Feixe único vs. feixe múltiplo: aprimorando a eficiência da topografia subaquática
Visão geral do projeto
Com o rápido crescimento da navegação hidroviária interior, levantamentos hidrográficos precisos são essenciais para uma navegação segura e eficiente. A Hidrovia Shiqiao, um canal fundamental que conecta as principais rotas de navegação, desempenha um papel crucial no comércio e transporte regionais, exigindo avaliações frequentes e precisas da topografia subaquática para garantir uma navegação segura e operações eficientes.
Tradicionalmente, essas pesquisas eram conduzidas usando o HydroBoat 1200 USV, equipado com um ecobatímetro de feixe único. No entanto, com o aumento do tráfego marítimo, a demanda por maior precisão também cresceu. Para atender a essa necessidade, o departamento de transporte marítimo introduziu o HydroBoat 1500 USV com o sistema multifeixe HydroBeam M4, permitindo um mapeamento batimétrico mais detalhado e abrangente.
Este projeto compara tecnologias de feixe único e multifeixe em termos de eficiência, custo e qualidade de dados, fornecendo insights para futuras iniciativas hidrográficas.
Levantamento de feixe único: uma abordagem tradicional
1. Equipamento e configuração
O HydroBoat 1200 USV apresenta um design compacto com um ecobatímetro de feixe único de 200 kHz integrado, eliminando a necessidade de instalação adicional. Uma vez implantado, ele inicia a coleta de dados imediatamente.
2. Planejamento de Rota
Após selecionar a área de levantamento no controlador Android, o software SLHydro USV gera automaticamente linhas de levantamento espaçadas de 5 m.
3.Coleta de dados
O HydroBoat 1200 USV segue de forma autônoma linhas de levantamento predefinidas, capturando dados de profundidade de forma eficiente com intervenção mínima do operador.
4. Processamento de dados
Após o levantamento, os dados coletados passam por uma filtragem básica e são exportados em diversos formatos para posterior análise utilizando software hidrográfico.
5. Desempenho e Limitações
A tecnologia de feixe único funciona bem para levantamentos de pequena escala, mas coleta apenas um ponto de profundidade por ping, tornando levantamentos de grandes áreas demorados. Embora continue sendo uma solução econômica e fácil de usar, sua resolução limitada pode não ser suficiente para estudos hidrográficos detalhados.
Levantamento Multifeixe: Aprimorando Precisão e Eficiência
1. Equipamento e configuração
O HydroBoat 1500 USV está equipado com a sonda multifeixe HydroBeam M4, que oferece cobertura de faixa completa com 1.024 feixes. Este sistema é pré-integrado, dispensando configuração e estando pronto para aquisição de dados de alta densidade após a implantação.
2. Planejamento de Rota
O software SLHydro USV gera automaticamente linhas de levantamento otimizadas com base na área selecionada.
3.Coleta de dados
O HydroBoat 1500 USV segue linhas de levantamento predefinidas de forma autônoma, capturando com eficiência dados de profundidade de alta densidade com intervenção mínima do operador. Sua ampla cobertura de faixa reduz o tempo de coleta de dados para 0,6 hora — três vezes mais rápido do que o feixe único para a mesma área. Os operadores usam um laptop para controlar remotamente o computador industrial integrado ao HydroBoat 1500 para aquisição de dados multifeixe.
4. Processamento de dados
Após a pesquisa, os dados passam por filtragem avançada — correções de velocidade do som e maré, remoção de ruído e junção de dados — antes de serem exportados para análise posterior.
5. Desempenho e Benefícios
A tecnologia multifeixe aumenta a eficiência da pesquisa, cobrindo áreas maiores em menos tempo. Ao contrário do feixe único, que captura um ponto de profundidade por ping, o HydroBeam M4 registra até 1.024 feixes por faixa, melhorando significativamente a resolução e a precisão. Ideal para mapear terrenos subaquáticos complexos, ele fornece modelos 3D detalhados do fundo do mar, tornando o multifeixe a escolha preferida para projetos hidrográficos de grande porte.
Análise Comparativa: Eficiência, Custo e Precisão
Embora ambos os métodos suportem o mapeamento hidrográfico, a capacidade do sistema multifeixe de capturar dados mais densos em menos tempo o torna a escolha ideal para projetos de larga escala e alta precisão. Além disso, a validação de dados em tempo real aprimora o controle de qualidade e acelera os cronogramas dos projetos.
Qualidade e precisão dos dados: garantindo resultados confiáveis
1. Precisão e conformidade
Ambas as tecnologias mantêm um nível de confiança de 95%, garantindo dados hidrográficos confiáveis:
●Viga única: 95.35% de dados estão dentro do intervalo de confiança, adequado para medições básicas de profundidade.
●Multifeixe: 97.72% atende ao intervalo de confiança, garantindo precisão e confiabilidade superiores.
2. Resolução e Detalhe
Ambas as tecnologias mantêm um nível de confiança de 95%, garantindo dados hidrográficos confiáveis:
●Viga única: Gera pontos de profundidade discretos, eficazes para mapeamento básico de contornos, mas limitados na detecção de características subaquáticas menores.
●Multifeixe: Produz nuvens de pontos de alta densidade, permitindo modelagem 3D detalhada e identificação precisa de características submersas, como ondas de areia, recifes e obstruções.
