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Note
titleAttention:

The need of the system has to be announced in cruise planning document "Einsatzplanung" prior to the cruise.

The mounting of USBL antenna is executed by ships crew, the operation of the system must be executed by experienced scientific staff. Mounting of antenna takes ca. 45 minutes: removing ice protection of moon pool and lowering GAPS antenna. The reverse procedure for deinstallation takes the same time.

In case of sea ice conditions the system must be operated with no ship speed but following ROV or drifting is allowed. In ice free conditions moving of ship is allowed up to 5 knots. Opening angle detecting transponders theoretically amounts to 200 degree. But you need to take the obstruction by means of ships hull into account.

In the actual version there is no compatibility to USBL system POSIDONIA (USBL-Box), which is also available on board Polarstern.

Online data stream of GAPS is broadcasted via UDP, which can be used by alternative visualization tools (e.g. PosiView) or for seperately logging.

GAPS underwater communication is conducted by using various frequencies, interferences with simultaneously operating Echo Sounders are possiblePlease note that operations of GAPS requires experienced scientific staff on board. The system is not operated by the ship's crew. Announce operations with GAPS to AWI-Logistics prior to the cruise and clarify the data transfer after the cruise.

Attention: Submarine cable must be connected and device must be submerged in water through moonpool in box keel before activating GAPS.

Summary

Transducer Frequency:

Metadata (Metadata Plugin)
0Frequency
GAPS: from 22 to 30 kHz; Transponder: 19.5, 20.0, 20.5 or 21 kHz

Responsible Persons

Components

Metadata (Metadata Plugin)
0Components
The system consits of the GAPS itself, mounting for installation in the hydrographic shaft, a transponder type MT832E-R, a transponder type MT832E-HD-R with removable head, Easy Connect Box (ECB) and monitoring software "GAPS MMI - Man Machine Interface". The system is hard-wired and the software is installed an configurated. The GAPS must be installed in the hydrographic shaft before operating, the transponders can be mounted wire or to submarine vehicle

 GAPS muss für 
den Einsatz im Hydrographenschacht montiert werden. Die Transponder 
können am Draht (Halterung vorhanden) oder in einem Unterwasserfahrzeug 
installiert werden.


Da das System akustisch mit diversen Frequenzen Unterwasser 
kommuniziert, kann es zu Interferenzen mit anderen Echolotsystemen 
kommen. Eine Liste der an Bord befindlichen Schwinger mit ihren 
Frequenzen finden Sie hier.

GAPS

Das GAPS ist wie oben bereits erwähnt ein bi-direktionales 
akustisches Ortungssystem, welches zwischen dem Schiff und einen oder 
mehreren Transpondern kommuniziert. Dabei können deren Positionen und 
Geschwindigkeiten relativ zum Schiff und absolut bestimmen kann. Der 
Tranponder muss dabei mit dem Unterwasserobjekt oder Unterwasserfahrzeug
 mechanisch verbunden sein. Das GAPS selbst wird über eine spezielle 
Montageinrichtung im Hydrographenschacht montiert, unter dem 
Schiffsboden gefahren.
Transponder vom Typ MT832E-R und MT832E-HD-R

Die akustischen Transponder sind auf das GAPS abgestimmt und können 
im Transponder-Mode (akustisches Senden und Empfangen) oder im 
Responder-Mode (elektrisches Senden und akustisches Empfangen) betrieben
 werden, wobei für den Responder-Mode die Kabel und Stecker an Bord 
nicht verfügbar sind. Für den Einsatz an der Winde bzw. am Kabel ist ein
 Halter für den MT832E-R vorhanden um z.b. die Position von Probennahmen
 in tieferen Gewässern genau bestimmen zu können. Der Transponder kann 
bis zu einer Wassertiefe von 3.000m eingesetzt werden.


Easy Connect Box (ECB)

Die Easy Connection Box ist ein kleines Interface zur Verbindung des 
GAPS, des externen GPS-Empfängers, des PCs mit der MMI-Software und des 
Datenmanagementsystems DShip. Eingebaut ist die ECB im 19"-Rack im Mess-
 und Registrierraum. Das Einschalten der ECB erfolgt über den 
rückwärtigen Schalter. Der Schalter auf der Frontseite ist für das GAPS.
 
GAPS MMI - Man Machine Interface - Software

Die MMI-Software dient zur Inbetriebnahme des GAPS und zum Tracking 
des am Unterwasserobjekt installiertem Transponders. Installiert ist sie
 auf dem CTD-PC im Mess- und Registrierraum.   


externer GPS-Empfänger (optional für andere Einsatzgebiete)


Das GAPS ist an Bord von FS Polarstern mit dem bordeigenen 
GPS-Empfänger verbunden. Der externe GPS-Empfänger ist auf FS Polarstern
 nicht erforderlich. 

Position

Data logging, storage and archiving

Logged parameters

Sensorweb integration
urnvessel:polarstern:gaps
contenttypeSummary

The Global Acoustic Positioning System (GAPS) combines an ultra-short baseline (USBL) acoustic positioning system and an inertial navigation system (INS) in the same housing to provide accurate position of any subsea object supplied with a transponder. Operating range is up to 4000m water depth with accuracy 0.2 percent of the distance to the object. The registration angle of 200 degree also enables position detection nearby sea surface. Electronic device ECB (Easy Connection Box) is installed in echo sounder device room E-525a. Operation is performed by software MMI.


Sensorweb integration
urnvessel:polarstern:gaps
contenttypeMetadata
ManufactureriXblue
ModelGAPS II
Serial No.430 9000-129
Typeultra short baseline positioning systems
REGISTRY-Link↪ REGISTRY (628)


Sensorweb integration
urnvessel:polarstern:gaps
contenttypeImages

Image Added Image Added Image Added

Transducer Frequency:

Metadata (Metadata Plugin)
0Frequency

Contacts

Sensorweb integration
urnvessel:polarstern:gaps
contenttypeContacts
Name Institution Role
Ralf KrockerAlfred Wegener Institute, Helmholtz Centre for Polar and Marine ResearchEngineer In Charge, Data Provider

Components

Metadata (Metadata Plugin)
0Components

Position

Sensorweb integration
urnvessel:polarstern:gaps
contenttypeLocalFrame
Infoxyz-position is valid, if device is deployed through moonpool in box keel, electronics located in E525A.
X69.485 m
(X-0 is at the center of der rudder (ref. design drawing of the vessel), positive X-axis is forward and along vessel centerline)
Y-1.658 m
(Y-0 at centerline, positive Y-axis is portside)
Z0.008 m
(Z-0 is set to the lowest point of the keel, positive Z-axis is upwards)

Data logging, storage and archiving

Logged parameters

Sensorweb integration
urnvessel:polarstern:gaps
contenttypeParameters
Parameter O2ARegistry Output Type Unit
daydate and timeunknown
depthdepthm
latitudelatitudedeg
longitudelongitudedeg
monthdate and timeunknown
time in hoursdate and timeunknown
yeardate and timeunknown
x-coordinatedistancem
y-coordinatedistancem
z-coordinatedistancem
rollattitudedeg
pitchattitudedeg
headingattitudedeg
transponder numberindexunknown

Central geographical ship's position and time standard

Metadata (Metadata Plugin)
0timestandard
Die Zeitsynchronisierung des PCs, auf dem die GAPS MMI - Software 
installiert ist, erfolgt über die Windows-Domain-Zugehörigkeit.
Metadata (Metadata Plugin)
0shipsposition
Eine Zentrierung der GPS-Antennenposition auf den GAPS und auf den Transponder findet statt

Rawdata storage on board

Metadata (Metadata Plugin)
0Rawdata
Data storage in DShip system.

Dship

Uncorrected measurement data
Metadata (Metadata Plugin)
0DShip


|| Device name | GAPS || || Parameters | day; depth \[m\]; EW; latitude \[°\]; longitude \[°\]; month; NS; time in hours; transponder no sag; transponder no sax; x coordinate \[m\]; y coordinate \[m\]; year; z coordinare \[m\]; pitch \[deg\]; roll \[deg\]; heading std dev \[deg\]; pitch std dev \[deg\]; roll std dev \[deg\]; altitude std dev; latitude std dev; longitude std dev; heading \[deg\] ||
Metadata list

Data archiving on land

space-metadata
0DataOnLand
After the cruise the DShip data set can be extracted from https://dms.awi.de.
Metadata list
|| File format(s) | *.txt || 
|| Calibration certificates | NO ||

Documentation

...


Metadata list

Documentation

Sensorweb integration
urnvessel:polarstern:gaps
contenttypeResources