Gletscher-Rauigkeits-Messung

Die Aufgabe:
Für den FB VI / Geomathematik der Universität Trier soll die Oberflächenstruktur von Eisflächen aufgenommen und gespeichert werden. Die Aufgabe für das Elektroniklabor war es, einen Schlitten zu entwickeln, der die Unebenheiten von 0,01 m bis zu 0,5 m misst, während er mit etwa 1,5 - 2 m/s übers Eis gezogen wird. Des weiteren soll während einer Messfahrt ständig die absolute Position mittels GPS und die Neigung, sowohl in Fahrtrichtung als auch Quer zur Fahrtrichtung ermittelt werden, um somit ein komplettes Höhenrelief der abgefahrenen Messstrecke zu erhalten. Zudem soll die komplette Anlage so ausgelegt sein, daß sie bei Temperaturen von bis zu -40°C und ohne Stromanschluss für mindestens 14 Tage funktioniert. Außerdem muss die Anlage so aufgebaut sein, das sie ohne Probleme in Flugzeugen und Hubschraubern transportiert werden kann, d.h. nicht Länger als 3m und möglichst leicht.

Die Messeinrichtung:
Der Schlitten wurde aus Aluminium-Vierkantrohr aufgebaut, dessen längstes Rohrstück 2,20 m lang ist, und so zusammengelegt werden kann, dass der Schlitten in zwei Skisäcke eingepackt werden kann. Im zusammen gebauten Zustand überspannt der Schlitten eine Länge von 2 m zwischen den Kufen und ist ohne Messkiste 1 m hoch. An der hinteren Traverse sind 8 Sensorarme befestigt, die jeweils einen Abstand von 0,2 m zu einander haben. In der Mitte der Sensorarme ist eine etwas breitere Laufspur. Jeder Sensorarme misst mittels eines Drehwinkelgebers die Auslenkung des Sensorarms. In der Messkiste sind zwei im rechten Winkel zu einander, mit Alkohol gefüllte Inklinometer, die den Neigungswinkel des Schlittens messen. Zudem ist in der Kiste eines von zwei GPS-Instrumenten untergebracht, dessen Antenne auf dem Deckel der Kiste montiert wurde. Die gesamten Messwerte werden auf einem Laptop gespeichert. Da die Festplatte des Laptops laut Zertifizierung nur bis mindestens +5°C problemlos arbeitet, wurde die Messkiste mit Styrodur verkleidet, und wird mit der Abwärme der Geräte und den Spannungsreglern geheizt. Die Energieversorgung geschieht mit 12V/10Ah-Akkumulatoren, die mit Solarpanels wieder geladen werden können.
Der Schlitten hat sich nun schon bei mehreren Einsätzen auf Gletscher in Grönland, den Alpen und den Rocky Mountains sehr gut bewährt.
Um noch größere Eisflächen schneller messen zu können, wurde jetzt ein 5 m breiter Schlitten, der von einem Motorschlitten gezogen werden soll, gebaut.