I sistemi sonar per AUV e ROV sono soluzioni di rilevamento acustico che utilizzano impulsi trasmessi ed echi di ritorno per individuare oggetti, misurare la distanza, ottenere immagini delle strutture e mappare il fondale marino. Questi sistemi supportano la navigazione, l’evitamento degli ostacoli, l’ispezione delle infrastrutture, le operazioni di ricerca e recupero, i rilievi batimetrici e il monitoraggio ambientale in acque a bassa visibilità.
Questa categoria comprende produttori di sonar per ROV e fornitori di sonar per AUV, che offrono configurazioni quali sonar a imaging, multibeam, a scansione frontale, di profilatura e a scansione laterale.
Leggi il Panoramica tecnologica
Strumenti, sensori e tecnologie ad alte prestazioni per l'esplorazione e il monitoraggio degli ambienti sottomarini
Soluzioni all'avanguardia per l'imaging e il posizionamento subacquei nell'ambito dell'esplorazione sottomarina
Soluzioni di imaging subacqueo e alimentazione leader del settore per applicazioni di prospezione professionale esigenti
Tecnologie di rilevamento subacqueo innovative e ad alte prestazioni per il settore marino
Soluzioni all'avanguardia per il rilevamento, il posizionamento e il rilevamento per applicazioni idrografiche e oceanografiche
Se progettate, costruite o fornite Sonar per AUV/ROV, Crea un profilo per mettere in evidenza le tue competenze ed entrare in contatto con i visitatori che hanno un bisogno concreto delle tue soluzioni.
I sistemi sonardei veicoli subacquei autonomi (AUV) e dei veicoli telecomandati (ROV) utilizzano impulsi acustici trasmessi e gli echi di ritorno per rilevare oggetti, misurare la distanza, ottenere immagini delle strutture e mappare il fondale marino. A differenza delle telecamere ottiche, il sonar non dipende dalla luce ambientale e può continuare a funzionare anche quando sedimenti in sospensione, materiale biologico o condizioni del fondale marino alterate riducono la visibilità subacquea.
I moderni sonar per ROV spaziano da sensori di pilotaggio compatti a strumenti di livello topografico in grado di generare dati batimetrici, immagini acustiche e profili del sottosuolo. Il sistema più appropriato dipende dal veicolo, dall’ambiente operativo, dalla copertura richiesta, dalle dimensioni del bersaglio e dal fatto che la missione dia priorità al controllo in tempo reale, al dettaglio dell’ispezione o ai dati di rilevamento georeferenziati.
Architetture sonar diverse producono forme diverse di informazioni acustiche. La scelta del tipo corretto richiede un bilanciamento tra portata, risoluzione, campo visivo, frequenza di aggiornamento, profondità nominale e requisiti di integrazione.
Il sonar di imaging a scansione meccanica ruota un fascio acustico stretto lungo un settore definito per costruire un’immagine bidimensionale. Viene comunemente utilizzato per la localizzazione dei bersagli, l’ispezione strutturale e la navigazione in ambienti ristretti o con scarsa visibilità. Il processo di scansione è in grado di fornire immagini dettagliate, sebbene la sua frequenza di aggiornamento sia influenzata dalla larghezza di scansione selezionata, dal passo angolare e dal raggio d’azione.
WINGHEAD X Midwater, un sonar batimetrico 3D, prodotto da NORBIT Subsea
Il sonar batimetrico multibeam trasmette più fasci lungo una fascia a forma di ventaglio e calcola la profondità in base al tempo di percorrenza dei segnali di ritorno. I sistemi montati su ROV sono in grado di produrre mappe dettagliate della superficie del fondale marino, modelli strutturali e nuvole di punti georeferenziate, purché supportati da dati accurati relativi alla posizione, all’assetto e alla velocità del suono. I sistemi multibeam possono inoltre registrare la retrodiffusione acustica, che aiuta a distinguere i cambiamenti nelle caratteristiche del fondale marino.
Il sonar a visione frontale fornisce una rappresentazione acustica dell’area davanti al veicolo. Gli operatori lo utilizzano per rilevare caratteristiche del fondale marino, infrastrutture, bersagli sospesi e possibili pericoli di collisione prima che entrino nel campo visivo della telecamera. Un ampio campo visivo favorisce la consapevolezza situazionale, mentre fasci stretti e frequenze più elevate possono migliorare la separazione dei bersagli a distanze più brevi.
Il sonar di profilatura utilizza un fascio stretto per misurare la distanza tra il trasduttore e una superficie. Le configurazioni rotanti o montate su veicoli consentono di creare sezioni trasversali di condotte, gallerie, serbatoi, pozzi e altre strutture. Tali misurazioni sono utili per valutare deformazioni, accumuli di sedimenti, diametro interno, erosione o spazio libero quando le immagini video non sono in grado di fornire una scala affidabile.
Il sonar a scansione laterale dirige l’energia acustica verso l’esterno su entrambi i lati del veicolo e registra le variazioni nell’intensità del segnale di ritorno. Le immagini risultanti possono rivelare la struttura del fondale marino, detriti, relitti, condotte, caratteristiche geologiche e oggetti che proiettano ombre acustiche riconoscibili. Un’installazione su ROV consente un’indagine controllata a distanza ravvicinata, mentre un sonar a scansione laterale su AUV viene spesso scelto per una copertura efficiente di aree di rilevamento pianificate più estese.
Gli ecoscandagli a fascio singolo e gli altimetri acustici misurano la distanza dal fondale marino o da un’altra superficie situata direttamente al di sotto del sensore. Questi strumenti compatti consentono il controllo dell’altitudine, il tracciamento del fondale, le operazioni di atterraggio e la profilatura di base della profondità. Possono inoltre fornire un riferimento stabile per il controllo autonomo quando il fondale marino si trova al di fuori del raggio d’azione utile dei sensori ottici.
I profilatori sub-fondali utilizzano energia acustica a bassa frequenza per studiare gli strati sedimentari e le caratteristiche superficiali al di sotto del fondale marino. Il dispiegamento tramite ROV consente al sensore di operare in prossimità del fondale, migliorando potenzialmente il controllo spaziale su piccole aree di interesse. Le applicazioni includono la caratterizzazione dei sedimenti, l’indagine di oggetti sepolti, la valutazione del tracciato dei cavi e la ricerca geologica.
BlueView BV5000 MK2 3D, un sonar a scansione multibeam, prodotto da Teledyne Marine
I sistemi sonar per ROV e per veicoli subacquei senza equipaggio (UUV) supportano modelli operativi complementari. I veicoli collegati via cavo consentono il controllo in tempo reale e l’ispezione continuativa, le piattaforme autonome eseguono piani di rilevamento ripetibili, mentre i veicoli di superficie possono trasportare direttamente il sonar o fornire supporto per il posizionamento e la comunicazione delle risorse sottomarine.
Il sonar aiuta i piloti e i sistemi di controllo autonomi a mantenere la consapevolezza quando la visibilità è scarsa o le operazioni del veicolo si svolgono in prossimità di strutture complesse. I sensori di visione frontale rilevano gli ostacoli, gli altimetri garantiscono la distanza di sicurezza dal fondale marino e le immagini acustiche facilitano l’avvicinamento e il riacquisizione del bersaglio. I sonar degli AUV possono inoltre contribuire alla navigazione relativa al terreno, alla mappatura e al processo decisionale a bordo durante le missioni senza il controllo continuo da parte dell’operatore.
L’ispezione tramite sonar ROV viene utilizzata per esaminare condotte, cavi, fondazioni, scafi, riser, ormeggi, porti, dighe e attrezzature di produzione sottomarine. Le immagini acustiche aiutano gli operatori a individuare le infrastrutture, a mantenere una distanza di sicurezza adeguata e a identificare cambiamenti strutturali che potrebbero risultare difficili da rilevare tramite video. I dati di profilatura e multibeam possono fornire dati geometrici misurabili per la valutazione di erosione, deformazioni, danni o vegetazione marina.
Le operazioni di ricerca utilizzano il sonar per rilevare oggetti in un’area più ampia di quella osservabile da una telecamera. I sistemi a scansione laterale o multibeam possono innanzitutto identificare potenziali bersagli da un AUV o da una piattaforma di superficie, dopodiché è possibile impiegare un ROV per un’ispezione ravvicinata, l’identificazione e il supporto al recupero. La combinazione di ombre acustiche, dimensioni dei bersagli e dati di posizione contribuisce a ridurre l’incertezza durante le ricerche di relitti, detriti, attrezzature o reperti archeologici.
I sonar montati sui veicoli sono in grado di mappare la batimetria, le caratteristiche dei sedimenti, il terreno bentonico e i cambiamenti intorno a siti naturali o artificiali. Le piattaforme AUV sono particolarmente adatte a rilievi ripetibili di un’area, mentre gli ROV possono esaminare da vicino caratteristiche selezionate e raccogliere immagini o campioni a supporto. Le soluzioni sonar per veicoli di superficie senza equipaggio (USV) possono estendere la copertura dalla superficie o fungere da nodi di comunicazione e posizionamento per i veicoli sottomarini.
L’affidabilità dei dati sonar non dipende esclusivamente dalla testina acustica. È necessario combinare posizione, movimento, profondità, misurazioni ambientali, valori di calibrazione e timestamp accurati per collocare ciascun segnale di ritorno nel corretto contesto spaziale.
Le soluzioni possono combinare la navigazione inerziale, un DVL e il posizionamento acustico USBL o LBL per supportare la navigazione sottomarina. Principi simili di fusione dei sensori si applicano quando si integrano sonar ROV di livello topografico o carichi utili sonar USV.
Lo sviluppo è incentrato sull’aumento del dettaglio acustico, riducendo al contempo le dimensioni del carico utile, i ritardi di elaborazione e il carico di lavoro dell’operatore. Questi progressi stanno inoltre consentendo ai sistemi ROV, AUV e USV di inserirsi in flussi di lavoro di rilevamento e ispezione sempre più coordinati.
Le recenti ricerche riflettono il lavoro costante sulla segmentazione basata sul sonar, sulla percezione tridimensionale, sulla fusione dei sensori e sulla collaborazione tra veicoli di superficie e subacquei. L’adozione operativa dipenderà dalla validazione in condizioni acustiche mutevoli e dal mantenimento di un’affidabile supervisione umana sui risultati automatizzati.
Ricerca di aziende e prodotti
Abbonati all'eBrief settimanale
Gli ultimi sviluppi tecnici e ingegneristici direttamente nella vostra casella di posta elettronica - unitevi alle migliaia di ingegneri che la ricevono.
