Como os USVs e os ecosondadores multifeixe estão revolucionando a topografia subaquática
USV e MBES: apoiam tarefas críticas, como manutenção de hidrovias, passagem segura de navios e gerenciamento de rotas de navegação
Introdução
O levantamento subaquático desempenha um papel fundamental em vários aspectos do nosso mundo. Desde permitir a navegação segura de navios e mapear recursos subaquáticos até monitorar a erosão costeira e ambientes subaquáticos e inspecionar infraestruturas como oleodutos e cabos instalados em áreas submersas, esses levantamentos são vitais. No entanto, os métodos tradicionais de levantamento costumam ser caros, demorados e limitados por fatores como profundidade da água e visibilidade.
Felizmente, os avanços tecnológicos estão revolucionando essa área. Veículos de Superfície Não Tripulados (USVs), acoplados a sondas multifeixe (MBES), estão inaugurando uma nova era de levantamentos subaquáticos, fornecendo mapas 3D de alta resolução do fundo do mar. A integração de USVs e MBES representa um avanço significativo, transformando o levantamento subaquático e abrindo caminho para um futuro mais sustentável para nossos oceanos. Vamos analisar um exemplo específico de como USVs e MBES são usados em levantamentos de dutos subaquáticos.
Histórico do Projeto
O projeto envolveu o levantamento da topografia subaquática de uma importante hidrovia próxima a um terminal de carga.
Com o tempo, sedimentos podem se acumular no fundo do mar, reduzindo a profundidade da água. Levantamentos batimétricos ajudam a identificar áreas que requerem dragagem para manter a profundidade necessária para grandes navios de carga, minimizando o risco de encalhe, que pode danificar o navio e causar danos ambientais. A tecnologia multifeixe é ideal para essa tarefa, gerando dados de terreno subaquático de alta precisão e alta resolução.
Figura 1 – Uma hidrovia importante perto de um terminal de carga
Desafios Tradicionais
Os métodos tradicionais de levantamento topográfico dependem de grandes embarcações de levantamento que exigem instalação complexa de equipamentos e são suscetíveis a interferências durante a navegação. Esses métodos são adequados para áreas de águas profundas e abertas, mas não são ideais para áreas rasas e congestionadas, como a hidrovia deste projeto.
Figura 2 – Pontos problemáticos dos métodos tradicionais
Solução
A profundidade rasa da água e a presença de navios na área do projeto tornaram um sistema de ecosonda multifeixe portátil montado em um USV a solução ideal. O recém-lançado HydroBoat 1500 USV do SatLab é um USV avançado, projetado especificamente para levantamentos batimétricos multifeixe. A inovadora configuração de propulsor quádruplo assemelha-se a um casco de trimarã, proporcionando estabilidade superior;
Além disso, mesmo que dois propulsores funcionem mal, os propulsores restantes ainda podem impulsionar o veículo, garantindo a operação contínua.
Figura 3 – Solução integrada USV e Multifeixe
O HydroBoat 1500 USV com ecosonda multifeixe HydroBeam M4 oferece diversas vantagens.
Coleta eficiente de dados
Os USVs podem cobrir grandes áreas de forma rápida e autônoma, enquanto os ecosondadores multifeixe fornecem uma cobertura de área mais ampla em comparação aos sonares de feixe único.
Segurança melhorada
Os USVs podem ser utilizados em áreas perigosas ou de difícil acesso, reduzindo riscos ao pessoal.
Melhor qualidade de dados
Os USVs podem coletar dados de forma mais consistente do que embarcações tripuladas, o que pode levar a resultados mais precisos.
Esquema de Implementação
1. Coleta de dados de campo
Planejamento de rotas
Layout das linhas de levantamento: Linhas paralelas foram traçadas para cobrir toda a área de levantamento, com espaçamento ajustado de acordo com a profundidade da água. Linhas de verificação perpendiculares garantiram a precisão da medição.
Observação de marés
A verificação de marés RTK garantiu a precisão da medição da profundidade da água. Durante todo o processo, o sistema GNSS foi monitorado continuamente para detectar quaisquer anormalidades, garantindo a precisão das medições da profundidade da água.
Instalação e calibração
O transdutor foi instalado dentro do moon pool do HydroBoat1500 e passou por calibração de rotação/inclinação/guinada para compensar qualquer desvio posicional.
Figura 4 – Coleta de dados
2. Pós-processamento de dados
Usando o software de pós-processamento multifeixe SLHydro, os dados são pós-processados de acordo com o fluxo de trabalho de desenho do terreno, inspeção de dados de profundidade da água, edição de gráficos e desenho gráfico e, finalmente, um gráfico é gerado.
Figura 5 – Pós-processamento de dados no software SLHydro
Resultados
Mapas de terreno subaquático de alta resolução
O projeto gerou com sucesso mapas de terreno subaquático de alta resolução usando o HydroBoat 1500
USV integrado com ecosonda multifeixe HydroBeam M4. Esses mapas detalhados fornecem uma visão clara imagem do terreno subaquático e das formas de relevo da principal hidrovia, o que é crucial para futuros esforços de manutenção.
Figura 6 – Mapas de terreno subaquático de alta resolução
Atendendo aos padrões da IHO
A análise da área de calibração confirmou que o HydroBeam M4 atende aos rigorosos padrões de precisão Classe A da IHO para medições subaquáticas, o que garante a confiabilidade dos dados coletados.
Figura 7 – Em conformidade com os padrões da IHO
Benefícios
O HydroBoat 1500 USV e o sistema de ecosonda multifeixe HydroBeam M4 concluíram com sucesso a medição subaquática do terreno desta importante hidrovia. O HydroBoat 1500 USV apresenta um design exclusivo de moon pool e vem equipado com um suporte de montagem à prova d'água. Além do sistema de sonar multifeixe M4, ele pode integrar facilmente sistemas de ecosonda multifeixe de terceiros. Ele também suporta a montagem de outros sensores a bordo, como ADCPs e sonares de varredura lateral, tornando-o altamente adaptável a diversas funcionalidades e requisitos de medição.
Cconclusão
Este projeto demonstra a eficácia da tecnologia USV e MBES no fornecimento de dados de alta qualidade para apoiar tarefas críticas, como manutenção de hidrovias, navegação segura de navios e gerenciamento de rotas de navegação. Em conclusão, a integração de USVs e MBES representa um avanço significativo na tecnologia de levantamentos subaquáticos. Essa poderosa combinação promete aumentar a eficiência, a segurança e a qualidade dos dados em um amplo espectro de setores, contribuindo, em última análise, para uma compreensão mais abrangente e uma gestão sustentável do nosso mundo subaquático.
