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

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

Normalmente, eles utilizam acelerômetros ou giroscópios para detectar o movimento das ondas (por exemplo, o período das ondas) e podem transmitir dados em tempo real para instalações em terra para análise.

O levantamento hidrográfico é o processo de medição e mapeamento das 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 leito marinho (mapeamento do leito marinho), bem como à localização de objetos submersos, perigos à navegação e outras características subaquáticas (por exemplo, fossas oceânicas). O levantamento hidrográfico é fundamental para diversas aplicações, incluindo segurança da navegação, gestão e levantamento costeiro, construção e monitoramento ambiental.

O levantamento hidrográfico envolve vários componentes principais, começando pela batimetria, que mede a profundidade da água e a topografia do fundo do mar usando sistemas de sonar, como ecobatímetros monofeixe ou multifeixe, que enviam pulsos sonoros para o leito marinho e medem o tempo de retorno do eco.

O posicionamento preciso é fundamental, sendo alcançado por meio do uso de Sistemas Globais de Navegação por Satélite (GNSS) e Sistemas de Navegação Inercial (INS) para vincular as medições de profundidade a coordenadas geográficas exatas. Além disso, são medidos dados da coluna d'água, como temperatura, salinidade e correntes, e coletados dados geofísicos para detectar objetos, obstáculos ou perigos subaquáticos utilizando ferramentas como sonar de varredura lateral (side-scan sonar) e magnetômetros.

A batimetria é o estudo e a medição da profundidade e da forma do relevo subaquático, com foco principal no mapeamento do fundo do mar e de 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 diversas aplicações, incluindo navegação, construção marítima, exploração de recursos e estudos ambientais.

As técnicas batimétricas modernas dependem de sistemas de sonar, como ecobatímetros monofeixe e multifeixe, que utilizam ondas sonoras para medir a profundidade da água. Esses dispositivos enviam pulsos sonoros em direção ao leito marinho 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 faixas amplas do fundo do mar sejam mapeadas de uma só vez, fornecendo representações altamente detalhadas e precisas do leito marinho. 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 elaboração de cartas náuticas, que ajudam a orientar as embarcações com segurança, identificando possíveis perigos subaquáticos, como rochas submersas, naufrágios e bancos de areia. Eles também desempenham um papel fundamental na pesquisa científica, ajudando os pesquisadores a compreender as características geológicas subaquáticas, as correntes oceânicas e os ecossistemas marinhos.

Uma bóia é um dispositivo flutuante utilizado principalmente em ambientes marítimos e aquáticos para diversos fins importantes. As bóias costumam ser colocadas em locais específicos para sinalizar passagens seguras, canais ou áreas de risco em corpos d’água. Elas orientam navios e embarcações, ajudando-os a evitar pontos perigosos, como rochas, águas rasas ou destroços.

Elas são utilizadas como pontos de ancoragem para embarcações. As bóias de amarração permitem que os barcos se amarrem sem precisar 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 a previsão do tempo, pesquisas climáticas e estudos oceanográficos.

Algumas bóias funcionam como plataformas para coletar e transmitir dados em tempo real da água ou do fundo do mar, sendo frequentemente utilizadas em pesquisas científicas, monitoramento ambiental e aplicações militares.

Na pesca comercial, as bóias sinalizam a localização das armadilhas ou redes. Elas também são úteis na aquicultura, indicando a localização das fazendas subaquáticas.

As bóias também podem demarcar áreas específicas, como zonas de proibição de ancoragem, zonas de proibição de pesca ou áreas de banho, ajudando a fazer cumprir as normas na água.

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

A flutuabilidade é a força exercida por um fluido (como a água ou o 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 do que a do fluido. A flutuabilidade ocorre devido à diferença de pressão exercida sobre as partes submersas do objeto — uma pressão maior é aplicada em profundidades maiores, criando uma força ascendente.

O princípio da flutuabilidade é descrito pelo princípio de Arquimedes, que afirma que a força de empuxo exercida sobre um objeto é igual ao peso do fluido deslocado por ele. Se a força de empuxo 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 (projeto de navios e submarinos) até o funcionamento de dispositivos flutuantes, como bóias.

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

Os ROVs são equipados com uma variedade de instrumentos dependendo de sua missão. Eles comumente carregam câmeras de alta definição para inspeção visual, sistemas de sonar para mapeamento e navegação, e braços manipuladores para interagir com objetos no fundo do mar. 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, toras de velocidade Doppler (DVL), 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 frequentemente integram IMUs de nível tático para garantir precisão centimétrica em operações estendidas, mesmo em áreas com baixa cobertura acústica.

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 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, estendendo 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 a execução de missões subaquáticas complexas, unindo a supervisão humana à capacidade robótica remota.