Was man an einem Fahrtmesser (Korrelation) prüft.
Ein Korrelationsfahrtmesser bestimmt die Geschwindigkeit, indem er zwei Momentaufnahmen des akustischen Bodenechos vergleicht, die zwei in Längsrichtung des Schiffs getrennte Schwinger aufnehmen. Während das Fahrzeug fährt, erscheint das Echomuster, das der achtere Schwinger in einem Augenblick sieht, kurze Zeit später unter dem vorderen Schwinger; die Messung dieser Zeitverzögerung gegen den bekannten Abstand der Schwinger gibt unmittelbar die Geschwindigkeit über Grund, ohne sich auf eine Frequenzverschiebung zu stützen. Das trennt ihn von der Familie der Dopplergeber, die stattdessen die Frequenzverschiebung im Echo messen und sie auf das Wasser statt auf einen…
Was diese Bauart ausmacht
Ein Korrelationsfahrtmesser bestimmt die Geschwindigkeit, indem er zwei Momentaufnahmen des akustischen Bodenechos vergleicht, die zwei in Längsrichtung des Schiffs getrennte Schwinger aufnehmen. Während das Fahrzeug fährt, erscheint das Echomuster, das der achtere Schwinger in einem Augenblick sieht, kurze Zeit später unter dem vorderen Schwinger; die Messung dieser Zeitverzögerung gegen den bekannten Abstand der Schwinger gibt unmittelbar die Geschwindigkeit über Grund, ohne sich auf eine Frequenzverschiebung zu stützen. Das trennt ihn von der Familie der Dopplergeber, die stattdessen die Frequenzverschiebung im Echo messen und sie auf das Wasser statt auf einen festen Abstand beziehen.
Hauptkomponenten
Schwingerpaar
Zwei im Rumpf eingebaute Schwinger, vorn und achtern, mit einem genau bekannten Abstand, der als Bezugsbasis für die Berechnung der Verzögerung dient.
Korrelatoreinheit
Führt die Kreuzkorrelation zwischen den beiden empfangenen Signalen aus, um die Zeitverschiebung zu gewinnen, und rechnet sie mit dem Schwingerabstand in eine Geschwindigkeit um.
Signalaufbereitende Elektronik
Filtert und verstärkt das schwache Bodenecho vor der Korrelation, denn das zurückkommende Signal ist weit schwächer als der ausgesandte Impuls.
Schnittstellen- und Anzeigeeinheit
Gibt die Geschwindigkeit über Grund an die Brückenanzeige aus und speist NMEA-Daten an Radar, ECDIS und den Reisedatenschreiber.
Auswahl / Auslegung
- Die größte Arbeitstiefe: Korrelationsgeber brauchen ein Bodenecho innerhalb eines festgelegten Tiefenbereichs, jenseits dessen sie auf die Wasserspur zurückfallen oder die Spur ganz verlieren.
- Der durch die Rumpfform festgelegte Schwingerabstand, der Auflösung und Aktualisierungsrate der Geschwindigkeitsanzeige bestimmt.
- Rumpfwerkstoff und Einbauanordnung, denn die akustische Ankopplung hängt an einer sauberen, gasfreien Rumpffläche an der Stelle des Schwingers.
- Die Anforderungen an die Schnittstelle zu den vorhandenen Brückensystemen (NMEA 0183 oder 2000).
Vorschriften / Klasse
SOLAS Kap. V verlangt von Fahrzeugen oberhalb einer bestimmten Größe ein Gerät zur Anzeige von Geschwindigkeit und Distanz, und ein Korrelations- oder Dopplergeber erfüllt diese Forderung, wo er als der maßgebende Fahrtmesser eingebaut ist. Klassifikationsgesellschaften verlangen regelmäßige Genauigkeitsprüfungen gegen eine bekannte Meilenstrecke oder eine aus dem GPS gewonnene Geschwindigkeit, üblicherweise in den Besichtigungsabständen, und die Seeventile der Schwinger werden im Trockendock als Teil der Besichtigung der Rumpfdurchführungen geprüft.
Typische Fehler
| Fehler | Ursache | Folge |
|---|---|---|
| Verlust der Bodenspur | Die Tiefe übersteigt den Korrelationsbereich des Geräts | Die Anzeige fällt aus oder wechselt in eine Wasserspur mit geringerer Verlässlichkeit |
| Bewuchs auf der Fläche des Schwingers | Lange Liegezeiten in warmem Wasser ohne Rumpfreinigung | Schwaches oder verrauschtes Echo, zeitweiliges Scheitern der Korrelation |
| Lufteintrag unter dem Rumpf | Schweres Wetter, ein Ballastzustand, der den Schwinger freilegt | Zeitweiliger Signalverlust, falsche Anzeigen zu niedriger Geschwindigkeit |
| Kalibrierdrift | Der angenommene Schwingerabstand passt nach Arbeiten am Rumpf nicht mehr zur eingebauten Geometrie | Ein gleichbleibender Geschwindigkeitsversatz über den ganzen Bereich |
Worauf es beim Lieferanten ankommt
- Ein angegebener Korrelationstiefenbereich, der zum wirklichen Tiefgang und zu den üblichen Fahrwassertiefen des Fahrzeugs passt.
- Die Verträglichkeit mit dem vorhandenen Seekasten der Schwinger beim Ersatz eines älteren Geräts, um eine Rumpfdurchführung im Trockendock zu vermeiden.
- Die Unterstützung einer zweiachsigen Ausgabe (längs und quer), wenn Daten für Anlegen und Manövrieren gebraucht werden und nicht nur die Geschwindigkeit in einer Achse.
Ein Korrelationsgeber, der die Geschwindigkeit über Grund anzeigt, ist nicht dasselbe wie die Fahrt durch das Wasser. Prüfen Sie, welche Betriebsart gewählt ist, bevor Sie den Wert für Verbrauchsrechnungen oder langsame Fahrt heranziehen, sonst passen die Zahlen nicht zum Maschinentagebuch.