Unterseeboot mit Strömungsfeldlinien vom Bug zum Heck

Vorhersage magnetischer Signaturen von Wasserfahrzeugen unter Verwendung von Sensordaten aus dem Innern im Kontext eines Signaturmanagementsystems

14.01.2025

Wasserfahrzeuge erzeugen durch ihre Materialien und Bordgeräte magnetische Signaturen, die Unterwasserminen als Zündkriterium nutzen können. Besonders gefährdete Fahrzeuge wie U-Boote minimieren diese Signaturen durch spezielle Maßnahmen, etwa den Einsatz nicht-magnetisierbarer Materialien und magnetischer Eigenschutzsysteme (MES). MES reduzieren magnetische Signaturen mit Hilfe von Kompensationsspulen, die vorab numerisch analysiert und in Magnetfeld-Simulatoren kalibriert werden.

Das klassische MES hat jedoch Schwächen bei dynamischen Änderungen, z. B. durch entsprechende Beladung des Wasserfahrzeugs oder Materialmagnetisierung durch das Erdmagnetfeld während der Fahrt. Daher wird ein störfeldgeregelter, magnetischer Eigenschutz (S-MES) entwickelt, der lokale Sensoren im Fahrzeug nutzt, um magnetische Signaturen einerseits präzise vorherzusagen und andererseits um Spulenströme dynamisch so anzupassen, dass eine Magnetfeldkompensation erreicht wird. Das Ziel ist eine minimale äußere magnetische Signatur. Voruntersuchungen dazu basieren auf dreidimensionalen (3D) Multiphysik-Simulationen in COMSOL Multiphysics und Matlab. Die Daten werden anhand von entsprechenden Experimenten an existierenden Wasserfahrzeugen der Marine validiert.

Die Untersuchung eignet sich zur Weiterqualifikation im Rahmen eines Promotionsvorhabens und ist Teil einer Forschungszusammenarbeit mit der Marine der Bundeswehr.

Interessent:innen dürfen uns gerne kontaktieren:

Prof. Dr. Daniel Erni (daniel.erni@uni-due.de)