Marine Technology integra l'INS/GNSS di SBG nel proprio USV HydroDron
Il nostro cliente Marine Technology ha presentato al BaltExpo il suo nuovissimo veicolo idrografico senza equipaggio, dotato del nostro INS Ekinox-D.
“Ekinox-D è il sistema INS/GNSS RTK perfetto per gli USV poiché combina un GNSS di grado professionale per rilievi in un formato molto compatto.” | Marine Technology
Marine Technology ha presentato HydroDron, la prima imbarcazione idrografica autonoma senza equipaggio in Polonia, in occasione di Baltexpo 2019. Il progetto, recentemente portato a termine, è stato cofinanziato dal Centro Nazionale per la Ricerca e lo Sviluppo ed è stato premiato nel concorso Baltexpo Golden Anchor 2019.
HydroDron consente di effettuare rilievi in acque inaccessibili
HydroDron è un catamarano senza equipaggio realizzato in materiale leggero e resistente, con un sistema a doppio scafo (lungo 4 metri e largo 2 metri).
La parte del motore, dotata di due motori elettrici che funzionano indipendentemente l'uno dall'altro, fornisce velocità e manovrabilità adeguate, raggiungendo una velocità massima di oltre 10 nodi.
Questa piattaforma galleggiante autonoma e radiocomandata, dedicata alle misurazioni idrografiche in acque limitate, è caratterizzata da un'elevata mobilità.
È possibile trasportarla nell'area della missione su un rimorchio per auto o su una nave di superficie più grande e vararla dal rimorchio direttamente dalla spiaggia, dalla riva, dal molo, da una piattaforma o dalla nave stessa.
HydroDron opera in acque inaccessibili o difficili per unità con equipaggio più grandi, rendendo l'impiego di queste ultime impossibile o non redditizio.
Un USV completamente attrezzato per l'idrografia
Lo sviluppo dei sistemi di navigazione autonoma e di idrografia 3D automatica della piattaforma rappresenta un significativo miglioramento della piattaforma di superficie multifunzionale telecomandata di Marine Technology, destinata all’impiego nelle aree portuali e in altre zone soggette a restrizioni.
La piattaforma sarà ora in grado di svolgere missioni batimetriche, sonar e altre missioni di misurazione in modalità completamente autonoma, implementando la pianificazione adattiva delle traiettorie e l'analisi automatica in 3D dei dati di misurazione della situazione in tempo quasi reale intorno alla piattaforma.
Attrezzature HydroDron
HydroDron integra un'ampia gamma di strumenti di misura per offrire una vasta scelta di varianti diverse:
- Sistema integrato batimetrico e sonar 3DSS-DX-450 di Ping DSP
- Computer industriale per l'acquisizione dati Getac S410 (elemento principale della stazione idrografica)
- Sistema di navigazione inerziale esterno a doppia antenna Ekinox2-D di SBG Systems
- Sonar a fascio singolo e doppia frequenza HydroBox HD di Syqwest
- Sonar a fascio singolo ad alta frequenza Echologger EU400
- LiDAR PUCK VLP-16 di Velodyne
Un sistema di sensori monitora la piattaforma e l’area circostante per migliorare la consapevolezza situazionale. Inoltre, comprende due sonde verticali, una per ogni scafo, due videocamere e una stazione meteorologica. Il sistema registra inoltre i dati di navigazione, le riprese video di entrambe le telecamere, le condizioni meteorologiche, la tensione della batteria e la profondità dei galleggianti. Infine, un radar e due telemetri laser, posizionati a prua e a poppa, supportano il sistema anticollisione dell’unità.
La stazione costiera riceve i dati di navigazione, gestiti da due console:
- una console di navigazione
- una missione idrografica con un computer Getac.
Il software Hypack garantisce le misurazioni idrografiche, dalla pianificazione del lavoro allo sviluppo del prodotto finale. I dati idrografici provenienti dalla sonda multibeam e dal LiDAR vengono registrati su computer industriali di bordo.
Il sistema di navigazione inerziale Ekinox-D
L'INS compatto Ekinox-D a doppia antenna di SBG Systems integra una IMU di livello topografico con un ricevitore GNSS RTK a doppia antenna. Inoltre, questo avanzato INS/GNSS fornisce orientamento, movimento verticale e una precisione di posizionamento a livello centimetrico. Le sue dimensioni ridotte, il peso contenuto e il robusto contenitore IP68 lo rendono ideale per applicazioni con spazio limitato, come gli USV. Inoltre, i sensori Ekinox sono dotati di un data logger da 8 GB per l'analisi post-operazione o il post-processing.
Inoltre, il sistema include un'interfaccia web di facile utilizzo per un funzionamento semplificato. I dati di questo sensore inerziale possono anche essere post-processati con il software PPK interno di SBG, Qinertia.
Infine, Qinertia migliora le prestazioni degli INS di SBG elaborando i dati inerziali con gli osservabili GNSS grezzi. Fornisce anche correzioni RTK offline da oltre 8.000 stazioni base in 164 paesi, sempre aggiornate.
Ekinox-D
Ekinox-D è un sistema di navigazione inerziale all-in-one con ricevitore RTK GNSS integrato, ideale per le applicazioni in cui lo spazio è un fattore critico.
Questo avanzato INS/GNSS è dotato di una o due antenne e fornisce orientamento, heave e una posizione di precisione centimetrica.
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Hai qualche domanda?
Benvenuti nella nostra sezione FAQ! Qui troverete le risposte alle domande più frequenti sulle applicazioni che presentiamo. Inoltre, se non riuscite a trovare la risposta che cercate, non esitate a contattarci direttamente per ricevere assistenza.
Cosa sono i sensori di misurazione delle onde?
I sensori di misurazione delle onde sono strumenti fondamentali per comprendere le dinamiche oceaniche e migliorare la sicurezza e l'efficienza delle operazioni marittime. Fornendo dati accurati e tempestivi sulle condizioni del mare, contribuiscono a orientare le decisioni in vari settori, dal trasporto marittimo e dalla navigazione alla tutela dell'ambiente. Le boe ondometriche sono dispositivi galleggianti dotati di sensori per misurare i parametri delle onde, quali altezza, periodo e direzione.
In genere utilizzano accelerometri o giroscopi per rilevare il movimento delle onde (ad esempio, il periodo delle onde) e possono trasmettere dati in tempo reale alle strutture a terra per l'analisi.
Che cos’è il rilevamento idrografico?
Il rilevamento idrografico è il processo di misurazione e mappatura delle caratteristiche fisiche dei corpi idrici, inclusi oceani, fiumi, laghi e aree costiere. Comprende la raccolta di dati relativi alla profondità, alla forma e alle curve di livello del fondale marino (mappatura del fondale marino), nonché alla posizione di oggetti sommersi, pericoli per la navigazione e altre caratteristiche sottomarine (ad esempio, le fosse oceaniche). Il rilevamento idrografico è fondamentale per diverse applicazioni, tra cui la sicurezza della navigazione, la gestione e il rilevamento delle zone costiere, l’edilizia e il monitoraggio ambientale.
Il rilevamento idrografico comprende diversi componenti chiave, a cominciare dalla batimetria, che misura la profondità dell'acqua e la topografia del fondale marino utilizzando sistemi sonar come ecoscandagli monofascio o multifascio, i quali inviano impulsi sonori al fondo marino e misurano il tempo di ritorno dell'eco.
Il posizionamento accurato è fondamentale e viene ottenuto utilizzando i sistemi satellitari di navigazione globale (GNSS) e i sistemi di navigazione inerziale (INS) per collegare le misurazioni della profondità a coordinate geografiche precise. Inoltre, vengono misurati i dati della colonna d'acqua, come temperatura, salinità e correnti, e vengono raccolti dati geofisici per rilevare oggetti, ostacoli o pericoli sottomarini utilizzando strumenti come sonar a scansione laterale e magnetometri.
Che cos'è la batimetria?
La batimetria è lo studio e la misurazione della profondità e della conformazione del terreno sottomarino, incentrata principalmente sulla mappatura del fondale marino e di altri paesaggi sommersi. È l'equivalente sottomarino della topografia e fornisce informazioni dettagliate sulle caratteristiche sottomarine di oceani, mari, laghi e fiumi. La batimetria svolge un ruolo cruciale in diverse applicazioni, tra cui la navigazione, le opere di ingegneria marittima, l'esplorazione delle risorse e gli studi ambientali.
Le moderne tecniche batimetriche si basano su sistemi sonar, come gli ecoendoscopi (eco-scandagli) monofascio e multifascio, che utilizzano onde sonore per misurare la profondità dell'acqua. Questi dispositivi inviano impulsi sonori verso il fondo marino e registrano il tempo necessario per il ritorno degli echi, calcolando la profondità in base alla velocità del suono nell'acqua. Gli ecoscandagli multifascio, in particolare, consentono di mappare ampie fasce del fondo marino in una sola volta, fornendo rappresentazioni del fondale estremamente dettagliate e accurate. Spesso viene associata una soluzione RTK + INS per creare rappresentazioni batimetriche 3D del fondo marino accuratamente posizionate.
I dati batimetrici sono fondamentali per la realizzazione delle carte nautiche, che aiutano a guidare le imbarcazioni in sicurezza individuando potenziali pericoli sottomarini quali scogli sommersi, relitti e banchi di sabbia. Svolgono inoltre un ruolo fondamentale nella ricerca scientifica, aiutando i ricercatori a comprendere le caratteristiche geologiche sottomarine, le correnti oceaniche e gli ecosistemi marini.
A cosa serve una boa?
Una boa è un dispositivo galleggiante utilizzato principalmente in ambito marittimo e acquatico per diversi scopi fondamentali. Le boe vengono spesso posizionate in punti specifici per segnalare passaggi sicuri, canali o zone pericolose nei corpi idrici. Esse guidano navi e imbarcazioni, aiutandole a evitare punti pericolosi come scogli, fondali bassi o relitti.
Vengono utilizzate come punti di ancoraggio per le imbarcazioni. Le boe di ormeggio consentono alle imbarcazioni di ormeggiare senza dover gettare l'ancora, il che può risultare particolarmente utile in zone in cui l'ancoraggio è impraticabile o dannoso per l'ambiente.
Le boe strumentate sono dotate di sensori per misurare le condizioni ambientali quali la temperatura, l'altezza delle onde, la velocità del vento e la pressione atmosferica. Queste boe forniscono dati preziosi per le previsioni meteorologiche, la ricerca climatica e gli studi oceanografici.
Alcune boe fungono da piattaforme per la raccolta e la trasmissione di dati in tempo reale provenienti dall'acqua o dal fondale marino e vengono spesso utilizzate nella ricerca scientifica, nel monitoraggio ambientale e in applicazioni militari.
Nella pesca commerciale, le boe indicano la posizione delle nasse o delle reti. Sono utili anche nell'acquacoltura, per segnalare la posizione degli allevamenti subacquei.
Le boe possono inoltre delimitare aree specifiche, quali zone in cui è vietato l'ancoraggio, zone in cui è vietata la pesca o zone di balneazione, contribuendo così al rispetto delle norme in materia di navigazione.
In ogni caso, le boe sono fondamentali per garantire la sicurezza, agevolare le attività marittime e sostenere la ricerca scientifica.
Che cos’è la galleggiabilità?
La spinta idrostatica è la forza esercitata da un fluido (come l’acqua o l’aria) che si oppone al peso di un oggetto immerso al suo interno. Essa consente agli oggetti di galleggiare o di risalire in superficie se la loro densità è inferiore a quella del fluido. La spinta idrostatica si verifica a causa della differenza di pressione esercitata sulle parti immerse dell’oggetto: a profondità maggiori si applica una pressione maggiore, generando una forza verso l’alto.
Il principio di galleggiamento è descritto dal principio di Archimede, secondo cui la forza di galleggiamento esercitata verso l’alto su un oggetto è pari al peso del fluido da esso spostato. Se la forza di galleggiamento è maggiore del peso dell’oggetto, questo galleggerà; se è minore, l’oggetto affonderà. Il galleggiamento è fondamentale in molti campi, dall’ingegneria navale (progettazione di navi e sottomarini) al funzionamento di dispositivi galleggianti come le boe.
Che cos’è un ROV?
Un ROV, ovvero un veicolo telecomandato (Remotely Operated Vehicle), è un robot subacqueo senza equipaggio progettato per operare in ambienti troppo profondi, pericolosi o comunque inaccessibili ai subacquei umani. I ROV sono ampiamente utilizzati in settori marittimi quali l’estrazione offshore di petrolio e gas, la ricerca scientifica, il monitoraggio ambientale e le operazioni navali. A differenza dei veicoli subacquei autonomi (AUV), che operano in modo indipendente seguendo percorsi preprogrammati, i ROV sono in genere collegati a un’imbarcazione di superficie tramite un cavo ombelicale che fornisce alimentazione, comunicazione e segnali di controllo. Questo collegamento consente a un operatore umano in superficie di pilotare il veicolo in tempo reale, garantendo manovre precise, monitoraggio e controllo dei sensori e dei manipolatori di bordo.
Gli ROV sono equipaggiati con una varietà di strumenti a seconda della loro missione. Comunemente trasportano telecamere ad alta definizione per l'ispezione visiva, sistemi sonar per la mappatura e la navigazione e bracci manipolatori per interagire con gli oggetti sul fondale marino. I modelli avanzati possono includere sensori specializzati come sonde ambientali, magnetometri e sistemi di navigazione inerziale (INS) per mantenere un posizionamento accurato in condizioni subacquee difficili. Poiché i segnali GPS/GNSS non possono penetrare nell'acqua, gli ROV si affidano a una combinazione di sistemi di posizionamento acustico, log di velocità Doppler (DVL), sensori di pressione e navigazione inerziale per stimare la loro posizione rispetto alla nave di superficie o a un punto di riferimento fisso. Gli ROV ad alta precisione utilizzati nelle costruzioni sottomarine o nella ricerca scientifica integrano spesso IMU di grado tattico per garantire un'accuratezza a livello centimetrico su operazioni prolungate, anche in aree con scarsa copertura acustica.
Il design di un ROV è altamente modulare, consentendo l'attacco di diversi payload a seconda dei requisiti della missione. I ROV di classe osservazione, di piccole dimensioni, sono leggeri e portatili, destinati a semplici ispezioni visive, mentre i ROV di classe lavoro sono molto più grandi, capaci di compiti gravosi come la costruzione sottomarina, la riparazione di condotte o la raccolta di campioni. I ROV forniscono un accesso ineguagliabile agli ambienti sottomarini, estendendo le capacità umane e consentendo operazioni a profondità e durate che altrimenti sarebbero impossibili. In sintesi, un ROV è sia uno strumento di esplorazione versatile che una piattaforma di precisione per l'esecuzione di complesse missioni subacquee, colmando il divario tra la supervisione umana e la capacità robotica remota.
