Cómo los USV y las ecosondas multihaz están revolucionando la prospección submarina
USV y MBES: apoyan tareas críticas como el mantenimiento de vías navegables, el paso seguro de barcos y la gestión de rutas de navegación.
Introducción
La prospección subacuática desempeña un papel fundamental en diversos aspectos de nuestro mundo. Desde facilitar la navegación segura de los buques y cartografiar los recursos submarinos hasta monitorear la erosión costera y los entornos submarinos, e inspeccionar infraestructuras como tuberías y cables tendidos en zonas sumergidas, estas prospecciones son vitales. Sin embargo, los métodos tradicionales de prospección suelen ser costosos, requieren mucho tiempo y están limitados por factores como la profundidad del agua y la visibilidad.
Afortunadamente, los avances tecnológicos están revolucionando este campo. Los vehículos no tripulados de superficie (USV), acoplados a ecosondas multihaz (MBES), están marcando el comienzo de una nueva era en la prospección submarina, proporcionando mapas 3D de alta resolución del fondo marino. La integración de los USV y las MBES supone un avance significativo que transforma la prospección submarina y allana el camino hacia un futuro más sostenible para nuestros océanos. Analicemos un ejemplo específico de cómo se utilizan los USV y las MBES para la prospección de tuberías submarinas.
Antecedentes del proyecto
El proyecto implicó inspeccionar la topografía submarina de una vía fluvial clave cerca de una terminal de carga.
Con el tiempo, los sedimentos pueden acumularse en el lecho marino, reduciendo la profundidad del agua. Los estudios batimétricos ayudan a identificar las zonas que requieren dragado para mantener la profundidad necesaria para los grandes buques de carga, minimizando así el riesgo de encallamiento, que puede dañar el buque y causar daños ambientales. La tecnología multihaz es ideal para esta tarea, ya que genera datos del terreno submarino de alta precisión y resolución.
Figura 1 – Una vía fluvial clave cerca de una terminal de carga
Desafíos tradicionales
Los métodos de prospección tradicionales se basan en grandes buques de prospección que requieren la instalación de equipos complejos y son susceptibles a interferencias durante la navegación. Estos métodos son adecuados para aguas profundas y abiertas, pero no son ideales para zonas poco profundas y congestionadas como la vía fluvial de este proyecto.
Figura 2 – Puntos críticos de los métodos tradicionales
Solución
La poca profundidad del agua y la presencia de barcos en tránsito en la zona del proyecto hicieron que un sistema de ecosonda multihaz portátil montado en un USV fuera la solución ideal. El nuevo HydroBoat 1500 USV de SatLab es un USV avanzado, diseñado específicamente para estudios batimétricos multihaz. Su innovadora configuración de cuatro propulsores se asemeja al casco de un trimarán, lo que proporciona una estabilidad superior.
Además, incluso si dos propulsores fallan, los propulsores restantes aún pueden impulsar el vehículo, lo que garantiza un funcionamiento continuo.
Figura 3 – Solución integrada USV y multihaz
El HydroBoat 1500 USV con ecosonda multihaz HydroBeam M4 ofrecía varias ventajas.
Recopilación eficiente de datos
Los USV pueden cubrir grandes áreas de forma rápida y autónoma, mientras que las ecosondas multihaz proporcionan una cobertura de área más amplia en comparación con los sonares de haz único.
Seguridad mejorada
Los USV se pueden implementar en áreas peligrosas o de difícil acceso, lo que reduce los riesgos para el personal.
Mejor calidad de los datos
Los USV pueden recopilar datos de forma más consistente que los buques tripulados, lo que potencialmente conduce a resultados más precisos.
Esquema de implementación
1. Recopilación de datos de campo
Planificación de rutas
Disposición de las líneas de estudio: Se trazaron líneas paralelas para cubrir toda el área de estudio, con un espaciamiento ajustado según la profundidad del agua. Las líneas de control perpendiculares garantizaron la precisión de las mediciones.
Observación de mareas
La verificación de mareas RTK garantizó la precisión de la medición de la profundidad del agua. Durante todo el proceso, el sistema GNSS se monitoreó continuamente para detectar cualquier anomalía y garantizar la precisión de las mediciones.
Instalación y calibración
El transductor se instaló dentro de la piscina lunar del HydroBoat1500 y se sometió a una calibración de balanceo/cabeceo/guiñada para compensar cualquier desviación de posición.
Figura 4 – Recopilación de datos
2. Posprocesamiento de datos
Utilizando el software de posprocesamiento multihaz SLHydro, los datos se posprocesan de acuerdo con el flujo de trabajo de dibujo del terreno, inspección de datos de profundidad del agua, edición de gráficos y dibujo gráfico, y finalmente se genera un gráfico.
Figura 5 – Posprocesamiento de datos en el software SLHydro
Resultados
Mapas de terreno submarino de alta resolución
El proyecto generó con éxito mapas de terreno submarino de alta resolución utilizando el HydroBoat 1500
USV integrado con ecosonda multihaz HydroBeam M4. Estos mapas detallados proporcionan una visión clara imagen del terreno submarino y las formas del terreno de la vía fluvial clave, que es crucial para futuros esfuerzos de mantenimiento.
Figura 6 – Mapas de terreno submarino de alta resolución
Cumplimiento de los estándares de la OHI
El análisis del área de calibración confirmó que el HydroBeam M4 cumple con los estrictos estándares de precisión IHO Clase A para mediciones submarinas, lo que garantiza la confiabilidad de los datos recopilados.
Figura 7 – Cumple con los estándares de la OHI
Beneficios
El HydroBoat 1500 USV y el sistema de ecosonda multihaz HydroBeam M4 completaron con éxito la medición del terreno submarino de esta importante vía fluvial. El HydroBoat 1500 USV presenta un diseño único de piscina lunar y viene equipado con un soporte de montaje impermeable. Además del sistema de sonar multihaz M4, se integra fácilmente con sistemas de ecosonda multihaz de terceros. También admite el montaje de otros sensores a bordo, como ADCP y sonares de barrido lateral, lo que lo hace altamente adaptable a diversas funcionalidades y requisitos de medición.
doconclusión
Este proyecto demuestra la eficacia de la tecnología USV y MBES para proporcionar datos de alta calidad que respaldan tareas cruciales como el mantenimiento de vías navegables, la navegación segura de buques y la gestión de rutas de navegación. En conclusión, la integración de USV y MBES representa un avance significativo en la tecnología de prospección submarina. Esta potente combinación promete mejorar la eficiencia, la seguridad y la calidad de los datos en una amplia gama de industrias, contribuyendo así a una comprensión más completa y a una gestión sostenible de nuestro mundo submarino.
