Oosterom Project 2011

Oosterom Project 2011 Survey Method Statement

Auteur: Klas 3H Datum: mei 2011 Modules: OM1, HS3, HDM2, MP5, MS MIWB / Hydrografie

Revisie 0 1

Datum 29-04-2011 09-04-2011

Reden revisie Eerste versie Verwerking commentaar De Hilster

Oosterom Project 2011

mei 2011

Inhoudsopgave: 1 2 3 4 4.1 4.1.1 4.1.2 4.1.3 4.1.4 4.1.5 4.1.6 4.2 4.2.1 4.2.2 4.2.3 4.3 4.3.1 4.3.2 4.3.3 4.3.4 4.4 4.4.1 4.4.2 4.5 4.5.1 4.5.2 4.6 4.6.1 4.7 4.7.1 4.7.2 5 5.1 5.2 5.3 5.3.1 5.3.2 5.3.3 5.4 5.4.1

Survey omschrijving ...................................................4 Eenheden en datums...................................................9 Mobilisatie ............................................................... 13 Apparatuur .............................................................. 14 Positionering............................................................ 14 Backup 1: QPoS........................................................ 15 Backup 2: Starfix ...................................................... 15 Opzetten basisstation ................................................ 15 Kalibreren basisstation............................................... 16 Hoogte controle ........................................................ 17 Installatie aan boord ................................................. 17 Multibeam ............................................................... 18 Specificaties............................................................. 19 Kalibraties ............................................................... 19 Gebruik ................................................................... 24 Side scan sonar........................................................ 27 Specificaties............................................................. 27 Kalibratie................................................................. 34 Layback kalibratie ..................................................... 35 Gebruik ................................................................... 37 Singlebeam ............................................................. 40 Kalibratie................................................................. 41 Deployment en interfacing.......................................... 43 Motion Reference Unit ............................................... 44 Kalibratie................................................................. 45 Deployment en Interfacing ......................................... 48 Gyro....................................................................... 49 Kalibratie................................................................. 50 Sound Velocity Profiler............................................... 53 Kalibraties ............................................................... 54 Gebruik ................................................................... 55 Survey.................................................................... 57 Survey planning ....................................................... 57 Survey planning ....................................................... 59 Survey aanpak dag 1 ................................................ 60 Haven ..................................................................... 60 Oosterom ................................................................ 62 Wrakken.................................................................. 67 Uitwerking aanpak dag 2 ........................................... 70 Oosterom ................................................................ 71

Revisie 1: 09-05-2011

Pagina 2 van 97


5.4.2 6 6.1 6.2 6.3 6.3.1 7 8 8.1 8.2 8.3 8.3.1 8.3.2 8.3.3 8.4 8.5 9

mei 2011

Wrakken (USBL) ....................................................... 75 Software ................................................................. 79 Instellingen template in QINSy ................................... 79 Geodetische Parameters Wizard .................................. 79 Filters ..................................................................... 82 Processen ................................................................ 85 Demobilisatie ........................................................... 86 HSE........................................................................ 87 Health .................................................................... 87 Safety..................................................................... 88 Toolbox................................................................... 89 Veiligheidsmiddelen................................................... 92 Afbakening gebieden ................................................. 93 Algemene veiligheidsmiddelen..................................... 94 Environment ............................................................ 95 De Waddenzee ......................................................... 96 Bronnen figuren ....................................................... 97

Revisie 1: 09-05-2011

Pagina 3 van 97


1

mei 2011

Survey omschrijving Dit document bevat de omschrijving van de voorbereiding en de uitvoer van de survey van het Oosterom, zoals deze uitgevoerd zal worden op 18 en 19 mei 2011. Het doel van de survey is het uitvoeren van een site survey in het Oosterom binnen het gestelde gebied (figuur 1), inclusief het in beeld brengen van de wrakken ‘Boetak’ en ‘Walsum’.

Figuur 1: Survey gebied

Boetak en Walsum In het surveygebied (zie figuur 2) liggen 2 wrakken, namelijk de ‘Boetak’ en de ‘Walsum’. Het eerste doel van de survey is het zo goed mogelijk in beeld brengen van deze wrakken met behulp van side scan sonar. Uit eerdere surveys is gebleken dat de Walsum goed te detecteren valt. De Boetak was daarentegen slecht terug te vinden.

Revisie 1: 09-05-2011

Pagina 4 van 97


mei 2011

Van deze wrakken zijn de volgende gegevens bekend: Boetak: 53 21.20’ N / 005 14.88’ E op onbekende diepte Walsum: 53 20.80’ N / 005 15.72’ E op 7.2 meter onder LAT

Figuur 2: Locatie Boetak en Walsum

Daarnaast zullen er in het gestelde gebied bathymetrische data opgenomen worden met behulp van multibeam echolood. Gezien de beschikbare tijd wordt er binnen het gebied een strook van ongeveer 80m bij 2800 meter gedefinieerd als streefdoel voor de behaalde multibeam data. Het uiteindelijke doel van deze behaalde data is het maken van een vergelijking met data behaald uit surveys in voorgaande jaren.

Revisie 1: 09-05-2011

Pagina 5 van 97


mei 2011

Octans Als surveyschip zal het MS Octans gebruikt gaan worden. Lengte over alles Maximale breedte Maximale diepgang Diepte Hoogte Snelheid

30.19 m 7.50 m 3.00 m 3.25 m 12.25 m 10 knopen

Tabel 1: Specificaties Octans

Figuur 3: De Octans

Revisie 1: 09-05-2011

Pagina 6 van 97


mei 2011

Apparatuur overzicht Het surveyschip zal tijdens de mobilisatie worden uitgerust met de volgende apparatuur: Apparaat Multibeam Side Scan Sonar Side Scan Sonar (backup) USBL Motion sensor GNSS

Fabrikant Kongsberg Maritime Dowty Maritime Limited Marine Sonic Technology Kongsberg Maritime Kongsberg Maritime Trimble

Gyrokompas Sound Velocity Profiler Singlebeam echolood

C.Plath AML Krupp Atlas Elektronik

Type EM3002 Dowty widescan 3050 Sea Scan PC® centurion Hipap 350P MRU-H RTK met Trimble SPS 852 ontvangers Navigat XII/ mod. 10 Smarth SV&P Atlas Deso 25

Tabel 2: Overzicht apparatuur

Verder zijn er 2 pc’s met QINSy aanwezig, waarvan 1 als online pc geinterfaced wordt met de apparatuur, en de tweede als back-up en offline pc functioneert. Personeel Het volgende personeel is voor de survey aanwezig aan boord: Party Chief: Head of Safety: Hoofd Online Surveyor: Hoofd Techniek: Surveyors:

Revisie 1: 09-05-2011

Karel Epke Rogier Morsink Alan Stoel Esther v/d Boor Sjoerd Frederiks Emiel Middel Bernd Monsma Jeroen Rolloos Renske Zaremba

Pagina 7 van 97


mei 2011

Client Als client rep is op beide surveydagen aan boord van het ms Octans aanwezig: N. de Hilster

Specifieke functies Party Chief: Is tijdens de survey verantwoordelijk voor het goede verloop van de survey, het uitvoeren van de survey volgens het survey method statement en coördineert de communicatie tussen de survey ploeg, de client en de bemanning. Head of Safety: Draagt zorg voor een veilige uitvoer van de survey volgens de in dit document opgestelde HSE richtlijnen. Hoofd Online Surveyor: Is hoofdverantwoordelijke voor de correcte werking van de online pc, het loggen van de data en het bijhouden van het surveylogboek. Hoofd Techniek: Hoofdverantwoordelijke voor de juiste werking van de tijdens de survey gebruikte apparatuur.

Revisie 1: 09-05-2011

Pagina 8 van 97


2

mei 2011

Eenheden en datums De survey wordt volgens de specificaties van de klant uitgevoerd in ED50, met als hoogte reductievlak LAT. Als hoogtereferentie wordt het RTK systeem aan boord gebruikt. Eenheden: - Alle lineaire eenheden zijn in meters. - Alle hoeken in graden. Voor de transformatie van WGS’84 naar ED50 worden de volgende parameters gebruikt.

Geodetische Parameters Datum WGS’84 Spheroïd WGS’84 Semi-major axis (a) [m] 6378137.000 Semi-minor axis (b) [m] 6356752.314 First Eccentricity 0.0066943780 squared (e2) Inverse afplatting (1/f) 298.2572236

ED50 International 1924 6378388.000 6356911.946 0.006722670 297.000

Tabel 3: Geodetische parameters

Projectie parameters Projectie UTM Zone UTM 31 Centrale meridiaan 3o Oost Origin latitude 0o Noord False Easting 500000 m False Northing 0m Schaalfactor op CM 0.9996 Tabel 4: Projectie parameters

Revisie 1: 09-05-2011

Pagina 9 van 97


Transformatie: dX dY dZ

mei 2011

Transformatie parameters1 WGS’84 naar ED50 +89.5 m rX +0.000 sec. +93.8 m rY +0.000 sec. +123.1 m rZ -0.156 sec. Scale -1.2 ppm Tabel 5: Transformate parameters

Test coördinaat Voor het testen van de juiste werking van de datumtransformatie in QINSy wordt het volgende testcoördinaat gebruikt: Datum WGS’84 ED50 UTM 31

Latitude Noord 53° 21’ 30” N 53° 21’ 32.675” N

Longitude Oost 005° 14’ 00” E 005° 14’ 4.765” E

Easting [m]

Northing [m]

648717.88

5914669.08

Tabel 6: Test coördinaat

Nauwkeurigheden Voor de behaalde bathymetrische eindproducten worden de volgende doelstellingen nagestreefd met betrekking tot de nauwkeurigheid, deze zijn gelijk aan IHO Special Order standaarden volgens de S44 normen. Dekking: Positie: Diepte:

100% 2 meter (2σ) 0.26 meter op 10 meter diepte (2σ)

D = a 2 + (b * d ) 2 = 0.25 2 + (0.0075 *10) 2 = 0.261 De gebruikte parameters a, b en d hierin staan voor: a: een factor voor een constante onzekerheid b: een factor voor een diepteafhankelijke onzekerheid d: de diepte De waarden voor a en b volgen uit de S44 normen van de IHO, zie hiervoor tabel 7.

1

parameters volgens UKOOA en PcTrans

Revisie 1: 09-05-2011

Pagina 10 van 97


mei 2011

Tabel 7: IHO S44 orders

Revisie 1: 09-05-2011

Pagina 11 van 97


mei 2011

Getij Voor de surveydagen zijn de getijvoorspellingen van Rijkswaterstaat voor West-Terschelling opgehaald. Deze voorspellingen zijn ten opzichte van NAP. LAT ligt in het surveygebied 1.52 meter onder NAP.2 18 Mei

Figuur 4: Getijvoorspelling voor 18 mei

19 Mei

Figuur 5: Getijvoorspelling voor 19 mei

2

Bron: PCTrans

Revisie 1: 09-05-2011

Pagina 12 van 97


3

mei 2011

Mobilisatie De voorbereiding van het project bestaat uit de volgende stappen: - Opzetten en inmeten RTK referentiestation - Testen side scan sonar systemen - Testen en barcheck single beam echolood - Testen SVP - Inmeten en kalibreren MRU - Kalibreren gyrokompas - Inmeten montage paal MBES/USBL - Kalibreren apparatuur Tijdens de mobilisatie van het schip in de twee dagen voor de survey worden de volgende stappen doorlopen: - Installeren apparatuur van Kongsberg - Opzetten survey setup in QINSy - Apparatuur in QINSy interfacen - Veiligheidsmateriaal gereed leggen

Revisie 1: 09-05-2011

Pagina 13 van 97


4

mei 2011

Apparatuur In dit hoofdstuk wordt de apparatuur beschreven welke tijdens de survey gebruikt wordt. Per apparaat wordt besproken welke type er wordt gebruikt, en wat de specificaties van dit apparaat zijn. Daarnaast wordt de nauwkeurigheid van het apparaat besproken, en hoe het apparaat gekalibreerd dient te worden.

4.1

Positionering Als positionering en als hoogtereferentie wordt een Trimble GNSS RTK systeem met referentiestation gebruikt. Deze setup bestaat uit: Het basis- of referentiestation, bestaande uit: - Trimble SPS852 GNSS Receiver - Trimble Zephyr Geodetic 2 Antenne De setup voor de Octans, bestaande uit: - Trimble SPS852 GNSS Receiver (in 19” rack) - UMTS ontvanger voor QPS correctiesignaal (in 19” rack) - Trimble Zephyr 2 antenne En een mobiele of rover setup, voor onder meer de uit te voeren kalibraties, bestaande uit: - Trimble SPS852 GNSS Receiver - Trimble Zephyr 2 antenne - Trimble Tablet met SCS900 software De door de fabrikant gespecificeerde nauwkeurigheden voor dit systeem staan hieronder in een tabel, met daarbij ook de nauwkeurigheid op 5 kilometer afstand (verste afstand referentiestation – surveygebied).

RTK Horizontale nauwkeurigheid (1σ) Verticale nauwkeurigheid (1σ)

Volgens specificaties 8 mm + 1 ppm

Op 5 km afstand 8 + 5 = 13 mm

15 mm + 1 ppm

15 + 5 = 20 mm

Tabel 8: RTK nauwkeurigheid

Revisie 1: 09-05-2011

Pagina 14 van 97


4.1.1

mei 2011

Backup 1: QPoS Als backup systeem op het RTK signaal is er in het 19” rack een UMTS ontvanger aanwezig. Hiermee kan verbinding worden gemaakt met het QPoS netwerk om dit als correctiesignaal te gebruiken. De gestelde horizontale nauwkeurigheid binnen het QPoS netwerk wordt gesteld op 2 a 3 cm3.

4.1.2

Backup 2: Starfix Daarnaast is er aan boord van de Octans een Starfix HP systeem aanwezig welke als back-up ingezet zal kunnen worden. De horizontale nauwkeurigheid hiervan bedraagt 10 tot 20 cm.

4.1.3

Opzetten basisstation Het RTK basisstation zal in de toren van het MIWB worden geïnstalleerd ter vervanging van het verouderde referentiestation. Hiervoor zal de Trimble Zephyr Geodetic 2 Antenna op de toren worden gemonteerd, zodanig dat er zo min mogelijk kans op verstoring door de aanwezige installaties kan plaatsvinden. Verder wordt er op de toren een VHF antenne geplaatst voor het versturen van de correctiesignalen. Binnen in de toren zal de ontvanger gemonteerd worden. De maximale afstand tussen het referentiestation en het surveygebied is 5000 meter, gezien de hoogte van de toren valt te verwachten dat dit binnen het bereik van het VHF signaal valt. Dit zal echter voor aanvang van de survey getest worden om zeker te zijn dat er tijdens de survey gebruik gemaakt kan worden van het RTK signaal, bijvoorbeeld door met de ontvanger Rover richting het Oosterom te varen en te kijken of het correctiesignaal nog ontvangen wordt.

3

Bron: website QPoS (http://www.qps.nl/display/QPoS/QPoS)

Revisie 1: 09-05-2011

Pagina 15 van 97


4.1.4

mei 2011

Kalibreren basisstation Voor het kalibreren van het basisstation zal eerst in de receiver van het basisstation een minimum van 2 maal 24 uur data gelogd worden. Deze datasets zullen worden gebruikt om via online GPS processing diensten van Auspos4 en/of CSRS-PPP5 te vereffenen tot een positie. Bij 24 uur loggen zou uit deze vereffening een nauwkeurigheid van 1 a 2 centimeter behaald kunnen worden6. Het gemiddelde van deze posities zal als initieel referentie coördinaat in het basisstation worden ingesteld.

Zero-baseline Om de positie van het basisstation verder te verbeteren zal er een zero-baseline meting worden uitgevoerd naar een bekend RD-punt in de buurt. Het punt dat hiervoor gebruikt zal worden is RD-punt 059307-11 “Muur kade Dellewal”. Hiervan zijn de volgende gegevens in het RD-stelsel bekend7: X [m] = Y [m] = Hoogte=

143892.3885 597510.3832 +2.8160 t.o.v. NAP

Voor de zero-baseline meting wordt de rover opstelling boven het bekende punt opgesteld en met behulp van RTK hierop een fixed positie te loggen voor minstens 1 minuut. De gemiddelde positie die hieruit volgt wordt vergeleken met de bekende coördinaten van het RD-punt. Hieruit worden correcties bepaald voor de positie van het referentiestation (correcties in longitude, latitude en hoogte). Deze correcties worden in het basisstation doorgevoerd, en vervolgens zal het proces herhaald worden. Dit gebeurt totdat de gemiddelde positie op het muurtje overeenkomt met de bekende coördinaten van het muurtje, binnen de 4 5 6 7

Site: http://www.ga.gov.au/geodesy/sgc/wwwgps/ Site: http://csrsjava.geod.nrcan.gc.ca/ Site: http://www.geod.nrcan.gc.ca/products-produits/ppp_acc_e.php Bron: Kadaster

Revisie 1: 09-05-2011

Pagina 16 van 97


mei 2011

nauwkeurigheid van het Trimble systeem. Dat wil zeggen, een maximale afwijking in het horizontale vlak van 8 mm. en in de hoogte van 15 mm. Tot slot zal er nog een scatterplot over een periode van 5 minuten gemaakt worden waarop de gelogde punten, en het referentiepunt weergegeven worden. Aangezien het RTK systeem gebruikt zal worden als hoogtereferentie dient er extra zorg gedragen te worden in het controleren van de hoogte. Dit betekent onder meer rekening houden met het fase centrum in de antennes bij het uitvoeren van de kalibraties.

4.1.5

Hoogte controle Als laatste controle zal aan boord van het ms Octans de binnenkomende hoogte gecontroleerd worden door vanaf bolders aan beide zijden van het schip naar het wateroppervlak te meten. Tegelijkertijd wordt de hoogte gelogd. Aangezien de antenne in het scheepsassenstelsel is ingemeten kan worden bepaald wat de antennehoogte boven het wateroppervlak is. Samen met de getijhoogte (via Rijkswaterstaat) van dat moment kan de hoogte van de antenne ten opzichte van NAP bepaald worden. Deze hoogte kan worden vergeleken met de GNSS hoogte door deze in PCtrans om te rekenen.

4.1.6

Installatie aan boord De Trimble installatie aan boord bestaat uit een 19” rack met een SPS852 GNSS Receiver en een UMTS ontvanger. Deze wordt ingebouwd in de surveyhut en geïnterfaced met de online pc. De 3 antennes (GNSS, UMTS en VHF) worden in de mast gemonteerd. Tijdens de installatie van deze apparatuur zullen de oude GPS systemen verwijderd worden, behalve het Starfix HP systeem welke geïnstalleerd blijft. De positie van de GNSS antenne wordt in het scheepsassenstelsel ingemeten met behulp van een Total station.

Revisie 1: 09-05-2011

Pagina 17 van 97


4.2

mei 2011

Multibeam Voor het opnemen van de bathymetrische data gaat er gebruik gemaakt worden van een Kongsberg EM3002 multibeam, met een enkele sonar head. Dit is een ondiep water multibeam, waarbij surveyen met waterdieptes van 1m tot 200m mogelijk is. Typische toepassingen ervan zijn het surveyen van havens, vaarroutes en kanalen met “critical keel clearance”. Vandaar dat deze multibeam voor het Oosterom-project geschikt is, aangezien hier ook sprake is van een ondiepe vaargeul waar de “keelclearance” kritiek kan zijn. Er moet een keuze gemaakt worden om de beam afstand equidistant of equiangular te nemen, ofwel; hebben alle beams dezelfde hoek ten opzichte van elkaar, of hebben alle footprints van de beams een zelfde afstand tot elkaar op de bodem? In dit geval is er gekozen voor equidistante beam afstand. Vanwege het ondiepe water van het Oosterom zijn de buitenste bundels erg belangrijk. Bij gelijke afstand tussen de beams is er ook bij de buitenste beams nog een overlap tussen de footprints. De gebruiksfrequentie is 300 kHz; De 293 en 307 kHz zijn alleen van toepassing bij het gebruik van twee sonar heads, om interferentie te voorkomen. Beam stabilisatie is ook een eigenschap van de EM3002, dat wil zeggen; als het schip rollt of pitcht, zullen de beams zodanig gestuurd worden dat er geen golfvormig patroon in de surveydata zal ontstaan.

Revisie 1: 09-05-2011

Pagina 18 van 97


4.2.1

mei 2011

Specificaties

Frequenties

Swath hoek Pitch stabilisatie Roll stabilisatie Heave compensatie Pulslengte Diepte resolutie Range resolutie Transducer configuratie Beam afstand Amplitude resolutie Bundelbreedte

293, 300 of 307 kHz Aantal beams per ping 254 (bij single head configuratie) 130° Ja Ja Ja 150µs 1cm 5cm Mills cross equidistant of equiangular 0.5 dB 1.5°

Tabel 9: Specificaties MBES8

4.2.2

Kalibraties Ook na het inmeten van de transducer (zie 4.2.3), wanneer dus alle offsets bekend zijn, zijn er resterende fouten in de uitlijning van de transducer. De multibeam head zal immers nooit precies recht staan ten opzichte van het scheepsassenstelsel. Om deze laatste foutjes op te lossen bestaat de patch test, die aan het begin van de Oosteromsurvey zal worden uitgevoerd. De patch test lost vier fouten op; - roll fout - pitch fout - yaw fout - time delay (latency) Voor de patch test moeten bepaalde multibeam data verzameld worden, welke vervolgens in de survey software verwerkt zal worden met een patch test tool.

8

Bron: Specificatiesheet Kongsberg EM3002

Revisie 1: 09-05-2011

Pagina 19 van 97


mei 2011

Methode Normaal gesproken worden voor een patch test 4 lijnen gevaren, over een helling danwel over een duidelijk zichtbaar object. Voor deze survey worden 5 lijnen gevaren, in het onderdeel “yaw” wordt uitgelegd waarom deze vijfde lijn gevaren wordt. Er moet goed op gelet worden dat de multibeam head bij tegengestelde lijnen wel hetzelfde gebied bedekt. Dit is vooral belangrijk omdat bij deze survey de multibeam aan de zijkant naast het schip hangt. De locatie voor de patch test in deze survey is het havenhoofd van de haven van West-Terschelling, omdat hier sprake is van een mooie steile helling.

Figuur 6: De richting van de te varen lijnen voor de patch-test

De te varen lijnen zijn (verdere verklaring volgt): - rode lijn van noord naar zuid met 4kn - rode lijn van zuid naar noord met 4kn - rode lijn van noord naar zuid met 8kn - groene lijn van noord naar zuid met 4kn - groene lijn van zuid naar noord met 4kn

Revisie 1: 09-05-2011

Pagina 20 van 97


mei 2011

Time delay Meestal is er sprake van een time delay tussen de GPSontvanger en de klok in het multibeam echolood. Om deze time-delay te elimineren wordt 2x dezelfde lijn, in dezelfde richting gevaren (rode lijn van noord naar zuid); de eerste keer op survey snelheid, de tweede keer de helft van deze snelheid. Dit gebeurt het liefst over een steile helling, ofwel het havenhoofd van Terschelling. Er zal door de time delay een horizontale afstand ontstaan tussen de 2 profielen, en dit verschil wordt in de software berekend tot een tijdsfout in milliseconden.

Roll Vaak is er ook een fout in de roll configuratie van de multibeam head. Om deze fout er uit te halen wordt één lijn over een vlak stuk bodem gevaren, en dezelfde lijn nogmaals in tegengestelde richting (rode lijn in beide richtingen. ). Ondanks dat er wel een helling aanwezig is in de rode lijn, zal er ook een recht stuk zijn wat gebruikt kan worden.

Figuur 7: De te varen lijnen om de roll fout te bepalen

Nu ontstaan er twee profielen die in een kruisvorm staan. De software berekent vervolgens de roll fout (een hoek in graden) zodat de twee profielen wél over elkaar heen vallen.

Revisie 1: 09-05-2011

Pagina 21 van 97


mei 2011

Figuur 8: De kruisende profielen van de vlakke bodem als resultaat van de roll fout

Pitch

Figuur 9: Verschillende profielen met een pitch fout

Voor de pitch fout wordt twee keer dezelfde lijn over een helling (de helling bij het havenhoofd van Terschelling) gevaren, in tegengestelde richting. Een profiel van de data zal twee verschillende hellingen weergeven. Op deze manier zal de survey software de pitch fout hier uit kunnen halen.

Revisie 1: 09-05-2011

Pagina 22 van 97


mei 2011

Yaw Voor de yaw worden twee parallelle lijnen gevaren (de rode en de groene) over een helling (wederom de haveningang van Terschelling). De afstand tussen deze lijnen moet ongeveer 2 á 3 keer de waterdiepte zijn. Dit resulteert in een positiefout tussen de twee profielen, waaruit de yaw fout berekend wordt door de survey software.

Figuur 10: Yaw fout

Bij het kalibreren van de yaw kan er sprake zijn van een richtingsafhankelijke fout in de gyro. Om deze fout te elimineren, doen we de yaw test ook twee kanten op. Hiervoor hoeft slechts 1 extra lijn gevaren te worden. Dit is dezelfde lijn (de groene lijn) maar dan in tegengestelde richting. Deze kan vervolgens vergeleken worden met de rode lijn in dezelfde richting.

Nauwkeurigheid In de specificaties staan de volgende resoluties vermeld: Diepte resolutie Range resolutie

Revisie 1: 09-05-2011

1cm 5cm

Pagina 23 van 97


4.2.3

mei 2011

Gebruik Deployment De multibeam wordt direct gemonteerd onder aan de paal, te zien in de onderste afbeelding. Aan de stuurboord zijkant van de Octans zit een bracket, hier zijn de bevestigingspunten van de paal in te hangen waar de paal op zijn plek naast de Octans komt, ook te zien in de afbeeldingen hiernaast rood omcirkeld. X,Y en Z bepalen De x,y,z worden ingemeten met een blokhaak vanaf een vast coördinaat, de bolder die in de afbeelding dik rood omcirkeld staat. Deze is in het scheepsassenstelsel ingemeten in het droogdok, en heeft x,y,z coördinaten binnen dit stelsel. Met de blokhaak wordt vanaf dit punt tijdens de mobilisatie de delta x,y,z gemeten, de positie van de multibeam head is hier uit te halen door voor de montage van de paal de lengte z te meten van de paal met de multibeam eraan vast, en bij de z waarde van de meting af te trekken. Deze x,y,z waarde van de multibeam head worden ingevoerd in QINSy, en daarmee is de montage klaar voor de survey. De scheefstand van de paal wordt bepaald door (als deze al gemonteerd is) een waterpas er tegenaan te houden, en kijken of deze ongeveer recht staat.

Figuur 11: Inmeten paal

Revisie 1: 09-05-2011

Het fasecentrum van de multibeam head zal verteld worden door de mensen van Kongsberg. Dit staat niet in de specificaties, omdat dit bij elke multibeam kan verschillen.

Pagina 24 van 97


mei 2011

Gebruik multibeam swath in de survey In de EM3002 specificaties staat dat de swath hoek 130 graden breed is, met simpele geometrie in Excel wordt daaruit de swath breedte berekend. In dit bestand kunnen de instellingen veranderd worden, en bekeken wat het effect op de swath breedte is. Hiermee kan gekeken worden welke swath breedte er verwacht wordt. Swath breedte bij laagst verwachte waterdiepte: Het schip heeft een diepgang van ongeveer 3 meter, de multibeam head zal hier niet onderuit komen. Op het Oosterom, waar de survey plaatsvindt, is de verwachte waterdiepte met LAT gemiddeld genomen ongeveer 8 meter, dit zal 5 meter onder de transducer kunnen worden. In de getijvoorspelling komt laagwater in de dagen dat er gesurveyed wordt dicht bij LAT, met het laagste laagwater van die dagen zelfs op LAT. De swath breedte die dan verwacht kan worden is redelijk klein, de berekening is hieronder te zien is. De verwachte laagste waterdiepte op het Oosterom:

Swathhoek α: Waterdiepte: Transducer diepte: diepte onder transducer (d) Swathbreedte:

130 8 3 5 21,4

graden m m

α/2

graden 65

rad 1,134464

m

Tabel 10: Swath berekening

Swath breedte bij hoogst verwachte waterdiepte Op het Oosterom staat de waterdiepte in LAT gegeven, gemiddeld genomen is dit ongeveer 8 meter. Hieruit wordt de (ongeveer) hoogst verwachte waterdiepte uit berekend,

Revisie 1: 09-05-2011

Pagina 25 van 97


mei 2011

LAT valt 1,4 meter onder NAP in welke waarde de getij voorspelling gegeven wordt. Zoals gezegd valt in de voorspelling tijdens de survey dagen, laagwater precies op LAT wat -140cm NAP is. Het hoogste hoogwater valt op +100cm NAP, dat is 240 cm boven LAT. De hoogst verwachte waterdiepte tijdens de survey dagen die aangenomen kan worden zal gemiddeld 10,4 meter zijn. De swath breedte die dan verwacht kan worden is redelijk groot, de berekening is hieronder te zien.

Swathhoek α: Waterdiepte: Transducer diepte: diepte onder transducer (d)

130 10,4 3 7,4

graden m m

Swathbreedte:

31,7387

m

α/2

graden 65

rad 1,134464

Tabel 11: Swath

Uitkomst Het verschil in waterdiepte geeft een groot verschil, 10 meter in swath breedte, wat voor de survey voortgang erg belangrijk is, aangezien er een bepaald gebied van het Oosterom met multibeam data opgevuld moet worden. In de aanpak van deze survey is hier rekening mee gehouden, in tijdsplanning in het vaarplan en de tijd van de Oosterom peiling. Zie hoofdstuk 5.

Revisie 1: 09-05-2011

Pagina 26 van 97


4.3

mei 2011

Side scan sonar Tijdens de survey van het Oosterom project 2011 zal er naast MBES gebruik worden gemaakt van side scan sonar systemen. Er is uit het aanbod dat aanwezig is een primair en een secundair systeem gekozen. Primair: Dowty widescan model 3050 Secundair: Sea Scan PC Side Scan Sonar

4.3.1

Specificaties In de nu volgende tekst zal het Dowty widescan model 3050 syteem als de Dowty worden genoemd en de Sea Scan PC Side Scan Sonar zal worden aangeduid als de Sea Scan. De keuze voor het gebruik van de Dowty als het primaire en de Sea Scan als het secundaire systeem, is tot stand gekomen op basis van de operatie frequenties van en de reikwijdte. Het survey gebied in het Oosterom is een estuarium waar troebel water verwacht kan worden. Wordt de gebruikte frequentie te hoog dan is er een grote kans dat vanwege het troebele water het signaal wordt geabsorbeerd en de reikwijdte flink wordt beperkt. Daar tegenover staat dat de lagere frequenties een lagere resolutie hebben, de object detectie kan daarmee in gevaar komen. Het systeem van de Dowty is tevens bedoeld voor gebruik in waterdieptes van 0 tot 300 meter. In het survey gebied van het Oosterom wordt de ondergrens van dit spectrum opgezocht en het optimaal gebruik van deze opstelling valt dan ook te betwijfelen. Vandaar dat het secundaire systeem, de Sea Scan gekozen is vanwege zijn hogere frequentie. De reikwijdte zal hiermee flink afnemen maar de resolutie zal toenemen. Mocht er dus geen bevredigend resultaat worden behaald met de Dowty als primair systeem dan is de Sea Scan als secundair systeem een optie waarmee een ander frequentie spectrum kan worden opgezocht

Revisie 1: 09-05-2011

Pagina 27 van 97


mei 2011

De Dowty in specificaties9 Dit onderdeel is gebaseerd op de handleidingen die geleverd zijn bij het systeem. Dit systeem is aantrekkelijk voor deze survey vanwege de reikwijdte die ermee behaald kan worden. Het systeem van de Dowty heeft twee frequenties, 100 kHz -Low Frequency (LF) en 325 kHz High Frecuency (HF), waarmee gewerkt kan worden. 2 Frequenties 100 kHz 325 kHz Transducer depressie onder de horizon 20˚ Verticale hoek/acrosstrack (voor HF en LF) 32˚ Horizontale hoek alongtrack LF 1.9˚ HF 0.6˚ Puls lengte

Long pulse Short pulse

LF 330 µs 90 µs

HF 102 µs 28 µs

Tabel 12: Puls lengte

Bandwidth

LF HF LF HF

Long pulse 0,000330 0,000102 Short pulse 0,000090 0,000028

Bw 2,67 8,63

kHz kHz

9,78 31,43

kHz kHz

Tabel 13: Bandbreedte

9

Bron: Handleiding Dowty

Revisie 1: 09-05-2011

Pagina 28 van 97


mei 2011

De bandwidth is in bovenstaande tabel met de formule:

Bw = 0.88/ t 0 (Hz) t0

is hierin de puls duur in seconden.

Om de gescande objecten goed in het midden van de main lobe te krijgen, dient er een acrosstrack distance aan te worden gehouden die varieert met de hoogte. Gebaseerd op de verticale hoek en de depressie van de transducer is het volgende tabelletje af te leiden. main lobe centre line Hoogte vis 5 6 7 8 9 10 15

1,22173

rad

Treu range 13,7 16,5 19,2 22,0 24,7 27,5 41,2

Slant Range 14,6 17,5 20,5 23,4 26,3 29,2 43,9

Tabel 14:afstanden

Alle afstanden zijn hier in meters.

Revisie 1: 09-05-2011

Pagina 29 van 97


mei 2011

Main lobe centre line is:

90° − 20° = 70° 70° × π = 1,22173rad 180° Hoogte vis 2 + Treu Range 2 = Slant Range ( SR) Er is in de bovenstaande tabel gerekend met een waarschijnlijke waarde voor de hoogte van de vis. Het te surveyen gebied in ogenschouw genomen is het onwaarschijnlijk dat er met meer waterdiepte onder de vis gesurveyed wordt. Delta R (acrosstrack resolution) Rx Long pulse LF 0,281 m 0,299 (100kHz) HF 0,087 m 0,093 (325kHz) Short pulse LF 0,077 m 0,082 (100kHz) HF 0,024 m 0,025 (325kHz) Tabel 15:Delta R

Delta R:

∆R =

C 2 × Bw

C is hierin de SV (Sound Velocity) Bw is de eerder bepaalde Bandwidth

Revisie 1: 09-05-2011

Pagina 30 van 97


Rx =

Rx:

Rx

mei 2011

∆R cos β

is de acrosstrack afstand van de puls op de bodem

β is de grazing angle van de puls op de bodem Heigt SS A 5 6 7 8 9 10 15

Slant Range SR 14,62 17,54 20,47 23,39 26,31 29,24 43,86

Delta Ry (alongtrack) HF (0,6) LF (1,9) 0,153 0,485 0,184 0,582 0,214 0,679 0,245 0,776 0,276 0,873 0,306 0,970 0,459 1,454

Tabel 16: Afstanden

A is hierin de hoogte van de Side Scan Sonar boven de bodem SR de slant range tot de ideale in de main lobe Delta Ry is de Slant Range × de horizontale hoek in radialen Height SS 5 6 7 8 9 10 15

HF (0,6) Lp 14,16 16,99 19,83 22,66 25,49 28,32 42,49

LF (1,9) Lp 145,10 174,12 203,13 232,15 261,17 290,19 435,29

HF (0,6) Sp 3,89 4,67 5,44 6,22 7,00 7,78 11,66

LF (1,9) Sp 39,57 47,49 55,40 63,31 71,23 79,14 118,72

Tabel 17: Delta Ry 2

Bovenstaande tabel geeft de EA (ensonified area) in cm , per Long puls (Lp) of Short puls (Sp), voor de hoge en lage frequentie.

Revisie 1: 09-05-2011

Pagina 31 van 97


mei 2011

Figuur 12: Afbeelding van het hiervoor beschreven proces

Het nearfield waar nog last wordt ondervonden van interferentie wordt bepaald door de formule:

Einde nearfield =

L2

λ

L = de lengte van de transducer λ = de golflengte

λ=

C F

C is de geluidssnelheid door het water in meter per seconde F is de frequentie in Hz

Wavelength 15,00 4,62 2,50 1,67 1,25

Frequentie 100 325 600 900 1200

N-F 32,26 9,93 5,38 3,58 2,69

Tabel 18: Grens nearfield

Revisie 1: 09-05-2011

Pagina 32 van 97


mei 2011

De Sea Scan specificaties10

Figuur 13: Sea Scan specificaties

Voor nu worden deze specificaties als waar aangenomen, is er een reden om over te stappen naar het secundaire Sea Scan systeem dan zal in de uitwerking van de meetgegevens een nadere beschrijving en doorrekening van de specificaties worden opgenomen. Voor nu is het voldoende om uit de bovengenoemde specificaties af te leiden dat het spectrum aan side scan vissen dat bij de Sea Scan opstelling aanwezig is, voldoende is om de geplande survey uit te voeren.

10

Bron: Handleiding Sea Scan

Revisie 1: 09-05-2011

Pagina 33 van 97


4.3.2

mei 2011

Kalibratie De kalibratie is het belangrijkste onderdeel van de mobilisatie van de side scan sonar. Alle apparatuur zal geïnstalleerd worden volgens de specificaties van de fabrikant. De side scan sonar moet gekalibreerd/gecontroleerd worden op de volgende punten: Rub-test, Wet test en een positie controle voor de layback. De rub-test en de wet test zullen een aantal weken voor de survey worden uitgevoerd. De controle voor de positie van de layback zal tijdens de survey worden uitgevoerd. Op de Octans zijn alle onderdelen van de side scan sonars aanwezig om deze controles uit te voeren.

Rub-test De rub-test stelt vast of het systeem als geheel werkt. Dit systeem wordt droog getest aan boord van het schip de Octans. De volgende handelingen zullen worden verricht om de rub-test uit te voeren: Het systeem wordt geheel aangesloten. Het systeem wordt aangezet, met maximale gain en range settings. Er wordt met een hand heen en terug gewreven over de transducers. Dit zal moeten resulteren in donkere lijnen op de recorder van de side scan sonar. Er wordt gecorreleerd over welke transducer gewreven is, met de persoon die erover heen wrijft. Bakboord moet bakboord zijn alsook met stuurboord op de recorder. Dit bovenstaande proces zal een aantal keer worden herhaald tot het resultaat naar tevredenheid is. De rub-test zal moeten bevestigen dat alle connecties intact zijn, dat kabels en connectors goed zijn aangesloten. Er is hier geen nauwkeurigheid aan te binden.

Revisie 1: 09-05-2011

Pagina 34 van 97


mei 2011

Wet-test Wanneer de rub-test naar tevredenheid is uitgevoerd, zal de side scan sonar in water worden getest. Deze test zal worden uitgevoerd aan boord van het schip M/S Octans. Door de wet-test wordt duidelijk of de side scan sonar goed werkt in water. Hiervoor wordt de side scan sonar in water gehangen. Dit gebeurt op de Octans. Allereerst zal de side scan aangesloten moet zijn. Wanneer deze stil in het water ligt, word de sonar aangezet. Wanneer de sonar uitzendt en ontvangt, zullen er reflecties optreden van de omgeving. Het is mogelijk dat, doordat het erg ondiep is bij de Octans, er overstraling plaats vind en dat door de aanwezigheid van een zachte bodem er niet een helder signaal terugkomt. Dit kan resulteren in een beeld met veel ruis en/of onduidelijke return. De side scan zal langs de Octans worden gehangen en er zal in eerste instantie worden gekeken wat de return daarvan oplevert. Daarna zal de side scan gedraaid worden en zal daarvan een reactie zichtbaar moeten worden in het terugkerende signaal.

4.3.3

Layback kalibratie Er zal een kalibratie worden uitgevoerd die zich richt op de positionering door middel van de layback. Met layback wordt bedoeld de horizontale afstand tussen de gesleepte transducer van een side scan sonar en via een punt aan boord van waaruit de vis gesleept word, het towpoint, naar de GPS antenne. Het towpoint is een blok met een kunststof wiel waarin de kabel geleid wordt, hierdoor maakt de kabel geen verkeerde of te korte knik naar het schip toe en worden de krachten van het slepen verdeeld over het blok en de lijn die verderop aan de reling zit. De kalibratie is in feite een controle in hoeverre de afstand van de layback fout is. Voor de positionering van de vis wordt gebruik gemaakt van het principe layback. Om dit te controleren zal er een object worden uitgezet in het Oosterom. De bedoeling van dit object is het lokaliseren maar ook om de layback te controleren en bij te stellen.

Revisie 1: 09-05-2011

Pagina 35 van 97


mei 2011

dit object is het lokaliseren maar ook om de layback te controleren en bij te stellen. Om de vis nu een positie in x,y te geven moet eerst de x,y van het towpoint bekend zijn in het scheepsassenstelsel. Aan de hand van het towpoint kan dan een x,y positie berekend worden voor de vis. Het towpoint komt te hangen aan de kraan en is dus verplaatsbaar. De x,y van het towpoint word aan de hand van de multibeam paal gemeten. De bedoeling is om het towpoint in dezelfde y-as te zetten als de multibeam. Dan hoeft alleen het verschil op de x-as gemeten te worden. Dat wordt gedaan door de afstand grof te meten met een meetband. Daarmee kan dan de x positie van het towpoint gemeten worden. Op deze manier heeft de vis ook een positie in het scheepsassenstelsel en kan de GNSS positie daarnaar worden door berekend. De kalibratie wordt uitgevoerd wanneer het object op de bodem staat en de side scan sonar is uitgezet. Hoe dit uitzetten van het object en de vis gebeurt staat in een volgend sub hoofdstuk. Figuur 14: Positiefout Wanneer de side scan sonar over boord is, alsook het object, zal de vis afgesteld worden om het object goed te kunnen detecteren, evenals de gezochte wrakken. Wanneer het object goed zichtbaar is worden er lijnen gevaren in tegengestelde richting om de afwijking die in de layback zit, te bepalen. Er worden minimaal twee lijnen gevaren over dit object wanneer het object gelokaliseerd is op de side scan data. Deze lijnen worden op de zelfde locatie gevaren alleen in tegengestelde richting. Op beide lijnen moet het object gezien worden. Als de positie van de vis bekend is, kan de positie van het object bepaald worden. Wanneer het object gedetecteerd wordt, moet alleen de afstand bepaald worden hoever het object zich van de vis bevindt. Op de papierrol wordt een schaalverdeling afgedrukt waarna de afstand afgelezen kan worden. Op die manier wordt de positie van het object bepaald.

Revisie 1: 09-05-2011

Pagina 36 van 97


mei 2011

Wanneer tijdens de lijn de positie van het object gemeten wordt, in tegenovergestelde richtingen, komen de posities waarschijnlijk niet overeen. Als de situatie in de illustratie zich voordoet, word de gemiddelde positie tussen de twee gemeten posities berekent. Daar zal het object zich dan werkelijk bevinden. De correctie die uit deze controle voortkomt, zal worden ingevoerd in de software.

4.3.4

Gebruik In dit stuk zal beschreven worden hoe het side scan sonar systeem gebruikt zal worden. Hoe gebeurt het uitzetten van de vis en hoe zit het met het interfacen van dit systeem.

Deployment Om de side scan sonar te gebruiken moet deze worden gesleept achter het schip. Voor het lanceren van de side scan sonar moet rekening worden gehouden met de heersende omstandigheden, zoals het weer en de stroming. Om de vis te kunnen lanceren, is een towpoint nodig (het eerder beschreven blok). Door het towpoint maakt de kabel een mooie boog waardoor er geen knik in de kabel kan ontstaan. Het towpoint wordt opgehangen aan de kraan. De positie van de towpoint wordt aan de hand van de multibeam paal bepaald. Deze kraan kan 1 ton tillen, wat voldoende moet zijn voor de krachten die op de side scan sonar komen en het tillen van het towpoint. De kabel waaraan de vis bevestigd is gaat door dit towpoint. Om de lengte van de kabel in te korten of juist langer te maken word hiervoor een gevlochten kous gebruikt die vast zit aan de reling. Deze vlecht zorgt ervoor dat de kabel ingenomen of juist gevierd kan worden, zodoende kan de vis de juiste hoogte boven de bodem behouden voor optimaal bereik en een veilige survey. Wanneer de juiste hoogte is bereikt van de vis boven de bodem kan deze knoop strak worden getrokken worden, zodat de kabel vast zit. Dit gebeurt door de vlecht te

Revisie 1: 09-05-2011

Pagina 37 van 97


mei 2011

strekken. Door wrijving zal de kabel in de gezette positie blijven, echter ter controle zal de kabel bemand blijven om in geval van nood snel te kunnen vieren of innemen. De procedure voor het te water laten van de side scan sonar: Als de vis te water wordt gelaten, moet dit voorzichtig gebeuren. De volgende handelingen om dit te kunnen doen worden verricht. Dit zal onder toezicht gebeuren van de safety officer. Allereerst moet het schip ongeveer 1 à 2 knopen door het water gaan. In deze situatie kan de vis te water worden gelaten. Er zullen drie personen nodig zijn voor het laten uitvieren van de kabel. De party chief houdt toezicht op de tewaterlating van de vis. Daarnaast houdt iemand de recorder in de gaten, als de vis in het water ligt. Voor het te water laten van de vis moet de kabel voorzichtig en langzaam gevierd worden. Als deze in het water ligt kan de snelheid van het schip opgevoerd worden totdat de survey snelheid is bereikt. Terwijl de snelheid groter wordt, word de kabel nog steeds uitgevierd totdat de vis de juiste hoogte boven de bodem heeft. Tijdens het vieren van de kabel moet de hoogte van de sonar boven de bodem in de gaten worden gehouden. De hoogte kan afgeleid worden van de first bottom return die de vis geeft. Daarbij wordt gekeken naar de grootte van de blinde sector. Het systeem wordt aangezet wanneer de vis in het water is. Als de vis op de juiste hoogte hangt, moet de kabel goed vastgezet worden. Dat gebeurt door de vlechtknoop waarmee de kabel ingekort en gevierd kan worden vast te zetten. Wanneer de sonar op de juiste hoogte hangt, moet de hoogte nog steeds in de gaten worden gehouden en indien nodig moet de kabel anders afgesteld worden. Dit wordt gedaan omdat de diepte kan variëren, ook rekening houdend met het getij. Anders zou de vis op de bodem terecht kunnen komen, wat te alle tijde voorkomen moet worden. De procedure van het binnenhalen van de side scan sonar: Bij het binnenhalen van de vis moet in eerste instantie de survey snelheid aangehouden worden. Pas wanneer de vis tot dicht bij het schip getrokken is zal de snelheid uit het Revisie 1: 09-05-2011

Pagina 38 van 97


mei 2011

schip gehaald worden, tot een snelheid van 1 à 2 knopen door het water. Met die snelheid kan de vis binnengehaald worden. Op het achterdek zullen 2 man de vis over de reling begeleiden en op het achterdek positioneren.

Interfacing Het side scan sonar systeem waar gebruik van wordt gemaakt is geinterfaced in de processor unit. Voor de exacte interfacing wordt verwezen naar de handleiding, omdat dit te complex is om exact weer te geven welke instellingen we gaan gebruiken. Voor het gebruik van de side scan sonar worden in eerste instantie de basis instellingen, zoals aangegeven in de handleiding, gebruikt. Wanneer het beeld niet optimaal is worden andere instellingen gebruikt om dit beeld te optimaliseren. Er zal bijgehouden worden welke instellingen uiteindelijk gebruikt zijn, voor het lokaliseren van de wrakken. Vanwege het gebrek aan een kabel voor het interfacen tussen de Dowty en de online pc, wordt de sidescan sonar niet direct verbonden met QINSy.

Revisie 1: 09-05-2011

Pagina 39 van 97


4.4

mei 2011

Singlebeam SBES (single beam echo sounder) wordt gebruikt om de multibeam te kalibreren. De SBES die gebruikt gaat worden tijdens dit project, is van Krupp atlas elektronik en het is een Atlas Deso 25. De transducer die erbij gebruikt zal worden is 210 kHz.

Specificaties Specificaties van de transducer:11 Type Frequentie Beamwidth Min. Depth Max. depth Transmission pulse width

Depth measuring range 0-20 m Depth measuring range 20-50 m

SW 60 14 210 kHz 9º < 0.6 m 200 m 38 µs 344 µs

Tabel 19: Single beam echolood specificaties

Verdere specificaties zijn te vinden in: “Interface Specification” en in de “Operating Instructions” over de Atlas Deso 25, Survey Echosounder.

11

bron: Operating Instructions, Atlas Deso 25 Survey Echosounder, Hoofdstuk 4

Revisie 1: 09-05-2011

Pagina 40 van 97


4.4.1

mei 2011

Kalibratie De singlebeam gaat gebruikt worden voor het controleren van de hoogte van de MBES (multi beam echo sounder). Om de single beam hiervoor te kunnen gebruiken moet deze eerst gekalibreerd worden. De positie van de transducer van de single beam is bekend, na eerdere inmetingen hiervan toen de Octans, het surveyschip, in droogdok lag. Dit betekent dat de positie van de transducer in het x,y,z-stelsel van de Octans bekend is. Ondanks dat is het fasecentrum van de transducer daarmee niet per definitie bekend. Dit is een van de redenen om een barcheck uit te voeren.

Methode Voor het checken van de transducer is er een bar nodig. Deze bar ligt aan boord van de Octans en moet eerst gecontroleerd worden. Hierbij word ook rekening gehouden met het doorzakken van de bar in water. Eventueel moet de bar in orde gemaakt worden, wanneer deze niet correct is. Wanneer de bar in orde is wordt deze onder de transducer gehouden. Ondertussen staat het echolood aan en wordt er data gelogd op het echolood digitaal en op papier. De positie van de transducer is bekend in het assenstelsel van het schip en ook de watermerken aan de buitenkant van de Octans. Aan de hand hiervan kan men de diepte van de transducer onder het wateroppervlak berekenen. Nu wordt de bar op een bepaald niveau onder het wateroppervlak gehouden. Er kan berekend worden hoeveel afstandsverschil er is tussen de bar en de transducer. Deze afstand zou door het echolood aangegeven moeten worden. Wanneer dit niet het geval is kan deze afstand worden ingesteld op het echolood.

Revisie 1: 09-05-2011

Pagina 41 van 97


mei 2011

Nu wordt de bar op een ander niveau gehouden en er wordt nogmaals bepaald of de diepte juist weergegeven wordt door het echolood. Dit wordt nog een aantal keren op verschillende diepten uitgevoerd ter controle van de SBES.

Verwachte nauwkeurigheid De verwachting is dat de bar op de millimeter nauwkeurig kan worden ingesteld, want dit kan op het droge, met een meetlint. Wanneer de bar het water in gaat om de doorzakking te meten is het afhankelijke van de beweging van het water hoe nauwkeurig deze gemeten kan worden. Deze nauwkeurigheid is te verwachten tussen de 1 en 3 centimeter. De nauwkeurigheid van het berekenen van de diepte van de transducer hangt af van de meting van de hoogte van het water op de watermerken en de inmeting van de watermerken en de transducer. De nauwkeurigheid van het instellen van de juiste hoogte in het echolood is afhankelijk van de frequentie, de diepte van de meting en de nauwkeurigheid van de meting van het echolood zelf. Deze is: 1.0 cm ± 0.1 % van de diepte Naar verwachting is het singlebeam systeem straks 1.8 tot 4.5 centimeter nauwkeurig gekalibreerd. Hierbij is rekening gehouden met de plaats waar de barcheck uitgevoerd zal worden. Op deze plaats heeft het schip niet veel diepgang, dus kan de bar maar ondiep onder het schip gehouden worden. De uiteindelijke nauwkeurigheid van het gehele systeem voor het gebied waar wij de survey uit moeten voeren is afhankelijk van de juistheid van de geluidssnelheid door het water. Wanneer de geluidssnelheid goed is ingesteld is de nauwkeurigheid 2.1 tot 5.7 centimeter.

Revisie 1: 09-05-2011

Pagina 42 van 97


4.4.2

mei 2011

Deployment en interfacing De transducer en het systeem wat erbij gebruikt wordt is standaard geïnstalleerd aan boord van de Octans. De SBES is aangesloten op de computer aan boord die wij gebruiken voor het loggen van de data.

Revisie 1: 09-05-2011

Pagina 43 van 97


4.5

mei 2011

Motion Reference Unit De MRU is een apparaat die de bewegingen van het schip tijdens de survey registreert. Dit is een heel belangrijk onderdeel omdat die gegevens wel doorgevoerd moeten worden in de survey-software. Gebeurt dit niet dan kan het zomaar eens zijn dat de data die gelogged is niet klopt met de werkelijkheid. Aanboord van de Octans is een Seatex MRU-H van Kongsberg gemonteerd in het visruim. De specificaties van deze motion sensor zijn hier onder te vinden.

Figuur 15: Specificaties MRU

Revisie 1: 09-05-2011

Pagina 44 van 97


4.5.1

mei 2011

Kalibratie Voor een correcte werking van de MRU zijn er een aantal kalibraties welke moeten worden uitgevoerd. Deze kalibraties worden in deze paragraaf per stuk beschreven.

Inmeten In het visruim van de Octans zijn verschillende punten aanwezig die een bekende X,Y en Z hebben. In totaal zijn er drie punten, de transducers van het echolood en de paal van de multibeam. Doormiddel van de X en de Y over te zetten van de beide transducers en de multibeam paal, is er redelijkerwijs te zeggen dat de positie van de MRU bekend is ten opzichte van het schip referentie stelsel. Voor de Z is de locatie van de voormalige MRU, de Hippy, bekend. Vanaf hier kan de hoogte worden gemeten naar de MRU-H.

Kalibratie Om de MRU volledig tot zijn recht te laten komen zal deze gekalibreerd moeten worden. Dit moet op verschillende manieren gebeuren, want hij moet gekalibreerd worden voor de pitch, roll en yaw. Om de pitch en de roll te kalibreren zal er met een waterpas instrument te werk gegaan moeten worden. Door te waterpassen tussen verschillende bekende punten aan boord kunnen de pitch en roll berekend worden. Hieronder zal beschreven worden hoe dit gedaan gaat worden.

Revisie 1: 09-05-2011

Pagina 45 van 97


mei 2011

Roll Om de roll van het schip te berekenen moet er gewaterpast worden tussen de stuurboord en bakboord bolders. Op de Octans zijn dit de volgende bolders: Stuurboord voor achter, bakboord voor achter, stuurboord midden en bakboord midden (zie foto`s voor duidelijkheid).

Figuur 16: Bolders

Door 10 waterpas metingen te doen tussen de bolders voor(stuurboord, bakboord) en 10 waterpassing tussen de bolders achter(stuurboord, bakboord), ontstaat er een redelijk goed beeld van de roll op dat moment. Voordat de roll daadwerkelijk bekend is zullen er een paar rekensommetjes gemaakt moeten worden. De afstand van de bolders naar de x-as, voor de roll meet je over de x-as, is bekend (zie geometrie rapport Octans). Zo is de afstand tussen de bolders aan stuurboord zijde en bakboord zijde

Revisie 1: 09-05-2011

Pagina 46 van 97


mei 2011

ook bekend. Met al deze gegevens kan er uiteindelijk een driehoek geconstrueerd worden, waaruit dan weer de hoek van de roll berekend kan worden. Pitch Om de pitch van het schip te berekenen moeten er dezelfde handelingen uitgevoerd worden als bij de roll, alleen nu wordt er niet tussen stuurboord en bakboord gemeten. Bij het bepalen van de pitch wordt er tussen stuurboord voor en stuurboord achter gewaterpast. Hetzelfde gebeurt aan bakboordszijde. Door aan elke kant wederom 10 metingen te nemen ontstaat er een redelijk goed beeld van de pitch op dat moment. Voordat de pitch daadwerkelijk bekend is moet er ook hier nog even gerekend worden. De afstand tussen de bolders aan stuurboord(voor en achter) en de bolders aan bakboord(voor en achter) is bekend, net zoals de afstand van die vier bolders naar de y-as bekend is. Ook hier kan dan weer een driehoek geconstrueerd worden, waaruit uiteindelijk de hoek van de pitch berekend kan worden. Yaw De yaw is de hoek tussen de MRU en het assenstelsel van het schip. Als een MRU gemonteerd wordt aan boord van het schip, wordt er aangeraden om de MRU tegen een bulkhead te plaatsen. Of dit nou de longitudinal bulkhead of transversal bulkhead is maakt niet uit, het gaat erom dat de MRU op een van deze bulkheads geplaatst wordt in verband met het feit dat de bulkheads van een schip vrijwel altijd in het assenstelsel van een schip staan. Is de MRU geplaatst zoals aangeraden, dan zal dus de yaw hoek vrijwel altijd 0 graden zijn. Helaas is dit op de Octans niet het geval en zal dus de hoek tussen de bulkhead en de MRU gemeten moeten worden. Op de Octans is de MRU geplaatst op een bracket die evenwijdig(niet 100% evenwijdig, anders had de yaw niet gemeten hoeven worden) loopt aan de transversal bulkhead. De yaw hoek is dan te bepalen door een zo lang mogelijk recht stuk staal tegen de MRU aan te houden. Deze moet dan wel tegen die zijde van de MRU gehouden worden die ‘evenwijdig’ loopt aan de bulkhead. Door dan op de uiteinden van het stuk staal de afstanden te meten tussen

Revisie 1: 09-05-2011

Pagina 47 van 97


mei 2011

het staal en de bulkhead ontstaat er wederom een driehoek waaruit de yaw hoek berekend kan worden.

Nauwkeurigheid Volgens de specificatie is de verwachte nauwkeurigheid 0.05 graden. Dit doorwerken in de afstand tussen de GPSantenne en de transducer geeft een onzekerheid van: tan(0.05) × 13.512 = 0.012m .

4.5.2

Deployment en Interfacing De Seatex MRU-H van Kongsberg is een standaard uitrusting van de Octans, deze hoeft dus niet meer geplaatst te worden. De interfacing is tijdens de plaatsing van de MRU al gebeurd en hoeft dus ook niet meer gedaan te worden.

Revisie 1: 09-05-2011

Pagina 48 van 97


4.6

mei 2011

Gyro De gyro aan boord van het MS Octans is een C. Plath model navigat 7/ Mod. 10 die is gelokaliseerd onder de kaartentafel op de brug.

Figuur 17: Bovenaanzicht gyrokompas

Specificaties / Nauwkeurigheid12 Static error ≤ Dynamic error ≤ Linear mean settle point error ≤ Lag error at turning rate 6˚ /s ≤ Threshold of follow up systeem

• • • • •

12

0.1˚ sec lat(1 sigma) 0.7˚ sec lat(1 sigma) 0.2˚ sec lat(3 sigma) 0.1˚ (3 sigma) ≤ 0.1˚ (3 sigma)

Handleiding C. Plath

Revisie 1: 09-05-2011

Pagina 49 van 97


4.6.1

mei 2011

Kalibratie Er zal een correctie in QINSy ingevoerd gaan worden die bepaald wordt door een test met het schip uit te voeren. Dit gaat gebeuren door een C-O (Computed – Observed) te creëren, waarin de C de waargenomen koers is van de Gyro en de O de geobserveerde uitkomst van de test. De test zal het schip oplijnen aan de steiger gaan inhouden. Waarbij de steiger, de bolders waartegen het schip komt te liggen, eerst ingemeten gaat worden met het manpack. Dit manpack zal bestaan uit een GNSS ontvanger met een RTK differentie signaal vanaf de toren (beschreven in onderdeel 4.1.4). Hieruit komt een richting van de ligging van de steiger en een waarde voor de nauwkeurigheid van de metingen, sigma. De gevonden koers is in RD, waarmee een meridiaan convergentie gemoeid gaat zijn, die in PC trans bepaald gaat worden en die bij de gevonden richting moet worden opgeteld. Dit omdat de ligging van Terschelling ten westen van het in Amersfoort gelegen nulpunt van het RD stelsel ligt. Hierna zal het schip strak tegen de opgelijnde steiger worden gelegd. De afstanden tussen de bolders van de steiger en de in het scheepsassenstelsel bekende bolders aan boord, zullen worden gemeten met een meetband. Hiermee kan de ware koers van de Octans worden bepaald en daarmee het verschil tussen de ware koers en de gyrokoers. Deze correctie zal in QINSy worden doorgevoerd waarmee de Gyro kalibratie is voltooid.

Revisie 1: 09-05-2011

Pagina 50 van 97


mei 2011

Figuur 18: Gyro parameters

Snelheidsafhankelijk fout Er wordt in de de manual beschreven hoe de snelheids afhankelijke fout optreedt en wat de correcties hiervoor zijn. Er valt in het gyrokompas zelf geen correctie in te stellen, dit zou met de hand moeten gebeuren. De fout is koersafhankelijk en valt voor het te surveyen gebied tussen de 0.3˚ en 0.4˚ (zie afbeelding). Er is besloten om, vanwege de verwaarloosbaarheid van deze correcties en de complexiteit van het voor elke koerswijziging opnieuw instellen van de correctie is QINSy, geen gebruik te maken van deze correctie.

De verwaarloosbaarheid De bundelhoek in de alongtrack richting is 1.5˚, de swath breedte gaat op zijn best 40 meter worden (4x de waarschijnlijke 10 meter waterdiepte). Dat betekent 20 meter naar 1 zijde en via de formule: • •

Revisie 1: 09-05-2011

Af = S × ∠ Af is de alongtrack footprint

Pagina 51 van 97


• •

mei 2011

S is de slant range ∠ is de alongtrack bundelhoek in radialen.

Swath afst over de bodem 0 5 10 15 20

Slant range 10 11.2 14.1 18.0 22.4

alongtrack foorprint 0.26 0.29 0.37 0.47 0.59

afwijking 0.07 0.08 0.10 0.13 0.16

Tabel 20: Afwijkingen

De afwijking van maximaal ±0.4˚ zal zoals zichtbaar is in de tabel, verkregen via de eerder gebruikte formule maar nu met een hoek van 0.4˚ in radialen, maximaal ±0.16 meter zijn. Dit is verwaarloosbaar tegenover de reeds bestaande footprint van maximaal 0.59 meter, vandaar dat wij de correctie niet gaan toepassen.

Revisie 1: 09-05-2011

Pagina 52 van 97


4.7

mei 2011

Sound Velocity Profiler Om van een Two Way Travel Time van de multibeam naar een diepte te komen, is het essentieel om de geluidssnelheid in het water te weten. Hiervoor wordt een Sound Velocity Profiler (SVP) gebruikt.

Keuze Er is op de Octans beschikking over twee SVP’s; - Smart SV&P van Applied Microsystems LTD - SVPlus van Applied Microsystems LTC De eerste is een handzaam klein apparaat, welke direct is aangesloten op een handheld computer. Door te loggen op deze handheld, kunnen uiteindelijk handmatig waardes worden overgenomen en ingevoerd in de survey software.

Figuur 19: Smart SV&P

De tweede is een vrij groot apparaat, waarop eerst een dummy-stekker wordt aangesloten, zodat het loggen begint. Na het overboord zetten en weer aan boord hijsen,

Revisie 1: 09-05-2011

Pagina 53 van 97


mei 2011

kan het met een datakabel op de survey computer aangesloten worden, zodat de data direct ingelezen worden in de survey software. De keuze is gevallen op de Smart SV&P, vanwege het handige formaat. Als er elke één á twee uur een SVP-dip genomen gaat worden, zou het met de SVPlus een vervelende klus zijn om telkens van het achterdek naar de survey hut te moeten lopen, aan te sluiten, en in te lezen. Dit is (ondanks het handmatige invoeren in de survey software) een stuk sneller en handiger uit te voeren met de Smart SV&P.

Specificaties Sample snelheid: - Handmatig in te stellen - Op tijd; tot 25 metingen per seconde - Op druk; tot 1 meting per 0.01 dBar tot 1 meting per 0.1m/s - Op geluidssnelheid;

Precisie

Nauwkeurigheid Resolutie

Bereik Geluidssnelheid 1400+/- 0.03 m/s 1600 m/s

+/- 0.05 m/s

0.015 m/s

Druk

+/- 0.05 % FS

0.005% FS

Tot 6000m

+/- 0.03 % FS

Tabel 21: Nauwkeurigheden SVP

4.7.1

Kalibraties Bij de SVP is niet echt sprake van een kalibratie. Het enige wat gedaan kan worden is controleren of de diepte ongeveer klopt met het aantal dBar welke de handheld computer aangeeft.

Revisie 1: 09-05-2011

Pagina 54 van 97


mei 2011

Methode Om deze dieptes met de dBar-waardes te controleren, wordt de SVP overboord gelaten met hier aan vast een meetlint. Dit meetlint moet op dezelfde hoogte als de druksensor hangen, zodat de diepte beter klopt met de druk in dBar die de SVP aangeeft.

Verwachte nauwkeurigheid De verwachte nauwkeurigheid is de nauwkeurigheid zoals in de specificaties vermeld staat; een precisie van +/- 0.03 m/s en een nauwkeurigheid van +/- 0.05 m/s.

4.7.2

Gebruik In deze paragraaf wordt kort beschreven hoe de SVP praktisch tijdens de survey gebruikt wordt. Zowel de methode van het nemen van een SVP dip, als de methode van het inladen van deze gegevens wordt hier beschreven.

Deployment De SV&P wordt tijdens de survey met de hand te water gelaten. Het beste zou zijn om de probe te water te laten als het schip stil ligt. Dit is belangrijk omdat als het schip vaart loopt, de probe niet rechtstandig naar beneden kan zakken, maar door de voorwaartse beweging van het schip schuin zal zakken. De kant van het schip waar de probe te water gelaten wordt, moet ter plekke bepaald worden. Dit gebeurt door te kijken naar stroomrichting en windrichting. Hier moet goed naar gekeken worden in verband met het afdrijven van het schip, de probe mag natuurlijk niet onder het schip terecht komen, want dan bestaat er kans dat hij in de schroef terecht komt. De optimale kant is de bovenwindse kant van het schip, omdat de Octans toch een forse bovenwaterbouw heeft en dus veel oppervlakte heeft waar de wind vat op kan krijgen.

Revisie 1: 09-05-2011

Pagina 55 van 97


mei 2011

De SVP dip zal worden uitgevoerd elke 1 á 2 uur. Voor dit interval is gekozen vanwege de invloed die de stroming heeft. Door de stroming is er sprake van veel menging van het warmere water van de waddenzee en het koelere water van de Noordzee. Dit komt omdat de stroming waar over gesproken wordt beinvloed wordt door het getij. Dat heeft als gevolg dat de stroming om de zes uur het genovergesteld zal zijn. Hierdoor wordt verwacht dat de geluidssnelheid door invloed van de stroming zal veranderen. Bij de SVP dip wordt de upcast verwerkt in QINSy. Dit omdat de SVP dan al geakklimatiseerd is, en de probe vaak rustiger/soepeler omhoog wordt gehaald. Voor het nemen van de dip laten we de probe +/- 10 sec in het water voordat hij echt naar beneden gelaten wordt. De metingen die gedaan worden, zullen bijgehouden worden in een digitaal logboek, evenals in het papieren logboek. Wanneer de metingen verwerkt zijn, zullen de resultaten worden ingevoerd via het software programma QINSY in de MBES, ES en eventueel USBL.

Interfacing De interfacing gebeurt met de hand. Aangezien de Smart SV&P alleen maar uitgelezen kan worden door middel van een Data Display, zullen de waardes van het profiel met de hand worden ingevoerd in de survey software.

Revisie 1: 09-05-2011

Pagina 56 van 97


5

mei 2011

Survey Hoe de survey dagen ingedeeld, voorbereid en aangepakt worden staat in deze paragraaf van het SMS, (waarom het tot deze aanpak is gekomen kan verwezen worden naar het plan van aanpak). Ook de technische aspecten en kalibraties van apparatuur die deze paragraaf genoemd worden staan uitgediept in anderen delen van het SMS, waar naar wordt verwezen met een aanduiding.

5.1

Survey planning Het doel van deze survey is om een zichtbaar resultaat te krijgen van de wrakken de ‘Boetak’ en ‘Walsum’, in de aanpak ligt de focus hier volledig op. Een bijkomend doel is om zoveel mogelijk kwantiteit aan data te behalen met het peilen van het Oosterom, voor de latere gevraagde theoretische analyse. Er zijn twee dagen, 18 en 19 mei, om de survey uit te voeren. Er is dus een beperkte tijd om aan alle verwachtingen te voldoen, daarom wordt er optimaal gebruik gemaakt van de beschikbare tijd. Alle surveyors zullen aanwezig zijn een uur voor aanvang voor de nodige voorbereidingen, stipt om 8 uur zal er weggevaren worden. De client, bemanning en alle meevarende worden dan verwacht aan boord te zijn. In de eerste dag zal na alle benodigde kalibraties en controles, de wrakken de ‘Boetak’ en ‘Walsum’ ingemeten zijn, zo is er al aan de verwachting voldaan met een zichtbaar resultaat van multibeam en side scan sonar data. De tweede dag ligt de focus op genoeg tijd overhouden voor de USBL, wanneer dit kan in verband met de Oosterom peiling, zodat de wrakken nog een keer ingemeten zouden kunnen worden met side scan sonar. Wel wordt er eerst voldaan aan het bijkomende doel om de benodigde kwantiteit aan data te behalen met het peilen van het Oosterom. In deze aanpak staat bepaald hoe groot dat oppervlak minstens moet zijn voor de latere gevraagde

Revisie 1: 09-05-2011

Pagina 57 van 97


mei 2011

theoretische analyse en hoeveel tijd hier minimaal voor nodig zal zijn. Op deze manier is er genoeg tijd vrijgemaakt in de aanpak, die minstens nodig is voor het opzetten van de USBL en om de wrakken met een nauwkeurigere positie in te meten, en toch de benodigde kwantiteit aan data te behalen met Oosterom peiling. Zo levert deze survey aanpak in de beperkte tijd van twee dagen het doel van een, zichtbaar resultaat van multibeam en side scan sonar data van de wrakken de ‘Boetak’ en ‘Walsum’. En wordt er voldaan aan de benodigde kwantiteit aan data met het peilen van het Oosterom. Ook wordt er indien alles verloopt zonder vertraging, extra kwaliteit geleverd in de positionering van de wrakken de ‘Boetak’ en ‘Walsum’.

Revisie 1: 09-05-2011

Pagina 58 van 97


5.2

mei 2011

Survey planning

Survey dagen 1e Dag 18-05-2011 Woensdag 7:00 8:00 9:00

Haven

10:00 Oosterom

11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00

Actie

Tijdsduur

Aanvang

1 uur

Patch Test

2 uur

Transit heen

Half uur

Uitzetten Object

Half uur

Uitzetten SSS Testen op object SSS

1 uur 2 uur

Inmeten Wrakken 3.5 uur

Wrakken

17:00 2e Dag 19-05-2011 Donderdag 7.00 8.00 Oosterom

9.00 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00

Wrakken

Transit terug

Half uur

Actie

Tijdsduur

Aanvang

1 uur

Transit heen

Half uur

Oosterom peilen

3.5 uur

Instaleren USBL Uitzetten SSS

1 uur Half uur

Inmeten Wrakken SSS & USBL

2 uur

Ophalen object

1 uur

Transit terug

Half uur

15.00 16.00

Tabel 22: Overzicht surveyplanning

Revisie 1: 09-05-2011

Pagina 59 van 97


5.3

mei 2011

Survey aanpak dag 1 Op woensdag 18 mei start de eerste dag van de Oosterom survey, in deze paragraaf wordt uitgewerkt wat er gepland staat voor die dag en hoe dit aangepakt / voorbereid wordt. In deze survey dagen staat het in de aanpak centraal dat er een zichtbaar resultaat wordt ingemeten van de wrakken de ‘Boetak’ en ‘Walsum’, en bijkomend dat de benodigde kwantiteit aan data behaald wordt met het peilen van het Oosterom. Wanneer deze benodigde kwantiteit behaald wordt, wordt er ook extra kwaliteit geleverd in de positionering van de wrakken de ‘Boetak’ en ‘Walsum’ met behulp van een USBL. De eerste dag staat gepland om gelijk aan de verwachtingen te voldoen van het doel van deze survey, door een zichtbaar resultaat te leveren met het inmeten van de wrakken. Na de nodige kalibraties en controles als een patch test en het testen van de side scan sonar op een object, start daarna gelijk het inmeten van de ‘Boetak’ en ‘Walsum’ in het Oosterom met multibeam en side scan sonar. De uitwerking van deze aanpak staat overzichtelijk verdeeld in subparagrafen die tijd, plaats en hoofdzaak weergeven.

5.3.1 Duur Uitgewerkt Tijdsbalk Actie

Haven 2 uur (+1) Aanvang, geluidsprofiel en Patch test 7.00-8.00 8.00-9.00 Aanvang Patch test (1 uur) (2 uur)

9.00-10.00

In de haven zal deze eerste dag de voorbereidingen gebeuren om de survey te starten, voor de start zullen alle surveyors aan boord zijn om alles vaarklaar te maken zodat de survey stipt op tijd kan beginnen, dit wordt allemaal van te voren goed voorbereid. Zodra er weggevaren wordt zal het eerste geluidsprofiel gemeten worden, waarna er gelijk een patch test uitgevoerd zal worden op de havenmond, gebruik makend

Revisie 1: 09-05-2011

Pagina 60 van 97


mei 2011

van de helling daar. Zo is de roll, pitch, yaw en latency fout van de multibeam gekalibreerd, en is deze klaar voor de uitvoering van een zo nauwkeurig mogelijke multibeam meting. Hierna zal er op het Oosterom nog de nodige side scan sonar controle plaatsvinden, voordat er begonnen wordt met het inmeten van de wrakken de ‘Boetak’ en ‘Walsum’.

Aanvang Duur Verwijzen naar In gebruik verder

1 uur n.v.t (voor checklist meet verslag, en notulen) Checklist afwerken Alle surveyors zullen een uur voor aanvang aanwezig zijn voor de nodige voorbereidingen, zodat er stipt om acht uur weggevaren kan worden. Om dit uur voluit te benutten zal dit de avond van tevoren in een vergadering voorbereid worden, door de komende dag door te spreken en een checklijst samen te stellen wat er in het uur moet gebeuren om vlot weg te varen. Deze zullen in latere rapporten naar voren komen in het meetverslag en de notulen. Geluidsprofiel opnemen

Duur Verwijzen naar In gebruik verder

SVP 4.7 SVP Meting gebeurt tussen de andere oparationele handelingen. Noteren metingen Het geluidsprofiel is van belang bij de geluidsmetingen. De uitwerking en uitvoering daarvan staat beschreven in paragraaf 4.7. Globaal wordt om de 1 tot 2 uur een geluidsprofiel opgenomen, deze waardes worden in een logboek opgenomen.

Revisie 1: 09-05-2011

Pagina 61 van 97


mei 2011

Patch test 2 uur Kalibratie multibeam 4.2.2


Multibeam Voor de uitvoering van de patchtest wordt beschreven in de paragraaf 4.2.3. Deze zal gedaan worden in de havenmond van Terschelling.

5.3.2 Duur Uitgewer kt Tijdsbalk Actie

Oosterom

4 en een half uur Varen heen, uitzetten object, uitzetten SSS, testen SSS en ophalen object 10.00 11.00 12.00 13.00 Transit Uitzetten Uitzetten Testen heen object SSS SSS (Half uur) (Half uur) (1 uur) (2 uur) Op het Oosterom zal nog de nodige voorbereiding gedaan worden, voordat de wrakken ingemeten kunnen worden met multibeam en side scan sonar. In de haven is de multibeam gekalibreerd met een patch test op de helling van de havenmond, op het Oosterom zal de side scan sonar gecontroleerd worden met behulp van een uitgezet object. Vanuit de haven zal er gelijk gevaren worden naar het Oosterom, tijdens deze transit zal de patch test uitgewerkt worden. Daar aangekomen zal het object uitgezet worden in de buurt van de wrakken, met het idee dat het mogelijk is om tijdens het testen van de side scan sonar op het object, de multibeam constant bij te zetten en daarmee al een deel van de Oosterom te peilen. Na het uitzetten van het object wordt de side scan sonar te water gelaten, dit gebeurt (net als het object) met behulp van de kraan op de Octans. Daarna wordt de side scan sonar getest op het object om te zien of de side scan sonar goed objecten kan detecteren, in de controle van dit aspect is het mogelijk om ook de wrakken te gebruiken. Hierin kan

Revisie 1: 09-05-2011

Pagina 62 van 97


mei 2011

de detectie van verschillende grote objecten waargenomen worden, maar ook valt hier wat tijd winst te behalen wanneer de locatie van de wrakken al bekend is. Zonder dat deze side scan sonar data van de wrakken als een resultaat beschouwd wordt in deze survey, maar alleen als voorafgaande test in de object detectie van de side scan sonar. Nadat de benodigde multibeam kalibratie en side scan sonar controle zijn uitgevoerd, zal gelijk het inmeten van de wrakken de ‘Boetak’ en ‘Walsum’ in het Oosterom met multibeam en side scan sonar beginnen, waarmee het doel van deze survey behaald wordt, een zichtbaar resultaat van deze wrakken.


Varen naar het Oosterom Half uur n.v.t Multibeam Uitwerking patch test, voorbereiden uitzetten object. Na de patch test op de helling van de havenmond te hebben uitgevoerd, zal er gelijk gevaren worden naar het Oosterom. Tijdens het varen wordt de patch test uitgewerkt, en kunnen de voorbereidingen voor het uitzetten van het object gemaakt worden. Ook wordt de multibeam aangezet zodat er tijdens het heenvaren al een deel van het Oosterom gemeten wordt. Op deze manier wordt er juist tijd bespaard door de gevaren raai al in te meten met de multibeam, dit is in tijd al een aanzienlijk deel van de hele Oosterom peiling. Omdat de peiling bestaat uit weinig raaien met een lange lengte, zal de multibeam constant aan staan, waardoor er al 3 lange raaien aan multibeam data zijn ingemeten voordat de Oosterom peiling is begonnen.

Revisie 1: 09-05-2011

Pagina 63 van 97



mei 2011

Uitzetten object Half uur n.v.t Kraan, object Klaarzetten SSS Dit onderdeel gaat over het object dat wordt uitgezet voor de controle van de layback van de side scan sonar. De afmetingen van dit object zijn: 75 cm in x,y en z. Dit heeft een inhoud van 0,42m³. Wanneer dit object gedetecteerd kan worden, zal door de afmetingen van het object meteen voldaan worden aan de eisen die staan in S44. Het uitzetten van het object zal ongeveer een halfuur duren. Tijdens de transit naar naar het Oosterom zal alles worden klaar gemaakt, zodat het object gelijk overboord gezet kan worden op de daarvoor bestemde locatie. Het object zal ongeveer om 10 uur worden uitgezet, dit zal met hoog water zijn. De diepte van dit gebied zal minimaal 10m, kaartdiepte zijn. Het binnenhalen van het object zal gebeuren op donderdag 19 mei. Dit wordt gedaan om tijd te besparen op woensdag, ook rekening houdend als het USBL systeem gebruikt wordt voor de side scan sonar. Dit zal om ongeveer 15:30. Het zal dan laag water zijn Dan hoeft het object maar eenmaal uitgezet worden. Het object een dag laten liggen is overlegd met rijkswaterstaat. Rijkswaterstaat heeft daar goedkeuring voor gegeven, zolang het object buiten de vaargeul komt te liggen. Voor het binnenhalen zal evenals een half uur nodig zijn. Het object zal op de volgende locatie worden uitgezet ten westen van de 0,3 ton. De coordinaten zijn hiervoor gegeven. 53° 20,8’N / 005° 15,6’E

Revisie 1: 09-05-2011

Pagina 64 van 97


mei 2011

Figuur 20: Locatie object

De procedure voor het uitzetten van het object is als volgt. Voor het uitzetten moet gelet worden op de volgende punten en benodigdheden: - Vaart schip - Kraan Octans - Blaasjes - Haken - Touw Om te kunnen beginnen met het uitzetten van het object, moet allereerst het schip stil liggen. De kraan wordt gebruikt om het object uit te zetten en binnen te halen. Aan het object wordt een touw bevestigd waaraan blaasjes vast komen. Deze dienen om aan te geven waar het object zich bevind. Het touw die aan het object vast komt te zitten heeft een lengte van 20 meter. Deze lengte is nodig, omdat het schip niet dicht genoeg langs de blaasjes kan varen om deze gelijk binnenboord te halen. Daarom worden haken gebruikt, die overboord gegooid zullen worden om de lijn te pakken. Door de lengte van het touw heeft de kraan niet genoeg rijkweidte om in één keer het object aan boord te hijsen. De kraan zal waarschijnlijk door de lengte van het touw, het object niet meer dan 10 meter kunnen laten zakken. Daarom is halverwege het touw een extra lus gemaakt zodat de kraan deze lus overneemt. Omdat op dat moment het touw nergens aan vast zit zal zitten, wordt deze beveiligd aan een pin op de reling. De extra lus zal ongeveer op 10 meter komen.

Revisie 1: 09-05-2011

Pagina 65 van 97


mei 2011

Wanneer het object op de bodem is gezet, zal de kraan worden losgekoppeld worden van het touw waarna de blaasjes over worden boord gezet. Met het binnenhalen van het object wordt gebruik gemaakt van haken. Het schip zal allereerst langzaam langs de blaasjes varen, waarna de haken worden gebruikt om de blaasjes te pakken. Er is gekozen om twee blaasjes te gebruiken zodat daartussen een lijn gespannen kan worden. Dit is zodat de blaasjes eenvoudiger binnen te halen zijn, dan wanneer één blaasje binnengehaald moet worden. Als eenmaal de blaasjes binnenboord zijn, wordt de kraan gebruikt om het object binnen te halen, aan de blaasjes zit de eerste lus, die aan de kraan wordt vastgemaakt. Hiervoor zal het schip stil liggen naast het object. Evenals met het uitzetten, moet rekening worden gehouden met de reikwijdte van de kraan en de lengte van het touw. Daarom zal de zelfde procedure gedaan worden als bij het uitzetten. Daarbij moet dus ook de extra lus worden overgenomen. Zodra het object boven het wateroppervlak hangt, men deze eerst uit laten lekken. Daarna zal het object op het achterdek worden geplaatst. Tijdens het uitzetten noemen dat de SSS al klaargezet kan worden. Het object wordt aan het eind van de tweede dag opgehaald.


Uitzetten side scan sonar 1 uur SSS 4.3 Kraan, SSS Dit onderdeel staat beschreven in paragraaf 4.3.

Revisie 1: 09-05-2011

Pagina 66 van 97


Duur Verwijzen naar In gebruik

mei 2011

Testen van de side scan sonar op het object 2 uur SSS, layback kalibratie 4.3.3 SSS, multibeam Om de positionering te controleren van de side scan sonar wordt deze test uitgevoerd. Deze staat beschreven in paragraaf 4.3.3.

5.3.3

Wrakken

Duur 3 en een half uur Uitgewerkt Inmeten wrakken, terugvaren Tijdsbalk 14.00 15.00 16.00 Actie Inmeten wrakken (3.5 uur)

17.00 Terugvaren (Half uur)

Na de benodigde kalibratie van de multibeam en de controle van de side scan sonar, worden de wrakken de ‘Boetak’ en ‘Walsum’ in het Oosterom met multibeam en side scan sonar ingemeten. Waarmee het doel van deze survey behaald wordt, een zichtbaar resultaat van deze wrakken. Tijdens het inmeten van beide wrakken wordt de verkregen multibeam data ook gebruikt voor de Oosterom peiling de dag hierna. De wrakken liggen binnen het bepaalde gebied wat gepeild moet worden, waardoor er al een deel van de benodigde data wordt verzameld.

Revisie 1: 09-05-2011

Pagina 67 van 97



mei 2011

Inmeten wrakken 3 uur n.v.t SSS, multibeam Vaarplan SSS Als de layback controle van de side scan sonar is uitgevoerd moeten de wrakken in kaart worden gebracht. Hiervoor moet een vaarplan worden opgesteld. Dit vaarplan houdt in dat langs de twee wrakken gevaren wordt in dezelfde raai, in de richting van de vaargeul. De twee wrakken worden in dezelfde raai gevaren zodat er minder gedraaid hoeft te worden, als deze allebei apart ingemeten zouden worden. Er is gekozen om de wrakken maar in twee richtingen in kaart te brengen, omdat de vaargeul zo smal is, in andere richtingen is het niet meer veilig om te draaien met de side scan sonar achter het schip. Wanneer aan het eind van de raai gedraaid wordt moet rekening worden gehouden met de side scan sonar. Wanneer de snelheid verhoogd wordt komt de vis hoger te liggen, andersom wanneer het schip langzamer gaat, komt de vis dichter bij de bodem. Bij de draai wordt de snelheid van het schip lager. Er moet gezorgd worden dat de draai niet te scherp genomen word. Anders kan er teveel snelheid verloren gaan, wat als gevolg heeft dat de vis lager komt te hangen, en mogelijkerwijs op de bodem terecht komt. Dat is wat te allen tijde voorkomen moet worden. Omdat de draai aan het eind van een raai tijd kost zal dat ook meegnomen moeten worden in de tijdsberekening, globaal genomen is een raai zo’n 0,75 nautische mijl, met een vaart van 3 knopen kost alleen de raai een kwartier maar met de bocht erbij genomen zal 1 raai een half uur duren. In de tijdsplanning zullen 3 raaien nodig zijn om de wrakken te vinden, in de software staat de positie van de ‘Walsum’ uit data van vorige jaren, de’ Boetak ‘ zijn positie moet uit de kaart gehaald worden en zal moeilijker

Revisie 1: 09-05-2011

Pagina 68 van 97


mei 2011

gevonden worden. Er zullen 4 raaien nodig zijn om beide wrakken goed in beeld te brengen, dit alles bij elkaar zal drie en een half uur kosten. De volgende illustratie geeft weer hoe de lijnen gevaren zullen worden.

Figuur 21: Te varen lijnen


Terugvaren Half uur n.v.t Multibeam, SSS binnenhalen De survey stopt de eerste dag om zes uur, de vaartijd terug naar de haven is dertig minuten. Om uiterlijk half zes wordt het inmeten van de wrakken gestopt, en wordt de side scan sonar binnengehaald. Ook nu wordt de multibeam aangehouden zodat er tijdens het terugvaren ook al een deel van het Oosterom gepeild wordt, zo wordt er tijd bespaard in de planning. Wanneer dit telkens gedaan wordt zijn er al 3 lange raaien aan multibeam data ingemeten van de Oosterom peiling voordat er aan dit deel van de survey begonnen is.

Revisie 1: 09-05-2011

Pagina 69 van 97


5.4

mei 2011

Uitwerking aanpak dag 2 Op donderdag 19 mei start de tweede dag van de Oosterom survey, in deze paragraaf wordt uitgewerkt wat er gepland staat voor die dag en hoe dit aangepakt / voorbereid wordt. In deze survey dagen staat het in de aanpak centraal dat er een zichtbaar resultaat wordt ingemeten van de wrakken de ‘Boetak’ en ‘Walsum’, er bij komend dat de benodigde kwantiteit aan data behaald wordt met het peilen van het Oosterom. Wanneer deze benodigde kwantiteit behaald wordt, wordt er ook extra kwaliteit geleverd in de positionering van de wrakken de ‘Boetak’ en ‘Walsum’ met behulp van een USBL. De tweede dag staat gepland om aan het bijkomende doel te voldoen, sinds er de eerste dag aan het inmeten van de wrakken met multibeam en side scan sonar voldaan is door een zichtbaar resultaat te leveren van de ‘Boetak’ en ‘Walsum’. Het bijkomende doel waar deze tweede dag voor gepland staat is om de benodigde kwantiteit aan data te behalen met het peilen van het Oosterom, wel ligt de focus deze dag op voldoende tijd overhouden voor de USBL. Dit valt te verwezenlijken door bepaald te hebben wanneer er voldaan wordt aan de kwantiteit van data uit de Oosterom peiling die nodig is voor de latere gevraagde theoretische analyse. In de aanpak staat hoe groot dat oppervlak minimaal moet zijn en hoeveel tijd hier voor nodig is, om de benodigde kwantiteit aan data te behalen met het peilen van het Oosterom. Hier wordt eerst aan voldaan in de ochtend van de tweede survey dag, daarna is er genoeg tijd vrijgemaakt in de aanpak die minstens nodig is voor het opzetten van de USBL en het inmeten van de beide wrakken. Zo is het mogelijk om terug te kijken naar het doel van deze survey, een zichtbaar resultaat van de inmeting van beide wrakken en hier meer kwaliteit in te leveren. De uitwerking van deze aanpak staat overzichtelijk verdeeld in subparagrafen die tijd, plaats en hoofdzaak weergeven.

Revisie 1: 09-05-2011

Pagina 70 van 97


5.4.1 Duur Uitgewerkt Tijdsbalk Actie

mei 2011

Oosterom 4 en een half uur (+1) Aanvang, heenvaren en Oosterom peilen 7.00 8.00 9.00 10.00 Aanvang Heenvaren Oosterom peilen (1 uur) (Half uur) (3.5 uur)

11.00

Deze tweede dag zullen alle surveyors weer een uur voor aanvang aan boord zijn, om alle survey voorbereidingen te treffen die nodig zijn deze dag, en om alles vaarklaar te maken zodat de survey stipt op tijd kan beginnen, dit wordt allemaal van te voren goed voorbereid. Dit deel van de dag wordt besteed aan het bijkomende doel van deze survey dagen de Oosterom peiling. Wel ligt de focus op genoeg tijd over houden voor de USBL om extra kwaliteit te kunnen leveren in het al behaalde doel van het inmeten van de wrakken. Tijdens het heenvaren naar het Oosterom wordt de multibeam al aangezet, zodat er tijdens de heenreis al een deel van het Oosterom gepeild wordt. Dit gaat over in de Oosterom peiling, waar een minimum oppervlakte is bepaald en de tijd die hiervoor nodig is om aan de benodigde kwantiteit aan data te voldoen voor de latere gevraagde theoretische analyse. Alle voorafgaande multibeam data van het Oosterom tijdens het heen varen en het inmeten van de wrakken bespaart tijd wanneer dit binnen het bepaalde oppervlakte is. De tijd die nodig is om het bepaalde oppervlak te vullen met multibeam data wordt overwogen met de tijd die minstens overgehouden moet worden voor de USBL in het middag deel van deze dag. Zo wordt de benodigde kwantiteit behaald, en is er indien er geen vertragingen zijn genoeg tijd voor de USBL.

Revisie 1: 09-05-2011

Pagina 71 van 97



mei 2011

Aanvang 1 uur n.v.t Checklist afwerken Alle surveyors zullen ook de tweede dag een uur voor aanvang aanwezig zijn voor de nodige voorbereidingen, zodat er stipt om acht uur weggevaren kan worden. Om dit uur voluit te benutten zal er na afloop van de eerste survey dag even kort nagesproken worden hoe die dag verlopen is, maar ook zal een checklist voor de komende dag doorgesproken/samengesteld worden wat er in het uur voor aanvang moet gebeuren om vlot weg te varen. Deze zullen in latere rapporten naar voren komen in het meetverslag en de notulen.


Heenvaren Half uur n.v.t Multibeam Om stipt acht uur wordt er uit de haven weggevaren, gelijk richting het Oosterom om daar het hele Oosterom te peilen. Tijdens het heenvaren wordt net als die dag errvoor de multibeam aangezet, zodat een deel van het Oosterom al ingemeten wordt. Dit wordt telkens gedaan zodat er al 3 lange raaien aan multibeam data van het Oosterom gepeild zijn voordat er aan de Oosterom peiling begonnen wordt.

Revisie 1: 09-05-2011

Pagina 72 van 97



mei 2011

Oosterom peilen 3,5 uur n.v.t Multibeam Voorbereiden/klaarzetten USBL Het bijkomende doel van deze survey is om het Oosterom te peilen met alleen de multibeam, er is bepaald dat een vlak van ongeveer 200000 vierkante meter voldoende is voor de benodigde kwantiteit aan data te behalen voor de latere theoretische analyse. Dit vlak valt globaal over de vaargeul van het Oosterom van ton vleugel tot ton 05, een rechtstreekse afstand van 1,5 nautische mijl, dat is (1,5*1,852=2,778) 2778 meter, de breedte van dit vlak over de vaargeul is 80 meter. Die minimale diepte van het Oosterom waar van uit gegaan wordt in deze vaarplanning is 8 meter, de transducer diepte kan maximaal de diepte van de Octans zijn wat 3 meter is. Globaal genomen is dan de diepte onder de transducer 5 meter, dit geeft een swath van 24 meter. Deze Oosterom peiling is een special order er wordt dus met 100% overlap gevaren, dat zijn in het bepaalde vlak genomen (80/12=6.66) 7 raaien. Met een vaart van 3 knopen, rekening houdend met de multibeam paal die in het water hangt gedurende deze survey dagen, zal er een tijd van een half uur in een raai zitten, voor de Oosterom peiling wordt daarom een tijd van drie en een half uur aangehouden. Het bepaalde vlak om de benodigde kwantiteit van de Oosterom peiling te halen: Lengte: 1,5 nm/2,778 km, breedte: 80 m

Revisie 1: 09-05-2011

Pagina 73 van 97


mei 2011

Figuur 22: Gedefinieerd gebied

In deze aanpak wordt er in de tijd rekening gehouden hoe lang de peiling maximaal zal duren met een kleine swath wanneer het laagwater is. Wel zal wanneer de survey plaatsvindt het getij opkomend zijn met hoogwater om 11.30. Zo zal de swath gemiddeld breder zijn en de survey waarschijnlijk sneller lopen dan gepland, ook zal een groot deel al gepeild zijn tijdens het heenvaren en het inmeten van de wrakken de dag daarvoor. Het voordeel hiervan is dat de planning alleen maar mee kan vallen, zodat wanneer er problemen zijn er alsnog genoeg tijd is om dit bepaalde vlak in het geheel te peilen en de benodigde kwantiteit te leveren, ook is de mogelijkheid groter dat er tijd over is. Het is mogelijk om tijdens deze peiling, alvast de spullen voor de USBL klaar te zetten en voor te bereiden.

Revisie 1: 09-05-2011

Pagina 74 van 97


5.4.2

mei 2011

Wrakken (USBL)

Duur 3 en een half uur Uitgewerkt Tijdsbalk 12.00 13.00 Actie Instaleren Uitzetten USBL SSS (1 uur) (Half uur)

14.00

15.00

Inmeten Wrakken SSS & USBL (2 uur)

16.00 Transit Ophalen terug Object (Half (1 uur) uur)

Wanneer de bepaalde kwantiteit aan bathymetrische data van de Oosterom peiling behaald is, wordt er extra kwaliteit geleverd in de positionering van beide wrakken met behulp van de USBL.


Instaleren USBL 1 uur USBL Voor het installeren van de USBL wordt de multibeam paal met behulp van de kraan aan dek gehesen, waarna de multibeam head wordt vervangen voor de HiPAP kop. Daarnaast wordt de side scan sonar vis voorzien van een USBL transponder.


Uitzetten side scan sonar Half uur Dag 1, 5.3 SSS, kraan Staat beschreven in de planning van de eerste survey dag, wanneer de side scan sonar voor het eerst uitgezet wordt. Dit staat in paragraaf 5.3

Revisie 1: 09-05-2011

Pagina 75 van 97



mei 2011

Inmeten Wrakken SSS & USBL 2 uur Side scan sonar 4.3 SSS, USBL Na het instaleren van de USBL en het uitzetten van de side scan sonar, wordt hetzelfde vaarplan aangehouden als de dag hiervoor, maar zal het minder tijd in beslag nemen. Dit vaarplan houdt in dat langs de twee wrakken gevaren wordt in dezelfde raai, in de richting van de vaargeul. De twee wrakken worden in dezelfde raai gevaren zodat er minder gedraaid hoeft te worden, als deze allebei apart ingemeten zouden worden. Er is gekozen om de wrakken maar in twee richtingen in kaart te brengen, omdat de vaargeul zo smal is, in andere richtingen is het niet meer veilig om te draaien met de side scan sonar achter het schip. Wanneer aan het eind van de raai gedraaid word moet rekening worden gehouden met de side scan sonar. Waarom dit zo is, staat al beschreven in het vaarplan voor het inmeten van de wrakken, de eerste survey dag. Wat ook aangehouden word wanneer de wrakken voor de tweede keer ingemeten worden. Omdat de draai aan het eind van een raai tijd kost zal dat ook meegnomen moeten worden in de tijdsberekening, globaal genomen is een raai zo’n 0,75 nautische mijl, met een vaart van 3 knopen kost alleen de raai een kwatier maar met de bocht erbij genomen zal 1 raai een half uur duren. In de tijdsplanning zullen geen raaien nodig zijn om de wrakken te vinden, omdat deze de eerste dag al gevonden zijn. Er zullen 4 raaien nodig zijn om beide wrakken goed in beeld te brengen, deze keer met een betere positionering dankzij de USBL, dit alles bij elkaar zal drie en een half uur kosten. De volgende illustratie geeft weer hoe de lijnen gevaren zullen worden.

Revisie 1: 09-05-2011

Pagina 76 van 97


mei 2011

Figuur 23: Te varen lijnen

Revisie 1: 09-05-2011

Pagina 77 van 97



mei 2011

Ophalen object 1 uur Eerste survey dag, oosterom 5.3 Kraan, object Eerst SSS binnenhalen Het ophalen van het object staat beschreven in hoe deze uitgezet wordt, in paragraaf 5.3.


Terugvaren half uur

Multibeam USBL opruimen, In het ophalen van het object wordt alles al aan boord gehaald, het object zelf dat wat tijd kost en de side scan sonar. Het opbergen van alle apparatuur loopt over in deze transit terug naar de haven, waarin de USBL wordt opgeruimd en andere overige zaken die ook opgeborgen moeten worden. Wel wordt er ook hier weer de multibeam aangezet zodat er tijdens het terugvaren nog een extra deel van het Oosterom gepeild wordt. Zo wordt er nog een stukje data toegevoegd aan de al behaalde benodigde kwantiteit aan data van de Oosterom peiling.

Revisie 1: 09-05-2011

Pagina 78 van 97


6

mei 2011

Software Als surveysoftware zal tijdens de survey gebruikt gemaakt worden van QINSy van QPS. Deze software is al op de survey pc geïnstalleerd, en de vaste apparatuur aan boord is hier al mee geinterfaced. Voor het project zal een nieuwe survey setup aangemaakt worden. De procedure hiervoor wordt in de volgende paragrafen besproken.

6.1

Instellingen template in QINSy In de template kun je vier wizards editten; de geodetische parameters wizard, object wizard, system wizard en de administratie wizard. In de 'geodetische parameters wizard' worden het datum, projecties, units etc. bepaald. De object wizard de instellingen van het schip en in de 'system wizard' de instellingen, locaties van de sensoren. Als laatst heb je nog een administratie wizard waar de project informatie in kan worden gevoerd.

6.2

Geodetische Parameters Wizard Datum parameters Als ingesteld coördinaten systeem wordt 'WGS84 to ED50 UTM 31N Common Offshore 1311' gebruikt. Als parameters zullen de onderstaande gegevens worden gebruikt. Als survey unit wordt gebruik gemaakt van meters.

Revisie 1: 09-05-2011

Pagina 79 van 97


mei 2011

Figuur 24: Parameters datum transformatie in QINSy

'Mean Water Level Model' is het model dat gebruikt wordt om het Center of gravity (CoG) te berekenen. Dit is slechts van toepassing als de GPS-positie unreliable is en aangezien er RTK beschikbaar is, is het dus niet nodig om in te vullen. Output Datum Parameters Verticaal Datum Als verticaal datum wordt in eerste instantie 'NAP - De Min Geoide (Nederland)' gebruikt deze wordt weer gereduceerd naar 'LAT Level - LAT-NZ (Noordzee)'

Revisie 1: 09-05-2011

Pagina 80 van 97


mei 2011

Digital Terrain Models Hier kan een relatieve hoogte worden berekend t.o.v. een ingesteld referentiepunt. Alleen is deze optie voor ons niet van toepassing, we willen de hoogte berekend hebben t.o.v. de verticale datum; daarom wordt de keuze absoluut gebruikt. Vessel Parameters De SD voor draft, squat, load en tide zal niet worden ingevult dit omdat de positie binnen komt door middel van RTK. Timing error is ook niet van toepassing omdat er gebruik gemaakt gaat worden van PPS Shape De vorm van het Object wordt ingevuld in het navigatiescherm om zo een visueel idee te geven van de vorm van het schip en de richting, het geen noodzakelijk is voor de oriëntatie tijdens de survey.

System wizard Hier worden de verschillenden systemen ingezet met de desbetreffende nodes. Een node is de positie van een systeem in het scheepsassenstelsel. Hier worden dus de verschillende poorten en baudrate van de apparatuur geselecteerd. De systemen die tijdens de Oosterom survey gebruikt gaan worden staan in detail beschreven in een ander deel van dit SMS. Schermen Met de display manager kunnen de schermen die nodig zijn worden aangemaakt. Nodig is het navigatie scherm, een ’helmsman display’ (omdat er van een lijnenplan gebruikt gemaakt zal worden)en een ‘alpha numerical display’ (waar de snelheid over de grond, positie en allerlei andere aanverwante zaken kunnen worden weergegeven). Deze drie schermen zullen sowieso voor de schipper beschikbaar zijn op een scherm dat is door gelinkt naar de stuurhut. Om te kijken of de data goed binnen komt zal er een ‘swath display’ worden aangemaakt, waar singlebeam en multibeam data direct met elkaar vergeleken kunnen worden. Er zullen verscheidene schermen worden

Revisie 1: 09-05-2011

Pagina 81 van 97


mei 2011

aangemaakt om te controleren of alles naar behoren functioneert, om zo de kwaliteit te kunnen waarborgen. Voorbeelden hiervan zijn een ‘alert display’ en een display met de ruwe multibeam data en een pitch/roll scherm.

6.3

Filters De voorkeur gaat uit naar filteren van de data met de filters die op de EM3002 zitten. Omdat dat niet altijd voldoende is, volgt hieronder een korte beschrijving van de online filter mogelijkheden in QINSy en de reden waarom wij deze wel of niet gebruiken. Met de filters in QINSy kunnen de meest grote spikes eruit worden gehaald. De opgeslagen QPD beval alle datapunten, alleen de gefilterde datapunten zijn non-actief gesteld. Voor data uitsluiting (Data exclusion) zijn een aantal opties: Depth outside. Alle dieptes (t.o.v. de transducer head) die buiten deze waarden vallen worden niet meegenomen. Het gebruik van dit filter is situatie afhankelijk. Range outside. Alle ranges (t.o.v. transducer head) die buiten deze waarden vallen worden niet meegenomen. Het gebruik van dit filter is situatie afhankelijk. Sector outside. Alle dieptes buiten een ingestelde sector, berekend links en rechts van de vertical worden niet meegenomen. Dit is erg handig als het schip veel last heeft van roll. Bij slecht weer en veel roll kunnen we hier gebruik van maken om slechte data van bijna horizontaal gericht bundels te mijden, alleen is de survey op het Oosterom is op het wad en ligt redelijk beschut en het is Mei, dus de kans op hoge golven is klein.

Revisie 1: 09-05-2011

Pagina 82 van 97


mei 2011

Quality outside: Deze verwerpt alle data dat ingestelde kwaliteit voldoet. Het kwaliteitscijfer wordt direct vanuit de ‘hardware data string’ ingelezen. Tussen 0-255 zijn waardes in te stellen en als het nummer tussen de ingestelde minimum en maximum is, wordt de data gefilterd. Het is echter niet uit de handleiding van QINSy te halen waar deze waardes op gebaseerd zijn. Ook QPS weet er niet meer over te zeggen dan dat hoe hoger het getal, hoe hoger de kwaliteit. Het filter zal dus niet worden toegepast, tenzij er wellicht een andere informatie bron te vinden is. TPE (U) exceeds: Verwerpt data die niet aan de horizontale/vertical of beide (diepte en precisie) Total Propagated Uncertainty criteria voldoet. De ingestelde SD waarden in de Template moeten dan wel realistisch zijn. Hier kan ook een survey standaard worden ingesteld, bijvoorbeeld IHO special order en dan worden alle punten die niet aan dde hierin gestelde eisen voldoen gefilterd. Hier zullen we Special order volgen het IHO-44 instellen, omdat we deze specificaties kunnen halen. Voor de bewijzen van de verwachte kwaliteit staat in een ander deel van het SMS, namelijk eenheden en datums.

Revisie 1: 09-05-2011

Pagina 83 van 97


mei 2011

Exclude beams. Hier kan ingesteld worden welke beamnummers niet moeten worden doorgelaten. Indien de buitenste bundels in de data niet goed genoeg blijken te zijn, dit kunnen wij op verschillende manieren constateren op verschillende schermen in QINSy en op die van de EM3002 zelf. Als er geen oplossing is te vinden, b.v. nieuw geluidsprofiel, dan bestaat de mogelijkheid deze met dit filter buiten te sluiten. Om de data op te schonen zijn er verscheiden opties beschikbaar: Single Spike: Dit filter negeert alle punten die een grotere afwijking heeft dan ingesteld in vergelijking met de twee omliggende punten. Dit filter spreekt voor zich en zal voorzichtig worden gebruikt om de echte outliers eruit te halen. Seabed slope: Dit filter zorgt ervoor dat alle punten die een kleinere hoek tussen elkaar hebben die kleiner is dat de ingestelde hoek. De hoek wordt berekend tussen twee naast elkaar liggende punten. Dit filter zal op het Oosterom waar een redelijk vlakke tot vlakke bodem is niet worden gebruikt. Cross validation: Dit is een statistisch filter dat de gemiddelde bodem berekent en alles wat niet aan de gestelde eis voldoet eruit filtert. Er kan worden ingesteld of er alleen spikes die er boven liggen of alleen spikes die eronder liggen of spikes in beide richtingen gefilterd moeten worden. Dit filter zal voorzichtig beide kanten op worden gebruikt, alleen om de echte outliers eruit te halen. Bij singlebeam zijn slechts drie filters beschikbaar. Namelijk ‘depth outside’, ‘heave above’ en ‘TPE exceeds’. Waarvan alleen TPE, het zelfde zal worden ingesteld als bij de multibeam. Heave wordt niet mee gewerkt omdat er RTK beschikbaar is en ‘depth outside’ wordt ingesteld op de kast van de Singlebeam zelf.

Revisie 1: 09-05-2011

Pagina 84 van 97


mei 2011

Alle gefilterde punten zijn terug te vinden in de ruwe data en bij een fout in de instelling, kan de data ‘replayed’ worden. De filters kunnen worden aangepast onder speciale omstandigheden, zoals in de buurt van een wrak. Ook kan voor een wrak de ruwe data worden bekeken.

6.3.1

Processen Het processen van de data zal in Qloud gebeuren, hier zijn verscheidene filters aanwezig. Waaronder een Butterworth smoothing filter en een surface spline filter. De laatst genoemde gebruikt de kleinste kwadraten methode, weging gebeurt d.m.v. een percentage van de waterdiepte. Er zijn geen attributen, zoals TPE, nodig om deze Kleinste Kwadraten Methode berekeningen uit te laten voeren. Alleen x-y-z punten. Het Kleinste Kwadraten Surface Spline Algoritme is zeer sterk om ruis uit multibeam data te filteren. Na de survey zal de data worden bekeken en aan de hand daarvan zal worden bepaald welke filters nodig zijn om de data te bewerken. Aan wrakken zal nog wat extra aandacht geschonken worden door het kijken naar ruwe data. Deze data kan vervolgens ook nog handmatige geprocessed worden, zodat onderdelen van wrakken niet als spikes gezien worden.

Revisie 1: 09-05-2011

Pagina 85 van 97


7

mei 2011

Demobilisatie Na de survey zal tijdens de demobilisatie het schip weer afgebouwd. • De in bruikleen zijnde apparatuur van Kongsberg wordt afgebouwd, gespoeld met zoet water, gedroogd en verpakt voor terugzending. • De side scan sonar systemen en SVP’s worden afgebouwd, gespoeld met zoet water, gedroogd en opgeborgen in het visruim van de Octans. • Het tijdens de voorbereiding geïnstalleerde Trimble RTK systeem wordt onderdeel van de vaste opstelling van de Octans en blijft geïnstalleerd aan boord. • Het RTK referentiestation blijft geïnstalleerd op de toren. • De gebruikte veiligheids materialen worden weer opgeborgen. • Het schip wordt weer opgeruimd en in nette staat achtergelaten. • Backup van de gelogde data maken. • Survey PC afsluiten. • Offline PC demonteren en retour aan Hibma.

Revisie 1: 09-05-2011

Pagina 86 van 97


8

mei 2011

HSE In de volgende paragrafen worden alle regels en richtlijnen met betrekking tot health, safety en enviroment aspecten besproken.

8.1

Health Het gezondheid aspect in HSE is het lastigst te definiëren, dit omdat dit onderdeel vaak lastig direct aan te duiden is. Heeft iemand een verkeerde houding, is de ruimte een gevaar voor de gezondheid. Waar safety gaat over de directe gevaren voor lichaam en geest, daar is health een sluimerend gevaar. Waar we in het project aandacht op kunnen vestigen met betrekking tot health is dat de uitvoerders van het project (3H), tijdens het opzetten en uitvoeren van het project denken om hun eigen gezondheid. Zorgen dat er niet overwerkt wordt, zorgen dat er voldoende lichaamsbeweging uitgevoerd wordt en niet in 1 verkeerde houding gezeten wordt. Het gevaar schuilt dan in waar de grens ligt tussen even doorpakken als dat nodig is en overwerkt zijn, voldoende lichaamsbeweging nemen of zware arbeid verrichten en werk weigeren omdat er even een rare houding voor moet worden aangenomen. Gezond verstand is hierbij een factor: jezelf en elkaar attenderen op het juist uitvoeren van het health beleid. Iedereen moet in deze gehoord worden over zijn of haar grenzen met betrekking tot gezondheid maar iedereen moet ook kunnen accepteren dat er soms over grenzen moet worden gegaan om het project tot een goed resultaat te brengen, zolang dat overschrijden niet tot schade zal lijden.

Revisie 1: 09-05-2011

Pagina 87 van 97


8.2

mei 2011

Safety Vanaf jaar 1 ligt er in de opleiding Hydrografie en binnen het MIWB een nadruk op veiligheid en veilig gebruik van apparatuur en middelen. In het 2e jaar komt daar het volgen van de basic-safety training bij, waarmee mag worden uitgegaan dat in het geval het mis mocht gaan er op een juiste manier gehandeld kan worden om erger te voorkomen. Waar het in de praktijk op neer gaat komen is het juist inschatten van situaties, wat is het potentiële gevaar en hoe groot is dat potentieel. Ieder handeling is potentieel gevaarlijk, het gaat om inschatten van de omvang van het potentieel. Valt dit binnen geaccepteerde waarden dan kan er worden door gegaan, valt het erbuiten dan moet er worden gestopt en een andere oplossing worden gezocht of opnieuw een inschatting worden gemaakt. De hierna gestelde manier van handelen en het vaststellen van de regels en richtlijnen van de veiligheidsmiddelen en de plaatsen waar deze gebruikt worden, zijn na het goedkeuren dit document door ieder gelezen en geaccepteerd. Als er wordt gewerkt aan boord en dat valt niet binnen de opgestelde richtlijnen dan is het zaak dat men elkaar wijst op hetgeen is afgesproken met het goedkeuren van dit document. Bij weigering zich te houden aan de afspraken gesteld in dit document, kan deelname aan het uitvoeren van het Oosterom project als onveilig voor het individu of de groep worden bestempeld. Verdere voortzetting van handelen zal, na groepsoverleg 3H, tijdens de Oosterom survey niet mogelijk zijn.

Revisie 1: 09-05-2011

Pagina 88 van 97


8.3

mei 2011

Toolbox Een manier om potentieel in te schatten en te weten of alle personen gemoeid met een bepaalde handeling of gebruik van apparatuur, weten wat er moet gebeuren en hoe dat moet gebeuren, is de Toolbox-meeting. Het doel van deze Toolbox-meeting is het helder maken wat er uitgevoerd gaat worden en wie welke rol heeft daarin. Tijdens het uitvoeren van de handeling is dan ook helder wat wel binnen de toleranties valt en wat niet en kan, door iedereen, de operatie worden gestopt als er wordt getwijfeld aan de veiligheid. De Toolbox-meeting zal worden gehouden in het surveyhok13 onder leiding van de Safety officier of de party-chief. Ten alle tijden zullen aanwezig zijn: • • • •

Party-chief Safety-officier Verantwoordelijke van het varend personeel Ieder die een taak heeft in de uit te voeren handeling

Concreet wordt in dit stuk behandeld wat potentieel gevaarlijke handelingen gaan zijn en wat er gedaan wordt om het potentieel in te dammen, waar bepaalde veiligheidsmiddelen dienen te worden gebruikt en hoe deze gebruikt dienen te worden en wat handelingen zijn die dienen te worden genomen als wordt ingeschat dat het potentieel te groot wordt. Potentieel gevaarlijke handelingen tijdens het project • Hijsen van MBES paal • Overboord zetten/ binnen halen van het object14 • Overboord zetten/ binnen halen van de SSS • Manoeuvreren met SSS achter het schip Zoals zichtbaar hierboven is het merendeel van de gevaarlijke handelingen gemoeid met het opereren van de kraan en het begeleiden van een te hijsen object van buiten naar binnenboord en andersom. Het is hierbij erg 13

Definitie van de ruimte achter de brug waar de hydrografische apparatuur staat 14 Het “object” is elders beschreven

Revisie 1: 09-05-2011

Pagina 89 van 97


mei 2011

belangrijk dat alleen de mensen die een uitdrukkelijke taak hebben in de operatie aanwezig zijn op het achterdek en dat overige personen zich ergens bevinden waar er niet in de weg gelopen wordt. In dit onderdeel is communicatie een zeer belangrijk punt, er moet zeer helder zijn wie welke handeling gaat uitvoeren en wie op welke positie staat. Dit wordt voor elke handeling besproken in de Toolbox-meeting waarin wordt besproken welke exacte handelingen er worden uitgevoerd en door wie. •

Hijsen van MBES paal

Deze handeling zal gaan om het plaatsen van de MBES paal in de brackets aan de buitenkant van romp van M/S Octans.

Figuur 25: Brackets en paal in beeld

Revisie 1: 09-05-2011

Pagina 90 van 97


mei 2011

Bij deze handeling zijn 7 personen betrokken: o 1 kraanmachinist o 2 personen bij het verdere verplaatsen van de paal van en naar de brackets o 1 persoon verantwoordelijk voor het borgen o 2 personen extra om de paal te begeleiden bij het loskomen en neerleggen, vanwege dat de transducer anders beschadigt. o 1 persoon die overzicht houdt Een maximum van 7 personen tegelijk met deze operatie bezig, een aantal die er extra bij komen als de paal loskomt van het dek of neergelegd gaat worden op het dek. In de lucht kan de paal begeleidt worden met 2 personen en geborgd worden door een derde. •

Overboord zetten/ binnen halen van het object

Bij deze handeling zijn 5 personen betrokken: o 1 kraanmachinist o 2 personen die het touw begeleiden en zorgen voor het overpakken o 1 persoon die er bij komt om het object om het object boven het dek en over de verschansing te begeleiden. o 1 persoon die overzicht houdt •

Overboord zetten/ binnen halen van de SSS

Bij deze handeling zijn 4 personen betrokken: o 1 kraanmachinist o 2 personen die de SSS opvangen/ begeleiden over de reling van en naar het dek. o 1 persoon die overzicht houdt •

Revisie 1: 09-05-2011

Manoeuvreren met SSS achter het schip

Pagina 91 van 97


mei 2011

Bij deze handeling zijn 6 personen betrokken: o 1 de stuurman/ kapitein o 3 personen aan dek bij de kous o 1 de online surveyor die de hoogte van de SSS boven de bodem in de gaten houdt. o 1 persoon die overzicht houdt Een samenspel van het in de gaten houden van de online surveyor, van de hoogte van de vis boven de bodem en het desgewenst laten binnenhalen van kabel (verhogen afstand SSS tot de bodem) door de 3 personen aan dek en het koers houden van het schip en het niet beschadigen van de SSS en de kabel door de stuurman. De communicatie tussen de 3 partijen en het op voorhand zorgen dat iedereen weet welke handelingen er dienen te worden uitgevoerd is hier van belang.

8.3.1

Veiligheidsmiddelen In dit onderdeel zijn beschreven de veiligheidsmiddelen die gebruikt gaan worden en de plaatsen waar deze middelen gebruikt dienen te worden. Per veiligheidsmiddel zal behandeld worden waar deze gebruikt dient te worden en waarom.

Persoonlijke beschermingsmiddelen (PBM’s) Zelf • • •

mee te nemen Overall Veiligheidsbril Veiligheidsschoenen

Aanwezig op de Octans (zelf meenemen van gekeurd materiaal mag, eigen risico) • Helm • Handschoenen • Inflatable lifejacket • Klimharnas

Revisie 1: 09-05-2011

Pagina 92 van 97


8.3.2

mei 2011

Afbakening gebieden Er zijn een aantal gebieden en handelingen op de M/S Octans waar bepaalde PBM moeten worden gebruikt. De gebieden: • Achterdek • Boven/ voordek • Survey-ruimte, brug, kombuis

Het achterdek Het dek dat zich aan de achterkant van de M/S Octans bevind en dat een houten oppervlak heeft. Bereikbaar via de trap van het bovendek, binnendoor via de werkplaats of de kombuis De trap van het bovendek en de uitgang vanuit de kombuis. Figuur 26: De trap

Op het achterdek dient gedragen te worden • Overall • Werkschoenen Als • • •

Revisie 1: 09-05-2011

er gehesen wordt Helm Handschoenen (i.v.m. kabels hanteren) Veiligheidsbril (i.v.m. knappen kabels en rondvliegen roest en verfsplinters)

Pagina 93 van 97


mei 2011

Als er over de verschansing gewerkt gaat worden • Life-jacket of klimharnas gezekerd zodat er niet in het water belandt kan worden

Boven/ voordek Hier is het gewenst een overall te dragen vanwege het risico met vettige en smerige voorwerpen in aanraking te komen. Handschoenen en eventueel bril (eigen inzicht of advies van derden) bij het risico op handbeschadigingen of voorwerpen/ onderdelen die in het oog kunnen komen. Als • • • •

er voor SSS controle aan de lijn wordt gestaan Overall Life- jacket Handschoenen (grip en veiligheid) Veiligheidsbril (i.v.m. knappen kabel)

Gekeurde apparatuur Behalve PBM’s zijn er ook een aantal voorwerpen en apparaten aan boord die gekeurd zijn op hun veilige werking. Deze zijn dus indirect met persoonlijke veiligheid verbonden. • •

Slings (hijsbanden) Kraan

Deze onderdelen zijn gekeurd en vallen onder de verantwoordelijkheid van school.

8.3.3

Algemene veiligheidsmiddelen Deze algemene veiligheidsmiddelen zijn standaard aan boord. De bemanning van de Octans zal hiervoor verantwoordelijk zijn, in het geval van een calamiteit zal er onder hun handelen worden geopereerd met deze middelen. Gezien de omvang van de lijst en de verlegging van de verantwoordelijkheid erover zal er enkel een lijst volgen en zullen de onderdelen niet nader beschreven worden. Wel mag worden uitgegaan dat, vanwege het volgen van de basic-safety training, dat de uitvoerders van

Revisie 1: 09-05-2011

Pagina 94 van 97


mei 2011

het project, klas 3H, weten hoe met deze middelen veilig om te gaan en de procedures voor juist gebruik zullen toepassen • • • • • • • • • • •

8.4

Reddingsvlotten Overlevingspakken Life-jackets (eerder behandelt) Reddingsboeien Rookpotten Flares, Line-rockets EPIRB SART INMARSAT Diverse radio communicatie mogelijkheden Brandblusmiddelen

Environment Tijdens het project dient er rekening te worden gehouden met onze directe omgeving en op de grotere schaal ook op de indirecte omgeving. Hierbij valt voor de directe omgeving te denken aan wat wij als restproducten produceren en hoe wij daar op een zorgvuldige manier mee omgaan en vanaf komen. Wat betreft de grotere schaal en de indirecte omgeving kan worden gedacht aan het beperken van verspilling van materialen en middelen. Sewage wordt intern opgeslagen en komt niet in contact met de omgeving buiten het schip.

Revisie 1: 09-05-2011

Pagina 95 van 97


8.5

mei 2011

De Waddenzee De survey omgeving, de Waddenzee, is een beschermd gebied, verder is het ook binnenwater en het lozen of overboord zetten van wat dan ook is strikt verboden. Geproduceerd afval zal worden opgeslagen in afvalbakken, voldoende afvalbakken zullen aanwezig zijn en het afval zal aan het eind van elke surveydag worden gedeponeerd in de daarvoor bestemde containers op de kade.

Revisie 1: 09-05-2011

Pagina 96 van 97


9

mei 2011

Bronnen figuren

Figuur

Bron

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26

Kaart 1800 serie, Dienst der Hydrografie Kaart 1800 serie, Dienst der Hydrografie Eigen foto 3H www.getij.nl www.getij.nl Google Maps R2Sonic, The Patch Test R2Sonic, The Patch Test R2Sonic, The Patch Test R2Sonic, The Patch Test Eigen foto 3H Lectures Ocean Mapping Group Handleiding Sea Scan Eigen illustratie 3H Specificatiesheet Seatex Inmeting rapport Octans, Star Mountain Eigen foto 3H QINSy Eigen foto 3H Project opdract Oosterom Kaart 1800 serie, Dienst der Hydrografie Project opdract Oosterom Kaart 1800 serie, Dienst der Hydrografie QINSy Eigen foto’s 3H Eigen foto 3H

Revisie 1: 09-05-2011

1811.5 1811.5

1811.5 1811.5

Pagina 97 van 97

Oosterom Project 2011

Recommend Documents