Magnetsensor und/oder Gradiometersonden und/oder ein Magnetometer aufweisen, insbesondere ein Vektormagnetometer oder eine Magnetfelddetektionsvorrichtung. Das unbemannte Fahrzeug ist als autonomes UnterWasserfahrzeug oder als kabelgesteuertes Unterwasserfahrzeug konfiguriert. Derartige Fahrzeuge sind komplexe Geräte, deren Bau und Instandhaltung teuer ist.
WO 2016/142885 A1 offenbart ein Detektionssystem und -verfahren zur Überprüfung der Position einer Rohrleitung in einem Bett eines Gewässers. Das System weist eine Trägereinrichtung auf, die durch ein Verbindungssystem mit einem Wasserfahrzeug verbunden ist. Das Verbindungssystem weist Stellorgane auf, die eine Anpassung einer Eintauchtiefe der Trägereinrichtung im Gewässer ermöglichen. Eine Mehrzahl von Schallquellen und mehrere Schallempfänger sind entlang der Trägereinrichtung verteilt. Bei alternativen Ausführungsformen weisen die Quellen entweder piezoelektrische Elemente oder magnetodynamische oder magnetostriktive Wandler auf.
AUFGABEN UND INHALT DER ERFINDUNG
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine relativ einfache und kostengünstige Vorrichtung bereitzustellen, die dennoch gute Detektionsfähigkeiten ermöglicht. Es ist eine weitere Aufgabe einiger Ausführungsformen der Erfindung, ein Verfahren zur Verwendung von durch die Vorrichtung gelieferten Daten bereitzustellen, um einen Abstand eines detektierten Gegenstandes relativ zu der Vorrichtung in Tiefenrichtung zu bestimmen.
Die Erfindung ist durch die unabhängigen Ansprüche definiert. Die abhängigen Ansprüche betreffen optionale Merkmale einiger Ausführungsformen der Erfindung.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung weist eine Vorrichtung zum Detektieren von Gegenständen auf: eine Tragstruktur, die ausgebildet ist, um an einem ferngesteuerten geschleppten Fahrzeug, ROTV (= remotely operated towed vehicle), montiert zu werden, eine Mehrzahl von Schallwandlern, die an der Tragstruktur montiert sind, und mindestens einen Magnetsensor, der an der Tragstruktur montiert ist. Dieser erste Aspekt basiert auf der Idee, sowohl eine Mehrzahl von akustischen Wandlern sowie mindestens einen Magnetsensor zu verwenden, die alle an einer Tragstruktur montiert sind, welche ihrerseits ausgebildet ist, um an einem ROTV montiert zu werden, oder bei einigen Ausführungsbeispielen tatsächlich an einem ROTV montiert ist. Es ist eine relativ kostengünstige Lösung, die Vorrichtung auf einem ROTV beruhen zu lassen, und gleichzeitig bietet die Verwendung sowohl akustischer als auch magnetischer Abtastung ausgezeichnete Detektionsfähigkeiten.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung weist eine Vorrichtung zum Detektieren von Gegenständen ein ROTV auf, wobei das ROTV mindestens eine Steuerklappe aufweist, die betrieben werden kann, um eine Tiefe des ROTV unter der Oberfläche zu steuern, wenn das ROTV in dem Gewässer geschleppt wird, eine Tragstruktur, die ausgebildet ist, um an dem ROTV montiert zu sein, und eine Mehrzahl von akustischen Wandlern, die an der Tragstruktur montiert sind. Die Verwendung von akustischen Wandlern in Kombination mit einem ROTV, das auf einer gesteuerten Tiefe unter der Oberfläche betrieben werden kann, ist überraschend effektiv beim Erzielen von guten Detektionsergebnissen. Das ROTV kann, beispielhaft und nicht einschränkend, programmiert sein, um dem Gewässerbett (z. B. dem Meeresboden) in konstanter Höhe (Abstand zwischen dem Sensor und dem Gewässerbett) zu folgen. Dadurch wird eine stabile Plattform für die akustischen Wandler bereitgestellt, und auch für weitere Sensoren, die bei einigen Ausführungsbeispielen verwendet werden können (beispielsweise mindestens einen Magnetsensor). Dadurch, dass dem Gewässerbett in konstanter Höhe gefolgt wird, wie dies bei einigen Ausführungsbeispielen der Fall ist, kann die Qualität der Detektionsergebnisse verbessert werden und auch ein Sammeln von Daten hoher Auflösung ermöglicht werden, und zwar zumindest aus dem Grund, dass die Stärke des aufgezeichneten Signals über den Datensatz hinweg konstant ist. Dies ist insbesondere für Magnetsensoren zutreffend, die bei einigen Ausführungsbeispielen verwendet werden.
Weitere Aspekte der Erfindung beinhalten ein Verfahren, ein Computersystem und ein maschinenlesbares Medium, welche eine Verwendung von Messdaten ermöglichen, die durch eine erfindungsgemäßes Vorrichtung bereitgestellt wurden, aufweisend: die Operationen einer Verwendung von ersten Messdaten, die durch den mindestens einen Magnetsensor der Vorrichtung geliefert werden, um einen Versatz eines detektierten Gegenstandes relativ zu der Vorrichtung in mindestens einer Richtung orthogonal zur Tiefenrichtung zu bestimmen, und eine Verwendung von zweiten Messdaten, die durch die Mehrzahl von akustischen Wandlern geliefert werden, um einen Abstand des detektierten Gegenstandes relativ zu der Vorrichtung in der Tiefenrichtung zu bestimmen. Durch diese erfinderische Verwendung sowohl magnetischer als auch akustischer Information wird ein seit langem bestehender Bedarf nach einem Erzielen genauer Tiefenmessungen adressiert, was für Rohrleitungen, Hochspannungskabel, oder einzelne relativ kleine Gegenstände besonders schwierig sein kann.
Ein weiteres Anwendungsbeispiel bei einigen Ausführungsformen ist das Detektieren von nicht-detonierten Kampfmitteln (UXO). Beispielsweise ist die aus dem zweiten Weltkrieg stammende deutsche Aluminiummine (LMB) in großer Zahl in der Nordsee zu finden. Diese Mine hat in ihrem Detonator nur einen sehr geringen Eisengehalt und weist daher eine schwache magnetische Antwort auf. Die magnetische Antwort einer LMB ist ähnlich der erwarteten magnetischen Antwort kleiner geologischer Gebilde (beispielsweise von Felsblöcken) und anderem Hintergrundrauschen. Wenn lediglich ein oder mehrere Magnetsensoren zum Detektieren einer LMB verwendet werden, kann die Anzahl von falsch-positiven Resultaten sehr hoch sein. Im Gegensatz dazu sind die akustischen Sensoren relativ leicht zum Detektieren einer LMB in der Lage, und zwar aufgrund deren Größe (Durchmesser = 60 cm, Länge = 170 - 220 cm). Die Kombination aus magnetischen und akustischen Messwerten ist bei einigen Ausführungsbeispielen besonders vorteilhaft, da dies eine Kreuzkorrelation der beiden Datensätze ermöglicht und die Anzahl von falsch-positiven Ergebnissen verringert.
Das maschinenlesbare Medium gemäß der Erfindung kann geeignete Programmanweisungen beinhalten, um die angegebenen Operationen zu realisieren, beispielsweise auf einem Universalcomputer oder einer programmierbaren integrierten Schaltung. Bei dem maschinenlesbaren Medium kann es sich um eine beliebige Art von körperlichem oder nicht-körperlichem Datenträger handeln, beispielsweise ein Plattenlaufwerk eines Computers oder eine CD-ROM, oder einen Halbleiterspeicher oder ein über ein Computernetzwerk übertragenes Signal.
Figurenliste
Weitere Merkmale, Ziele und Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung den anliegenden schematischen Zeichnungen hervor; diese zeigen:

1 eine Draufsicht auf ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung;
2 eine erste perspektivische Ansicht des Ausführungsbeispiels von 1, mit genereller Blickrichtung auf die Vorder- und Oberseite der Vorrichtung;
3 eine zweite perspektivische Ansicht des Ausführungsbeispiels von 1, mit genereller Blickrichtung auf die Seitenfläche und die Unterseite der Vorrichtung;
4 eine Ansicht von unten eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung;
5 eine Seitenansicht der Vorrichtung von 1, während dieses durch ein Gewässer geschleppt wird;
6 eine Draufsicht der Vorrichtung von 1, mit darunter verlaufender Rohrleitung;
7 und 8 bildliche Darstellungen von Magnetmessdaten; und
9 ein Diagramm mit Gesamtlaufzeiten reflektierter Schallwellen.

DETAILBESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
Die Vorrichtung gemäß den in den 1 bis 6 dargestellten zwei Ausführungsformen der Erfindung ist ein Detektionssystem 10, das ein ferngesteuertes geschlepptes Fahrzeug (ROTV) 12 und eine Detektionsbaugruppe 14 beinhaltet. Die Detektionsbaugruppe 14 weist eine Tragstruktur 16 und eine Mehrzahl von Detektionsvorrichtungen 18 auf. Bei der ersten Ausführungsform, die in 1-3, 5 und 6 dargestellt ist, weist die Tragstruktur 16 einen Trägerflügel 20 und einen Rahmen 22 auf, der den Trägerflügel 20 mit dem ROTV 12 verbindet. Bei der zweiten Ausführungsform, die in 4 dargestellt ist, weist die Tragstruktur 16 einen ersten Trägerflügel 20, einen zweiten Trägerflügel 21, einen ersten Rahmen 22, der den ersten Trägerflügel 20 mit dem ROTV 12 verbindet, und einen zweiten Rahmen 23 auf, der den zweiten Trägerflügel 21 mit dem ROTV 12 verbindet. Bei einer alternativen Ausführungsform kann der zweite Rahmen 23 den zweiten Trägerflügel 21 mit dem ersten Rahmen 22 verbinden, der seinerseits mit dem ROTV 12 verbunden ist.
Die Detektionsvorrichtungen 18 sind bei der ersten Ausführungsform (1-3, 5 und 6) auf dem Trägerflügel 20 montiert und sind bei der zweiten Ausführungsform (4) auf den zwei Trägerflügeln 20, 21 montiert. Die Detektionsvorrichtungen 18 beinhalten allgemein eine Mehrzahl von akustischen Wandlern und eine Mehrzahl von Magnetsensoren. Jedoch weist die Erfindung auch Ausführungsformen auf, bei denen die Detektionsvorrichtungen 18 keine Magnetsensoren oder lediglich einen einzigen Magnetsensor aufweisen, und/oder bei denen zusätzliche Arten von Detektionsvorrichtungen 18 verwendet werden. Die Erfindung ist weiter bezüglich des Anbringungsortes für die Detektionsvorrichtungen 18 nicht eingeschränkt. Beispielsweise können einige oder alle der Detektionsvorrichtungen 18 an dem (ersten) Rahmen 22, oder an dem zweiten Rahmen 23, sofern vorhanden, oder an anderen Abschnitten der Detektionsbaugruppe 14 montiert sein. Einige (jedoch nicht alle) Detektionsvorrichtungen 18 können auch an dem ROTV 12 montiert sein.
Bei der ersten Ausführungsform gemäß 1-3, 5 und 6 sind alle Detektionsvorrichtungen 18 (d. h. alle akustischen Wandler und alle Magnetsensoren) an dem einzigen Trägerflügel 20 montiert. Andererseits sind bei der zweiten Ausführungsform gemäß 4 alle akustischen Wandler an dem ersten Trägerflügel 20 montiert, und alle Magnetsensoren sind an dem zweiten Trägerflügel 21 montiert. Diese Trennung hilft dabei, eine störende Beeinflussung zwischen den akustischen Wandlern und den Magnetsensoren zu verringern. Beispielsweise sind bei einigen Ausführungsbeispielen der erste und der zweite Trägerflügel 20, 21 beabstandet angeordnet, so dass jeder akustische Wandler beabstandet zu dem jeweils nächsten Magnetsensor angeordnet ist, und zwar mindestens 0,5 m oder mindestens 1,0 m oder mindestens 1,5 m. Weitere Ausführungsformen mit zwei Trägerflügeln 20, 21 sind vorgesehen, bei denen die akustischen Wandler und die Magnetsensoren in anderer Weise zwischen diesen Trägerflügeln 20, 21 verteilt sind.
Beim ersten Ausführungsbeispiel gemäß 1-3, 5 und 6 weisen die Mehrzahl von akustischen Wandlern der Detektionsvorrichtungen 18 einen aussendenden Schallwandler 24 und sieben empfangende Schallwandler 26.1, 26.2, ..., 26.7 auf; letztere werden nachfolgend als Wandler 26.x bezeichnet. Beispielhaft und nicht einschränkend können die empfangenden Schallwandler 26.1, 26.2, ..., 26.7 in regelmäßigen Abständen von jeweils 1,0 m beabstandet angeordnet sein, oder allgemein in Intervallen jeweils im Bereich von 0,5 m bis 2,0 m. Im Betrieb gibt der aussendende Schallwandler 24 ein hochfrequentes akustisches Signal ab, und dessen Reflexionen werden durch die empfangenden Schallwandler 26.x aufgezeichnet. Die Mehrzahl von Magnetsensoren des ersten Ausführungsbeispiels weisen zwei Magnetsensoren 28.1 und 28.3 auf, die nachfolgend als Sensoren 28.x bezeichnet werden.
Beim zweiten Ausführungsbeispiel gemäß 4 werden vier Dualmodus-Schallwandler 27.1, 27.2, 27.3 und 27.4 verwendet, die jeweils über Aussende- und Empfangsfähigkeiten verfügen; diese Dualmodus-Wandler werden nachfolgend als Wandler 27.x bezeichnet. Es wird kein dedizierter Aussende-Wandler benötigt. Jeder Dualmodus-Wandler 27.x ist fähig, ein hochfrequentes akustisches Signal auszusenden, und ist weiter fähig, reflektierte Signale aufzunehmen, die entweder von anderen Wandlern ausgesendet wurden oder sogar vom vorliegenden Wandler zu einem früheren Zeitpunkt ausgesendet wurden. Beispielhaft und nicht einschränkend sind die Dualmodus-Wandler 27.x auf einer Oberfläche des ersten Trägerflügels 20 angeordnet, wobei sie in regelmäßigen Abständen von jeweils 1,0 m, oder allgemeiner jeweils in Abständen im Bereich von 0,5 m bis 2,0 m angeordnet sind. Bei einer Variante der zweiten Ausführungsform kann es sich bei einigen der verwendeten Wandler um empfangende Einfachmodus-Wandler handeln. Die Mehrzahl von Magnetsensoren des zweiten Ausführungsbeispiels weist zwei magnetische Sensoren 28.1 und 28.2 auf (nachfolgend als Sensoren 28.x bezeichnet), die auf einer Fläche des zweiten Trägerflügels 21 angeordnet sind.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die zuvor beschriebenen Arten und Anzahlen von Wandlern 24, 26.x, 27.x und Sensoren 28.x eingeschränkt. Beispielsweise kann bei einer Variante der ersten Ausführungsform mindestens ein Dualmodus-Sende/Empfangswandler (ähnlich den Wandlern 27.x) verwendet werden, und bei einer Variante der zweiten Ausführungsform kann mindestens ein dedizierter sendender Wandler und/oder mindestens ein dedizierter empfangender Wandler (ähnlich den Wandlern 24 und 26.x) verwendet werden. Bei weiteren alternativen Ausführungsformen ist eine geringere oder eine größere Anzahl von Wandlern 24, 26.x, 27.x und/oder Sensoren 28.x vorgesehen. Beispielhaft wird eine Ausführungsform erwogen, bei der die Mehrzahl von Detektionsvorrichtungen 18 lediglich vier bis sechs Dualmodus-Schallwandler aufweisen, ohne irgendwelche Magnetsensoren.
Als weiteres Beispiel wird eine Ausführungsform erwogen, bei der die Mehrzahl von Detektionsvorrichtungen 18 sieben empfangende Schallwandler 26.x und zwei Magnetsensoren 28.x aufweist, wie in 1 dargestellt, jedoch zwei sendende Schallwandler, die in der Nähe der Enden des Trägerflügels 20 positioniert sind. Bei dieser Ausführungsform sorgen die zwei sendenden Schallwandler für zusätzliche Redundanz im Fall von Defekten.
Das ROTV 12 ist an sich bekannt. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel kann ein ROTV verwendet werden, das unter der Marke ScanFish von der Firma EIVA als Skanderborg, Dänemark bezogen werden kann. Das ROTV 12 ist ausgebildet, um durch ein Gewässer 30 (5), beispielsweise das Meer oder einen See, durch ein bemanntes oder unbemanntes Schleppfahrzeug (nicht in den Zeichnungen dargestellt) entlang einer Schlepprichtung 32 geschleppt zu werden (1, 4, 5 und 6). Eine Schleppleine 34 (5) befindet sich in Eingriff mit einem Ankopplungselement 36 (1 und 4) des ROTV 12. Die Schleppleine 34 ist bei der vorliegenden Ausführungsform vollständig oder teilweise mit einem elektrischen und/oder optischen Kabel integriert, um das Detektionssystem 10 mit elektrischem Strom zu versorgen und/oder einen durchsatzstarken Datenübertragungsweg bereitzustellen. Bei weiteren Ausführungsformen kann/können das elektrische und/oder optische Kabel von der Zugleine 34 separat ausgestaltet sein.
Das ROTV 12 ist ausgebildet, um, wenn es durch das Gewässer 30 geschleppt wird, eine Elevation des ROTV 12 zu steuern. Zu diesem Zweck weist das ROTV 12 eine Anzahl von Steuerklappen 38.1 und 38.2 auf, die nachfolgend als Klappen 38.x bezeichnet werden. Die Steuerklappen 38.x sind schwenkbar an einer Flügelstruktur 40 des ROTV 12 befestigt, welche die allgemeine Form eines hydrodynamischen Profils aufweist. Ein oder mehrere Stellorgane (nicht in den Zeichnungen dargestellt) können betrieben werden, um einen Neigungswinkel der Steuerklappen 38.x relativ zur Flügelstruktur einzustellen. Auf diese Weise kann das ROTV 12 - und damit das gesamte Detektionssystem 10 - gesteuert werden, um bei dem Schleppvorgang durch das Gewässer 30 eine gewünschte Tiefe 42 unter der Oberfläche einzunehmen. Beispielsweise kann die Tiefe 42 unter der Oberfläche ausgehend von einer Oberfläche 44 des Gewässers 30 auf einen konstanten Wert oder auf einen variablen Wert eingestellt sein, der den Konturen eines Bettes 46 des Gewässers 30 in einer konstanten Höhe 45 folgt (wobei die Höhe 45 der Abstand zwischen dem Detektionssystem 10 und dem Bett 46 ist), oder auf einen variablen Wert, der einem vorbestimmten Tiefenprofil folgt.
Bei einigen Ausführungsformen, welche einen zweiten Trägerflügel 21 aufweisen, kann dieser Trägerflügel 21 als solcher unter der Marke Fugro Geowing bekannt sein. Der zweite Trägerflügel 21 kann eine Mehrzahl von Steuerklappen und Stellorganen aufweisen, die weiter dazu dienen, die Tiefe 42 unter der Oberfläche des gesamten Detektionssystems 10 auf eine gewünschte Tiefe zu steuern.
Erneut Bezug nehmend auf die Konstruktion der Detektionsbaugruppe 14 ist/sind bei den vorliegend beschriebenen Ausführungsbeispielen der/die Rahmen 22, 23 allgemein aus einem Nicht-Eisenwerkstoff und seewasserbeständigem Material ausgebildet, wie etwa, beispielhaft und nicht einschränkend, rostfreiem Stahl, Aluminium, Messing, Glasfaser und/oder Kohlefaser. Soweit durchführbar, werden übliche Bauteile zum Aufbau des/der Rahmen 22, 23 verwendet, um Kosten zu verringern und möglicherweise erforderlich werdende Reparaturen zu erleichtern. Der/die Trägerflügel 20, 21 kann/können bei den vorliegend beschriebenen Ausführungsbeispielen aus seewasserbeständigen Kunststoffmaterialien wie etwa, beispielhaft und nicht einschränkend, Acetyl, Delrin, HMWPE und/oder UHMWPE gefertigt sein. Der/die Trägerflügel 20, 21 kann/können in der allgemeinen Form eines hydrodynamischen Profils vorliegen, das den Strömungswiderstand verringert und/oder die Bahn des Detektionssystems 10 stabilisiert.
Die aktuell beschriebenen Ausführungsbeispiele weisen weiter zwei wasserdichte Gehäuse 48.1 und 48.2 auf, die nachfolgend als Gehäuse 48.x bezeichnet werden. Die Gehäuse 48.x sind am (ersten) Trägerflügel 20 bzw. dem (ersten) Rahmen 22 montiert. Die Gehäuse 48.x enthalten verschiedene Elektronik- und Signalverarbeitungsbauteile, die verwendet werden, um die Detektionsvorrichtungen 18 zu betreiben und die entstehenden Daten zu verarbeiten. Da das Detektionssystem 10 bei den vorliegend erörterten Ausführungsbeispielen mit dem Schleppfahrzeug über ein Hochgeschwindigkeitsdatenübertragungskabel verbunden ist, ist der überwiegende Teil der erforderlichen Datenverarbeitungs- und Datenspeicherfähigkeiten beim Schleppfahrzeug vorgesehen. Dies verringert die Kosten des Detektionssystems 10 und macht dieses besonders stabil. Es verringert weiter die erforderliche Größe der Gehäuse 48.x, was wiederum zu einer Verringerung des Strömungswiderstands und/oder der Turbulenzen führt, die durch die Gehäuse 48.x erzeugt werden.
Man geht davon aus, dass ein Detektionssystem 10 gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung, beispielhaft und nicht einschränkend, eine Größe von ca. 3 m × 5 m (erstes Ausführungsbeispiel) oder ca. 5 m × 5 m (zweite Ausführungsform) haben kann, es eine Streifenbreite (Fußabdruck des Bettes 46, das zu einem beliebigen gegebenen Zeitpunkt überwacht werden kann) von mindestens 4 m bei einer Wassertiefe von mindestens 8 m haben kann, und es eine Vermessungsgeschwindigkeit von 2 bis 5 Knoten erzielt.
Eine Funktion des (ersten) Rahmens 22 bei den vorliegend erörterten Ausführungsbeispielen besteht darin, für einen ausreichenden Abstand 50 zwischen dem ROTV 12 und dem nächsten empfangenden Schallwandler 26.x (erstes Ausführungsbeispiel) oder dem nächsten Dualmodus-Schallwandler 27.x (zweite Ausführungsform) zu sorgen. Dieser Abstand 50 gewährleistet, dass durch das ROTV 12 erzeugte Turbulenzen den Betrieb der Schallwandler 26.x, 27.x nicht negativ beeinflussen. Beispielsweise wird auf Ausführungsformen abgezielt, bei denen dieser Abstand 50 mindestens 1,0 m oder mindestens 1,5 m oder mindestens 2,0 m beträgt. In ähnlicher Weise sorgt der (erste) Rahmen 22 für eine gewisse Abstandsstrecke 52 zwischen einem Querträger 54 des (ersten) Rahmens 22 und dem nächsten empfangenden Schallwandler 26.x (erste Ausführungsform) oder dem nächsten Dualmodus-Schallwandler 27.x (zweite Ausführungsform), speziell in einem Abschnitt des Querträgers 54, in welchem sich das Gehäuse 48.2 befindet. Beispielhaft und nicht einschränkend kann dieser Abstand 52 bei einigen Ausführungsformen mindestens 0,5 m oder mindestens 1,0 m betragen. Unterschiedliche Ausführungsformen der Erfindung können beiden, oder lediglich einer der oben beschriebenen Abstandsvorgaben genügen.
Bei den vorliegend beschriebenen Ausführungsformen sind die empfangenden Schallwandler 26.x (erste Ausführungsform) oder die Dualmodus-Schallwandler 27.x (zweite Ausführungsform) - und bei einigen Ausführungsformen weitere der Detektionsvorrichtungen 18 - entlang dem (ersten) Trägerflügel 20 in einer Richtung angeordnet, die allgemein quer oder annähernd orthogonal zur Schlepprichtung 32 des Detektionssystems 10 verläuft. Außerdem verläuft, falls das Detektionssystem 10 verwendet wird, um einen länglichen Gegenstand wie beispielsweise eine Rohrleitung 56 (5 und 6) oder ein Unterwasserkabel zu detektieren, die beabsichtigte Schlepprichtung 32 im Wesentlichen längs, und soweit möglich, direkt oberhalb, des länglichen Gegenstands.
In vielen (jedoch nicht allen) Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung weist das Detektionssystem 10 sowohl Schallwandler 24, 26.x, 27.x als auch Magnetsensoren 28.x auf. Diese Ausführungsformen sind speziell für Anwendungen geeignet, bei denen nicht nur der Ort eines Gegenstandes hinsichtlich Längengrad und Breitengrad (beispielsweise ausgedrückt als jeweilige Versatzwerte in X- und Y-Koordinaten zur Position des Schleppfahrzeugs), sondern auch dessen Tiefe 57 (ausgedrückt beispielsweise als vertikaler Abstand entlang der Z-Koordinate vom Detektionssystem 10, oder als Tiefe, mit welcher der Gegenstand in das Bett 46 eingegraben ist) bestimmt werden sollen.
Gemäß dem in 5 und 6 gezeigten Beispiel sollen der Ort und die Tiefe 57 der Rohrleitung 56 bestimmt werden, wobei das Detektionssystem 10 in der Schlepprichtung 32 im Wesentlichen entlang der Richtung der Rohrleitung 56 geschleppt wird. Anstelle der Rohrleitung 56 ist die vorliegend erörterte Lehre genauso gut auf andere Arten von zu detektierenden Gegenständen anwendbar, beispielhaft und nicht einschränkend Kabel (beispielsweise Stromversorgungskabel oder elektrische oder optische Datenübertragungskabel), oder einzelne Ziele wie beispielsweise nicht-detonierte Kampfmittel (UXO).
Das in 7 dargestellte Beispiel zeigt eine bildliche Darstellung von Magnetfelddaten eines Abschnitts des Bettes 46, in welchem ein länglicher Gegenstand, beispielsweise die Rohrleitung 56 oder ein Kabel, eingegraben ist. Die Ausdehnung des länglichen Gegenstandes ist durch die punktierte Linie 58 in 7 angegeben, und die unterschiedlichen Magnetfeldstärken, welche unterschiedlichen Antworten der Magnetsensoren 28.x entsprechen, sind durch unterschiedliche Graustufen in 7 dargestellt.
Die Kurven in 8 zeigen die Magnetfeldstärke (angegeben auf der Y-Achse) entlang der in 7 dargestellten Bahn 60 (angegeben auf der X-Achse). Es wird angemerkt, dass die Bahn 60, die schräg zur Ausdehnung des länglichen Gegenstandes verläuft, gewählt wurde, um die in 8 dargestellten Magnetfeldpegel deutlich aufzuzeigen, und diese sich von der in 5 und 6 dargestellten bevorzugten Schlepprichtung 32 unterscheidet. Offensichtlich ermöglichen die Magnetfeldpegel, die der Antwort der Magnetsensoren 28.x entsprechen, eine Bestimmung des Ortes des länglichen Gegenstandes, beispielsweise durch Bestimmen der Orte eines maximalen Gradientenbetrags der magnetischen Feldstärke. Dieses Verfahren ist an sich bekannt.
Bei einer Ausführungsform, bei welcher das Detektionssystem 10 verwendet wird, um den Ort und die Tiefe 57 eines Gegenstandes, wie beispielsweise der Rohrleitung 56, zu bestimmen, wird der Ort (X- und Y-Koordinaten) des Gegenstandes in der zuvor beschriebenen Weise aus der Antwort der Magnetsensoren 28.x bestimmt. Wie in 6 dargestellt, kann, falls das Objekt die Rohrleitung 56 ist, die Schlepprichtung 32 bei einigen Ausführungsformen so angepasst werden, dass sie mit dem Verlauf der Rohrleitung 56 fluchtet. Die Rohrleitung 56 verläuft somit quer zum Trägerflügel 20 und ungefähr in der Mitte des Trägerflügels 20 (d. h. am Ort des aussendenden Schallwandlers 26.4). Die Tatsache, dass die Rohrleitung 56 in der Darstellung von 6 hin zu den aussendenden Schallwandlern 26.3 und sogar 26.2 verschoben ist, stellt einen Positionierungsfehler dar, der sich im realen Betrieb kaum vermeiden lässt. Jedoch kann auch die Schlepprichtung 32 verschieden sein, insbesondere falls der zu detektierende Gegenstand keine Rohrleitung 56 ist, sondern ein einzelner Gegenstand.
Die Tiefe 57 des Gegenstandes, d. h. der Abstand entlang der Tiefenrichtung oder der Z-Koordinate, wird dann unter Verwendung der Schallwandler 24 und 26.x bestimmt. Ein hochfrequentes Schallsignal wird durch den aussendenden Schallwandler 24 ausgesendet, und die vom Gegenstand (z. B. der Rohrleitung 56) kommenden Reflexionen werden durch die empfangenden Schallwandler 26.x aufgezeichnet. Ein mögliches Ergebnis ist in 9 dargestellt, wobei jeder Punkt im Diagramm einen einzigen empfangenden Schallwandler 26.x darstellt. Der mittlere Punkt, der zu dem Wert 0 auf der X-Achse gehört, repräsentiert den mittleren Wandler 26.4, die Punkte, die zu den Werten +1 und -1 gehören, repräsentieren die Wandler 26.3 und 26.5, die sich jeweils in einem Abstand von 1,0 m vom mittleren Wandler 26.4 befinden, usw. Die Werte auf der Y-Achse zeigen die Zeit zwischen einem Senden und Empfangen des Schallsignals, die dem Laufweg vom aussendenden Schallwandler 24 zur Rohrleitung 56 oder einem anderen reflektierenden Gegenstand und zurück zum jeweiligen empfangenden Schallwandler 26.x entspricht. Die vertikale Linie 62 repräsentiert die Position der Rohrleitung 56, wie durch das magnetische Ortungssystem unter Verwendung der Magnetsensoren 28.x gemessen (d. h. eine Position wie in 6 dargestellt, die annähernd unterhalb des Wandlers 26.3 verläuft, und zwar geringfügig hin zum Wandler 26.2 verschoben).
Die gesamte Laufstrecke des Schallsignals ist dann die Summe der Hypotenusen von zwei rechtwinkligen Dreiecken, wobei das erste Dreieck die Laufstrecke des Schallsignals vor der Reflexion und das zweite Dreieck die Laufstrecke nach der Reflexion repräsentiert. Es gilt die folgende Beziehung, wobei die X-Richtung die Richtung quer zur Richtung der Rohrleitung 56 ist (d. h. die X-Richtung ist die Richtung, in welcher sich der Trägerflügel 20 erstreckt), und der Z-Abstand ist die Tiefe der Rohrleitung 56: $\begin{array}{l} G e s m t e L a u f s t r e c k e = \\ \sqrt{{(X - V e s a t z z w i s c h e n S e n d e r u n d R o h r l e i t u n g)}^{2} + {(Z - A b s t a n d z w i s c h e n S e n d e r u n d R o h r l e i t u n g)}^{2} +} \\ \sqrt{{(X - V e s a t z z w i s c h e n E m p f ä n g e r u n d R o h r l e i t u n g)}^{2} + {(Z - A b s t a n d z w i s c h e n E m p f ä n g e r u n d R o h r l e i t u n g)}^{2}} \end{array}$
Die jeweiligen Versatzwerte in X-Richtung zwischen der Position der Rohrleitung 56 und den einzelnen sendenden und empfangenden Schallwandlern 24, 26.x sind bekannt, beruhend auf den bekannten Abmessungen der Detektionsbaugruppe 14 und dem durch die magnetischen Messungen bestimmten Ort der Rohrleitung 56. Jegliche möglichen Differenzen in Z-Richtung zwischen den sendenden und empfangenden Schallwandlern 24, 26.x sind ebenfalls bekannt. Dies ermöglicht eine Bestimmung der Tiefe 57 der Rohrleitung 56, d. h. des vertikalen Abstands der Rohrleitung 56 unterhalb der Detektionsvorrichtungen 18.
Es wird erneut betont, dass der Verweis auf die Rohrleitung 56 in der vorhergehenden Beschreibung sich lediglich beispielhaft versteht, und dass die vorliegend offenbarte Lehre auf alle Arten von Gegenständen Anwendung finden kann, einschließlich, jedoch nicht eingeschränkt auf, Rohrleitungen, Kabel und nicht-detonierte Kampfmittel (UXO). Die Kombination aus magnetischen und akustischen Messungen kann nicht nur verwendet werden, um die Tiefe von Gegenständen mit einem hohen Grad an Genauigkeit und Zuverlässigkeit zu bestimmen, sondern auch um die Anzahl von falsch-positiven Ergebnissen beim Detektieren von UXO zu verringern.
Zum leichteren Verständnis basieren 5-9 und die vorhergehende Beschreibung dieser Figuren auf dem ersten Ausführungsbeispiel mit einem einzigen Trägerflügel 20 und separaten sendenden und empfangenden Schallwandlern 24, 26.x. Es ist offensichtlich, dass diese Lehren, mutatis mutandis, gleichermaßen auf die zweite Ausführungsform des Detektionssystems 10 mit zwei Trägerflügeln 20, 21 und Dualmodus-Schallwandlern 27.x sowie weitere Ausführungsformen anwendbar sind, die zuvor erwähnt wurden und/oder für den Fachmann naheliegend sind. Diese beinhalten, beispielhaft und nicht einschränkend, Ausführungsformen, bei denen zwei oder mehr aussendende Schallwandler (einschließlich Dualmodus-Wandlern im aussendenden Modus) verwendet werden. Bei derartigen Ausführungsformen wird ein voller Satz von gemessenen Laufzeiten, d. h. eine volle Linie wie in 9 dargestellt, für jeden der zwei oder mehr aussendenden Schallwandler erzielt. Eine Verwendung mehrerer aussendender Schallwandler sorgt für Redundanz gegenüber Fehlern und ermöglicht auch, die Vertrauenswürdigkeit jeder Messung durch einen Vergleich mit anderen Messungen zu bestimmen.
Die in der vorhergehenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen enthaltenen detaillierten Angaben sind nicht als Einschränkungen des Schutzumfangs der Erfindung zu verstehen, sondern vielmehr als beispielhafte Ausprägungen einiger Ausführungsformen der Erfindung. Viele Variationen sind möglich und für einen Fachmann unmittelbar naheliegend. Insbesondere betrifft dies Variationen, die eine Kombination von Merkmalen der einzelnen in der vorliegenden Beschreibung offenbarten Ausführungsbeispiele enthalten. Demgemäß soll der Schutzumfang der Erfindung nicht durch die dargestellten Ausführungsbeispiele bestimmt sein, sondern durch die anliegenden Ansprüche und deren rechtliche Äquivalente.
Bezugszeichenliste

10: Detektionssystem
12: ferngesteuertes geschlepptes Fahrzeug (ROTV)
14: Detektionsbaugruppe
16: Tragstruktur
18: (Mehrzahl von) Detektionsvorrichtungen
20: (erster) Trägerflügel
21: (zweiter) Trägerflügel
22: (erster) Rahmen
23: (zweiter) Rahmen
24: aussendender Schallwandler
26.x: empfangender Schallwandler
27.x: Dualmodus-Schallwandler
28.x: Magnetsensor
30: Gewässer
32: Schlepprichtung
34: Schleppleine
36: Ankopplungselement
38.x: Steuerklappe
40: Flügelstruktur des ROTV
42: Tiefe unter der Oberfläche
44: Gewässeroberfläche
45: Höhe (Abstand zwischen Bett und Vorrichtung)
46: Gewässerbett
48.x: Gehäuse
50: Abstand zwischen ROTV und empfangenden Schallwandlern
52: Abstand zwischen Querträger des Rahmens und empfangenden Schallwandlern
54: Querträger des Rahmens
56: Rohrleitung
57: Tiefe/Abstand in Tiefenrichtung
58: Position des länglichen Gegenstandes in 6
60: Bewegungsbahn des Sensors
62: Position der Rohrleitung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 2014/0165898 A1 [0003]
WO 2016/142885 A1 [0004]

Claims

Vorrichtung (10, 14) zum Detektieren von Gegenständen, die in einem Gewässer (30) untergetaucht oder zumindest teilweise in einem Bett (46) des Gewässers (30) verborgen sind, wobei die Vorrichtung (10, 14) aufweist: eine Tragstruktur (16), die ausgebildet ist, um an einem ferngesteuerten geschleppten Fahrzeug, ROTV (12), montiert zu werden, eine Mehrzahl von Schallwandlern (24, 26.x, 27.x), die an der Tragstruktur (16) montiert sind, und mindestens einen Magnetsensor (28.x), der an der Tragstruktur (16) montiert ist.
Vorrichtung (10, 14) nach Anspruch 1, wobei die Tragstruktur (16) mindestens einen Trägerflügel (20, 21) aufweist, an dem die Mehrzahl von Schallwandlern (24, 26.x, 27.x) und der mindestens eine Magnetsensor (28.x) montiert sind, und die Tragstruktur (16) weiter mindestens einen Rahmen (22, 23) aufweist, der an dem Trägerflügel (20, 21) montiert ist und ausgebildet ist, um an dem ROTV (12) montiert zu werden.
Vorrichtung (10, 14) nach Anspruch 2, weiter aufweisend mindestens ein Gehäuse (48.x), das an einem Querträger (54) des mindestens einen Rahmens (22, 23) befestigt ist, und wobei der mindestens eine Rahmen (22, 23) konfiguriert ist, um für einen Abstand (52) von mindestens 0,5 m zwischen dem am Querträger (54) angebrachten Gehäuse (48.x) und der Mehrzahl von Schallwandlern (24, 26.x, 27.x) zu sorgen.
Vorrichtung (10, 14) nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, wobei der mindestens eine Trägerflügel (20, 21) einen ersten Trägerflügel (20) und einen zweiten Trägerflügel (21) aufweist, und wobei der mindestens eine Rahmen (22, 23) einen ersten Rahmen (22), an dem der erste Trägerflügel (20) montiert ist, und einen zweiten Rahmen (23), an dem der zweite Trägerflügel (21) montiert ist, umfasst, und wobei die Mehrzahl von Schallwandlern (24, 26.x, 27.x) am ersten Trägerflügel (21) montiert sind und der mindestens eine Magnetsensor (28.x) am zweiten Trägerflügel (22) montiert ist.
Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, die weiter das ROTV (12) aufweist, welches an dem mindestens einen Rahmen (22, 23) montiert ist, wobei der mindestens eine Rahmen (22, 23) konfiguriert ist, um für einen Abstand (50) von mindestens 1,0 m zwischen dem ROTV (12) und jedem der Mehrzahl von Schallwandlern (24, 26.x, 27.x) zu sorgen.
Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, die weiter das ROTV (12) aufweist, welches an der Tragstruktur (16) montiert ist.
Vorrichtung (10) zum Detektieren von Gegenständen, die in einem Gewässer (30) untergetaucht oder zumindest teilweise in einem Bett (46) des Gewässers (30) verborgen sind, wobei die Vorrichtung (10) aufweist: ein ferngesteuertes geschlepptes Fahrzeug, ROTV (12), wobei das ROTV (12) mindestens eine Steuerklappe (38.x) aufweist, die betrieben werden kann, um eine Tiefe (42) unter der Oberfläche des ROTV (12) zu steuern, wenn das ROTV (12) in dem Gewässer (30) geschleppt wird. eine Tragstruktur (16), die am ROTV (12) montiert ist, und eine Mehrzahl von Schallwandlern (24, 26.x, 27.x), die an der Tragstruktur (16) montiert sind.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 7, die weiter mindestens einen Magnetsensor (28.x) aufweist, der an der Tragstruktur (16) montiert ist.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 7, wobei die Tragstruktur (16) mindestens einen Trägerflügel (20, 21) aufweist, an dem die Mehrzahl von Schallwandlern (24, 26.x, 27.x) montiert sind, und die Tragstruktur (16) weiter mindestens einen Rahmen (22, 23) aufweist, der das ROTV (12) mit dem Trägerflügel (20) verbindet.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 9, die weiter mindestens einen Magnetsensor (28.x) aufweist, der an dem mindestens einen Trägerflügel (20, 21) montiert ist.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 10, wobei der mindestens eine Trägerflügel (20, 21) einen ersten Trägerflügel (20) und einen zweiten Trägerflügel (21) umfasst, und wobei der mindestens eine Rahmen (22, 23) einen ersten Rahmen (22), an dem der erste Trägerflügel (20) montiert ist, und einen zweiten Rahmen (23), an dem der zweite Trägerflügel (21) montiert ist, umfasst, und wobei die Mehrzahl von Schallwandlern (24, 26.x, 27.x) am ersten Trägerflügel (21) montiert sind und der mindestens eine Magnetsensor (28.x) am zweiten Trägerflügel (22) montiert ist.
Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 9 bis 11, die weiter mindestens ein Gehäuse (48.x) aufweist, welches an einem Querträger (54) des mindestens einen Rahmens (22, 23) angebracht ist, und wobei der mindestens eine Rahmen (22, 23) konfiguriert ist, um für einen Abstand (52) von mindestens 0,5 m zwischen dem an dem Querträger (54) angebrachten Gehäuse (48.x) und jedem der Mehrzahl von Schallwandlern (24, 26.x, 27.x) zu sorgen.
Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei der mindestens eine Rahmen (22, 23) konfiguriert ist, um für einen Abstand (52) von mindestens 1,0 m zwischen dem ROTV (12) und der Mehrzahl von Schallwandlern (24, 26.x, 27.x) zu sorgen.
Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 9 bis 13, wobei die Vorrichtung (10) ausgebildet ist, um durch das Gewässer (30) in einer Schlepprichtung (32) geschleppt zu werden, und wobei der mindestens eine Trägerflügel (20, 21) eine Hauptausdehnung in einer Richtung quer zur Schlepprichtung (32) hat.
Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 7 bis 14, wobei das ROTV (12) weiter eine Flügelstruktur (40) und mindestens ein Stellorgan aufweist, wobei das mindestens eine Stellorgan betrieben werden kann, um einen Neigungswinkel der mindestens einen Steuerklappe (38.x) relativ zur Flügelstruktur (40) einzustellen.
Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 5 bis 15, wobei die Vorrichtung (10) ausgebildet ist, um Daten mittels eines Kabels zu einem Schleppfahrzeug zu übertragen.
Verfahren zur Verwendung von Messdaten, die durch eine Vorrichtung (10, 14) nach einem der Ansprüche 1 bis 16 bereitgestellt werden, wobei das Verfahren beinhaltet: Verwenden von ersten Messdaten, die durch den mindestens einen Magnetsensor (28.x) der Vorrichtung (10, 14) bereitgestellt werden, um einen Versatzwert eines detektierten Gegenstandes relativ zu der Vorrichtung (10, 14) in mindestens einer Richtung orthogonal zu einer Tiefenrichtung zu bestimmen, und Verwenden von zweiten Messdaten, die durch die Mehrzahl von Schallwandlern (24, 26.x) bereitgestellt werden, um einen Abstand (57) des detektierten Gegenstandes relativ zu der Vorrichtung (10, 14) in Tiefenrichtung zu bestimmen.
Computersystem, das zur Verwendung von Messdaten ausgebildet ist, die durch eine Vorrichtung (10, 14) nach einem der Ansprüche 1 bis 16 bereitgestellt werden, wobei das Computersystem aufweist: eine Einrichtung zur Verwendung von ersten Messdaten, die durch den mindestens einen Magnetsensor (28.x) der Vorrichtung (10, 14) bereitgestellt werden, um einen Versatzwert eines detektierten Gegenstandes relativ zu der Vorrichtung (10, 14) in mindestens einer Richtung orthogonal zu einer Tiefenrichtung zu bestimmen, und eine Einrichtung zur Verwendung von zweiten Messdaten, die durch die Mehrzahl von Schallwandlern (24, 26.x, 27x) bereitgestellt werden, um einen Abstand (57) des detektierten Gegenstandes relativ zu der Vorrichtung (10, 14) in Tiefenrichtung zu bestimmen.
Maschinenlesbares Medium mit Programmanweisungen, die geeignet sind, eine Rechenvorrichtung, wenn die Programmanweisungen ausgeführt werden, zu veranlassen, Operationen einer Verwendung von Messdaten durchzuführen, die durch eine Vorrichtung (10, 14) nach einem der Ansprüche 1 bis 16 bereitgestellt werden, wobei die Operationen beinhalten: Verwenden von ersten Messdaten, die durch den mindestens einen Magnetsensor (28.x) der Vorrichtung (10, 14) bereitgestellt werden, um einen Versatzwert eines detektierten Gegenstandes relativ zu der Vorrichtung (10, 14) in mindestens einer Richtung orthogonal zu einer Tiefenrichtung zu bestimmen, und Verwenden von zweiten Messdaten, die durch die Mehrzahl von Schallwandlern (24, 26.x) bereitgestellt werden, um einen Abstand (57) des detektierten Gegenstandes relativ zu der Vorrichtung (10, 14) in Tiefenrichtung zu bestimmen.
Verfahren nach Anspruch 17 oder Computersystem nach Anspruch 18 oder maschinenlesbares Medium nach Anspruch 19, wobei die zweiten Messdaten eine Angabe einer Zeit beinhalten, die zwischen einer Erzeugung eines akustischen Signals durch einen aussendenden Schallwandler (24, 27.x) und einem Empfang einer Reflexion des akustischen Signals durch einen empfangenden Schallwandler (26.x, 27.x) verstrichen ist.
Verfahren oder Computersystem oder maschinenlesbares Medium nach Anspruch 20, wobei der aussendende Schallwandler (27.x) derselbe wie der empfangende Schallwandler (27.x) ist.