Fornitori: Rilievo idrografico

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Hydrographic Survey Equipment, Systems, and Platforms for Ocean Mapping

Joe Macey

Aggiornato:

Il rilievo idrografico fornisce la base geospaziale per la sicurezza della navigazione, le costruzioni marine e la ricerca oceanica, misurando la profondità, le caratteristiche del fondo marino e gli strati del sottofondo.

Le piattaforme integrano sonar multibeam, sonar a scansione laterale, profilatori di fondo e sensori lidar con ricevitori GNSS, correzione GNSS (RTK), unità di misura inerziale e DVL. I data logger e le unità di acquisizione dati sincronizzano questi canali per produrre set di dati coerenti per la mappatura degli oceani, delle acque e dei fondali marini.

Le piattaforme di rilevamento idrografico possono essere con o senza equipaggio e operare in superficie o sott’acqua. I prodotti di dati idrografici, come i rilievi batimetrici, la mappatura idrografica e le mappe idrografiche, supportano la pianificazione delle rotte, la mappatura dei porti, le indagini costiere e la mappatura degli habitat marini. La scelta tra piattaforme ROV, UUV e USV dipende dalla profondità, dal raggio d’azione, dalle condizioni del fondo marino e dal rischio operativo.

Piattaforme per il rilievo idrografico

ROV per il rilievo idrografico

I veicoli a comando remoto configurati per il rilievo idrografico sono utilizzati per indagini dettagliate in ambienti subacquei confinati o complessi. Queste piattaforme combinano sonar multibeam e a scansione laterale, sensori DVL e telecamere con un controllo preciso dei propulsori per supportare l’ispezione a distanza ravvicinata di condotte, riser, strutture portuali e beni del fondale marino. I rilievi idrografici basati su ROV forniscono un controllo in tempo reale da parte dell’operatore tramite collegamenti di comunicazione collegati, fornendo dati ad alta larghezza di banda alle stazioni di controllo in superficie e ai moduli di acquisizione dati. La loro manovrabilità e la capacità di mantenere un posizionamento stabile consentono una mappatura ad alta risoluzione intorno alle infrastrutture sottomarine e ad altri obiettivi localizzati.

USV per il rilievo idrografico

Le imbarcazioni di superficie senza equipaggio forniscono piattaforme stabili e a basso consumo di carburante per l’acquisizione di dati idrografici in zone costiere, porti e aree offshore poco profonde. I sistemi basati su USV integrano sonar multibeam, sonar a scansione laterale, GNSS RTK, unità di misura inerziale, radar marino e moduli di telemetria in una piattaforma di superficie compatta che può operare per lunghi periodi. I controllori di navigazione e di line keeping automatizzati mantengono una distanza costante tra le tracce per i rilievi batimetrici e la mappatura costiera. Gli USV riducono i rischi per il personale e producono una copertura di rilievo idrografico continua e di alta qualità, adatta alla manutenzione dei porti, alla pianificazione dei dragaggi e al monitoraggio delle costruzioni marine.

AUV per il rilievo idrografico

I veicoli subacquei autonomi consentono missioni di rilievo idrografico a lungo raggio e non vincolate in ambienti di acque profonde e di mare aperto. Le piattaforme AUV trasportano batterie, sistemi di propulsione, sonar multibeam, sonar a scansione laterale, profilatori di fondo, sensori DVL e modem acustici in alloggiamenti modulari per il carico utile. Il software di pianificazione della missione e i controllori di navigazione di bordo gestiscono l’altitudine, la direzione e l’esecuzione delle linee di rilevamento senza supervisione in superficie. I rilievi idrografici basati su AUV generano serie di dati densi per la mappatura dei fondali oceanici, le indagini sui fondali marini e le indagini sui percorsi di cavi o condotte. I dati registrati vengono recuperati dopo il recupero per essere elaborati in griglie batimetriche, immagini del fondale marino e prodotti di profilo del fondo.

Applicazioni per il rilievo idrografico

Mappatura di coste e porti

I rilievi idrografici costieri e portuali forniscono dati batimetrici dettagliati per i programmi di rilevamento delle autorità portuali, le operazioni portuali e la pianificazione delle costruzioni marine. I carichi utili per i rilievi con sonar multibeam e sonar a scansione laterale su piattaforme USV mappano i canali di navigazione, i bacini di svolta e le aree di attracco. Le unità di misura inerziali e GNSS RTK mantengono accurate le tracce delle imbarcazioni, mentre i moduli di acquisizione dati registrano profondità, posizione e movimento per la post-elaborazione in mappe costiere e prodotti di mappatura portuale.

Energia offshore e infrastrutture sottomarine

I rilievi eolici offshore, le ispezioni di condotte sottomarine e le ispezioni di infrastrutture sottomarine si basano su apparecchiature di rilevamento idrografico per caratterizzare il fondale marino e identificare i pericoli. I rilievi ROV e le linee di rilevamento multibeam basate su UUV supportano la definizione dei percorsi delle condotte, la pianificazione dei percorsi dei cavi e la verifica della profondità di interramento. I sistemi di profilatura del fondo (SBP) identificano gli strati di sedimenti e i terreni duri che influiscono sulla progettazione delle fondazioni. I modem acustici e i collegamenti acustici subacquei trasmettono i dati di controllo della qualità alle stazioni di controllo di superficie durante i rilievi offshore.

Studi ambientali e di habitat

I rilievi idrografici ambientali supportano la mappatura degli habitat marini, i rilievi dei fondali marini e il monitoraggio a lungo termine del trasporto e della morfologia dei sedimenti. La mappatura batimetrica e le immagini del sonar a scansione laterale aiutano a identificare le caratteristiche del fondale marino, le strutture della barriera corallina e gli habitat sensibili. I rilievi costieri e la mappatura della linea di riva combinano i dati dei rilievi idrografici con le tecniche di rilievo lidar aereo e lidar idrografico per quantificare i cambiamenti della linea di riva, il rischio di inondazioni e l’erosione costiera nel tempo.

Dragaggio, manutenzione portuale e costruzioni marine

I rilievi di dragaggio supportano la pianificazione, il monitoraggio dei progressi e l’accettazione delle operazioni di dragaggio nei canali di navigazione, nei porti e negli approcci portuali. I dati dei rilievi batimetrici ad alta risoluzione e la mappatura idrografica confermano il raggiungimento delle profondità di progetto richieste, riducendo al minimo l’eccesso di dragaggio. L’attrezzatura per il rilievo idrografico su piattaforme USV e navi con equipaggio convalida il lavoro di rilievo delle costruzioni marine per muri di banchina, frangiflutti e difese costiere. Ripetere le linee di rilevamento idrografico multibeam e le passate di rilevamento a scansione laterale per documentare la perturbazione del fondale marino e il posizionamento dei materiali.

Indagini sul percorso di cavi e condotte

I rilievi dei percorsi di cavi e condutture richiedono una batimetria continua, la mappatura del fondale marino e la profilatura del sottofondo per identificare i corridoi ottimali che evitano ostacoli e terreni instabili. Le piattaforme UUV e USV equipaggiate con sonar multibeam, sonar a scansione laterale, profilatori di fondo e sensori DVL forniscono una densa copertura di dati lungo i percorsi proposti. Il sistema di telemetria e i collegamenti modem di comunicazione trasmettono gli indicatori di qualità della navigazione e del sonar al controllore di superficie per la valutazione sul campo.

Le navi di superficie senza equipaggio forniscono piattaforme stabili e a basso consumo di carburante per i rilievi idrografici nelle acque costiere, nei porti e nei siti offshore vicini. I sistemi di rilievo idrografico USV integrano moduli GNSS, correzioni RTK, unità di misura inerziali e radar marini con sonar multibeam o carichi sonar multibeam. I moduli di telemetria e i collegamenti di comunicazione collegano l’USV a una stazione di controllo remota o a un controller di navigazione, consentendo linee di rilevamento supervisionate o autonome. I moduli batteria o i moduli di propulsione ibrida forniscono la resistenza necessaria per effettuare rilievi idrografici prolungati, mentre i moduli di carico utile ospitano array di sonar, sensori lidar e hardware di acquisizione dati.

Sensori, navigazione e acquisizione dati

L’attrezzatura per il rilievo idrografico dipende dalla sincronizzazione accurata dei sensori, delle unità di riferimento per il movimento e dei componenti del sistema di posizionamento. I ricevitori GNSS e i moduli GPS con correzioni RTK o RTKL forniscono posizioni geodetiche per i rilievi batimetrici. Le unità di misura inerziali, i sensori di unità di misura inerziali e i registri di velocità Doppler forniscono stime di movimento e velocità essenziali per i dati sonar multibeam e side-scan compensati dal movimento. I registratori di dati, i moduli di acquisizione dati e i sistemi SBP registrano i dati del sonar, del sensore lidar e della navigazione con una precisa indicazione temporale. I moduli di telemetria, i modem acustici e i modem subacquei forniscono collegamenti di comunicazione tra le piattaforme e i controllori di superficie.

Standard e migliori pratiche nel rilevamento idrografico

I rilievi idrografici aderiscono a standard riconosciuti a livello internazionale che definiscono l’accuratezza del posizionamento, l’incertezza della profondità e le procedure di controllo qualità per gli strumenti idrografici e le attrezzature per il rilievo marino. Molti progetti di mappatura degli oceani e di rilevamento costiero fanno riferimento a specifiche allineate agli standard di rilevamento idrografico IHO per diversi ordini di rilevamento. La calibrazione coerente degli array di sonar, dei moduli GNSS, delle unità di misura inerziali e dei pacchetti di sensori DVL, combinata con una rigorosa pianificazione e sovrapposizione delle linee, supporta la ripetibilità della mappatura idrografica, le operazioni di rilievo multibeam e la produzione di risultati del sistema di rilevamento idrografico adatti alle carte di navigazione, alla gestione delle coste e alla progettazione di ingegneria offshore.