Marine Technology integra INS/GNSS da SBG em seu USV HydroDron

Os sensores de medição de ondulação são ferramentas essenciais para entender a dinâmica oceânica e melhorar a segurança e a eficiência nas operações marítimas. Ao fornecer dados precisos e oportunos sobre as condições de ondulação, eles ajudam a informar as decisões em vários setores, desde transporte marítimo e navegação até conservação ambiental. As boias de ondulação são dispositivos flutuantes equipados com sensores para medir parâmetros de ondulação, como altura, período e direção.

Eles normalmente usam acelerômetros ou giroscópios para detectar o movimento das ondas (por exemplo, período da onda) e podem transmitir dados em tempo real para instalações em terra para análise.

O levantamento hidrográfico é o processo de medição e mapeamento de características físicas de corpos d'água, incluindo oceanos, rios, lagos e áreas costeiras. Envolve a coleta de dados relacionados à profundidade, forma e contornos do fundo do mar (mapeamento do fundo do mar), bem como a localização de objetos submersos, perigos à navegação e outras características subaquáticas (por exemplo, fossas oceânicas). O levantamento hidrográfico é crucial para várias aplicações, incluindo segurança da navegação, gerenciamento costeiro e levantamento costeiro, construção e monitoramento ambiental.

O levantamento hidrográfico envolve vários componentes-chave, começando com a batimetria, que mede a profundidade da água e a topografia do fundo do mar usando sistemas de sonar, como ecobatímetros de feixe único ou multifeixe, que enviam pulsos sonoros para o fundo do mar e medem o tempo de retorno do eco.

O posicionamento preciso é fundamental, alcançado através de Sistemas Globais de Navegação por Satélite (GNSS) e Sistemas de Navegação Inercial (INS) para vincular as medições de profundidade a coordenadas geográficas precisas. Além disso, dados da coluna de água, como temperatura, salinidade e correntes, são medidos, e dados geofísicos são coletados para detectar objetos subaquáticos, obstáculos ou perigos usando ferramentas como sonar de varredura lateral e magnetômetros.

Batimetria é o estudo e a medição da profundidade e forma do terreno subaquático, com foco principal no mapeamento do leito marinho e outras paisagens submersas. É o equivalente subaquático da topografia, fornecendo informações detalhadas sobre as características subaquáticas de oceanos, mares, lagos e rios. A batimetria desempenha um papel crucial em várias aplicações, incluindo navegação, construção marítima, exploração de recursos e estudos ambientais.

As técnicas batimétricas modernas dependem de sistemas de sonar, como ecobatímetros de feixe único e multifeixe, que usam ondas sonoras para medir a profundidade da água. Esses dispositivos enviam pulsos sonoros em direção ao fundo do mar e registram o tempo que os ecos levam para retornar, calculando a profundidade com base na velocidade do som na água. Os ecobatímetros multifeixe, em particular, permitem que amplas faixas do fundo do mar sejam mapeadas de uma só vez, fornecendo representações altamente detalhadas e precisas do fundo do mar. Frequentemente, uma solução RTK + INS é associada para criar representações batimétricas 3D do fundo do mar com posicionamento preciso.

Os dados batimétricos são essenciais para a criação de cartas náuticas, que ajudam a guiar as embarcações com segurança, identificando possíveis perigos subaquáticos, como rochas submersas, destroços e bancos de areia. Também desempenha um papel vital na pesquisa científica, ajudando os pesquisadores a entender as características geológicas subaquáticas, as correntes oceânicas e os ecossistemas marinhos.

Uma boia é um dispositivo flutuante usado principalmente em ambientes marítimos e aquáticos para vários propósitos importantes. As boias são frequentemente colocadas em locais específicos para marcar passagens seguras, canais ou áreas perigosas em corpos d'água. Elas guiam navios e embarcações, ajudando-os a evitar pontos perigosos como rochas, águas rasas ou destroços.

Eles são usados como pontos de ancoragem para embarcações. As boias de amarração permitem que os barcos se amarrem sem ter que lançar âncora, o que pode ser especialmente útil em áreas onde a ancoragem é impraticável ou prejudicial ao meio ambiente.

As boias instrumentadas são equipadas com sensores para medir condições ambientais como temperatura, altura das ondas, velocidade do vento e pressão atmosférica. Essas boias fornecem dados valiosos para previsão do tempo, pesquisa climática e estudos oceanográficos.

Algumas boias atuam como plataformas para coletar e transmitir dados em tempo real da água ou do leito marinho, frequentemente utilizadas em pesquisa científica, monitoramento ambiental e aplicações militares.

Na pesca comercial, as boias marcam a localização de armadilhas ou redes. Elas também ajudam na aquicultura, marcando os locais de fazendas subaquáticas.

As boias também podem marcar áreas designadas, como zonas de não ancoragem, zonas de não pesca ou áreas de natação, ajudando a aplicar regulamentos na água.

Em todos os casos, as boias são essenciais para garantir a segurança, facilitar as atividades marítimas e apoiar a pesquisa científica.

A flutuabilidade é a força exercida por um fluido (como água ou ar) que se opõe ao peso de um objeto submerso nele. Ela permite que os objetos flutuem ou subam à superfície se sua densidade for menor que a do fluido. A flutuabilidade ocorre devido à diferença de pressão exercida nas porções submersas do objeto—uma pressão maior é aplicada em profundidades menores, criando uma força ascendente.

O princípio da flutuabilidade é descrito pelo princípio de Arquimedes, que afirma que a força de flutuação ascendente sobre um objeto é igual ao peso do fluido deslocado pelo objeto. Se a força de flutuação for maior que o peso do objeto, ele flutuará; se for menor, o objeto afundará. A flutuabilidade é essencial em muitos campos, desde a engenharia naval (projetando navios e submarinos) até a funcionalidade de dispositivos flutuantes, como bóias.

ROV, ou Veículo Operado Remotamente, é um robô subaquático não tripulado projetado para operar em ambientes que são muito profundos, perigosos ou inacessíveis para mergulhadores humanos. Os ROVs são amplamente utilizados em indústrias marítimas, como petróleo e gás offshore, pesquisa científica, monitoramento ambiental e operações navais. Ao contrário dos veículos subaquáticos autônomos (AUVs), que operam independentemente seguindo caminhos pré-programados, os ROVs são normalmente conectados a uma embarcação de superfície por meio de um cabo umbilical que fornece energia, comunicação e sinais de controle. Este cabo permite que um operador humano na superfície pilote o veículo em tempo real, proporcionando manobras precisas, monitoramento e controle de sensores e manipuladores a bordo.

Os ROVs são equipados com uma variedade de instrumentos, dependendo de sua missão. Eles normalmente carregam câmeras de alta definição para inspeção visual, sistemas de sonar para mapeamento e navegação e braços manipuladores para interagir com objetos no leito marinho. Modelos avançados podem incluir sensores especializados, como sondas ambientais, magnetômetros e sistemas de navegação inercial (INS) para manter o posicionamento preciso em condições subaquáticas desafiadoras. Como os sinais de GPS/GNSS não conseguem penetrar na água, os ROVs dependem de uma combinação de sistemas de posicionamento acústico, Doppler Velocity Logs (DVLs), sensores de pressão e navegação inercial para estimar sua posição em relação à embarcação de superfície ou a um ponto de referência fixo. ROVs de alta precisão usados em construção submarina ou pesquisa científica geralmente integram IMUs de nível tático para garantir precisão em nível de centímetro em operações prolongadas, mesmo em áreas com cobertura acústica ruim.

O design de um ROV é altamente modular, permitindo que diferentes cargas úteis sejam acopladas dependendo dos requisitos da missão. ROVs pequenos da classe de observação são leves e portáteis, destinados a inspeções visuais simples, enquanto os ROVs da classe de trabalho são muito maiores, capazes de tarefas pesadas, como construção submarina, reparo de dutos ou coleta de amostras. Os ROVs fornecem acesso incomparável a ambientes subaquáticos, ampliando as capacidades humanas e permitindo operações em profundidades e durações que seriam impossíveis de outra forma. Em essência, um ROV é tanto uma ferramenta de exploração versátil quanto uma plataforma de precisão para executar missões subaquáticas complexas, preenchendo a lacuna entre a supervisão humana e a capacidade robótica remota.