Sistemas de posicionamiento submarino

On marzo 11, 2020, Posted by , In Artículos, With No Comments

La industria acuícola necesita cada día más los sistemas de posicionamiento submarino para determinar posiciones de aquellos elementos que se encuentran sumergidos, voluntaria e involuntariamente. En esta breve nota, Mariscope quiere informar de la parte técnica que hoy en día está disponible y reducir las incertidumbres que hay al respecto.

Lo primero que hay que saber es que las ondas electromagnéticas no se propagan adecuadamente en el agua y por ende los sistemas GPS no funcionan. Lo que se propaga en un medio tan denso, son las ondas compresivas, por ejemplo, las ondas acústicas. La propagación de ondas acústicas se usa desde el inicio de la tecnología submarina de forma sistemática, sobre todo en el entorno bélico de la primera guerra mundial, en relación a la detección de submarinos.

Hoy en día las ondas sonoras son ampliamente utilizadas en los correntómetros doppler (ADCPs, Acoustic doppler current profiler) y medidores de olas (AWACs, Acoustic Wave And Current), en sonares de barrido lateral (SSS, Side Scan Sonar) o sistemas Multihaz (Multibeam Sonar). También se usan para la comunicación inalámbrica submarina, para transmitir datos (módems acústicos) y, justamente, para sistemas de posicionamiento.

En la acústica submarina es como en los automóviles: si quieres ir rápido necesitas “performance”. En la acústica, para llegar lejos necesitas potencia de transmisión y bajas frecuencias. Como consecuencia, los sistemas ultra compactos que existen hoy en día en el mercado sirven solamente para una distancia muy reducida. Para entender mejor el problema comencemos por resumir los sistemas disponibles. A grandes rasgos hay 3 tipos de sistemas de posicionamiento:

    Sistemas USBL (Ultra Short Baseline) con una línea de base muy corta como bien dice el nombre. Estos sistemas son los más comunes por tamaño y precio.
    Sistemas SBL (Short Baseline) con una línea de base mayor. Son equipos de mayor tamaño y precio, pero de mejor exactitud, dadas sus características técnicas.
    Sistemas LBL (Long Baseline) con exactitudes de posicionamiento centimétricas, pero que requieren de transponder fondeados a distancia para realizar la triangulación.

Todos los sistemas se basan en la triangulación de los sonidos emitidos por un dispositivo que se encuentra instalado en un ROV, sistemas remolcados (towed) un buzo u otro dispositivo que se encuentre debajo del agua. En los sistemas USBL, que son los más comunes, la precisión varía de varios decímetros a pocos metros, dependiendo de los factores ambientales, profundidad, exactitud del GPS de la embarcación etc. La posición triangulada acústicamente de hecho se acopla al GPS de la embarcación para geo-referenciar la posición, por ejemplo, de un ROV.

Dicho esto, hay que tener en cuenta que la absorción de las ondas sonoras es directamente/indirectamente proporcional al cuadrado de la distancia. Por otros motivos físicos del agua sin embargo las bajas frecuencias se propagan con menos pérdidas que las altas frecuencias (Bajas frecuencias son aquellas inferiores a 100 KHz). Un inconveniente es que con la disminución de la frecuencia aumentan las dimensiones de los transductores y el requerimiento energético. Como consecuencia se intenta optimizar cada uno de los parámetros para alcanzar una buena relación entre alcance, consumo de baterías y tamaño, además de contener los costos.

Como se mencionó al inicio, los sistemas ultra-compactos son bien acoplables a equipos muy pequeños, pero por lo general el alcance real es inferior a 100 m de distancia. Para poder alcanzar 300 – 600 m de distancia / profundidad, los equipos tiene que tener un tamaño mayor y, por lo general, requieren de un vehículo portador de tamaño intermedio (por ejemplo, un ROV de mínimo 40 Kg).

Para recuperar objetos del fondo del mar o lago adicionalmente existen inconvenientes como redes y jaulas en superficie y obstáculos en el fondo, que inhiben la libre propagación de las ondas sonoras. Para poder obtener igualmente una posición adecuada del equipo que se está trackeando la potencia de transmisión es determinante.

De los varios modelos que existen hoy en día en el mercado internacional, una de las marcas más conocidas en el país es la inglesa Applied Acoustics, quien lleva fabricando sistemas de posicionamientos submarino desde hace más de 30 años. Los equipos de esta marca han demostrado una performance adecuada a los requerimientos de las varias industrias del país, manteniendo los precios contenidos.

La venta y el servicio técnico es realizado de forma exclusiva por Mariscope Ingenieria SPA. Para más información contactar Info@mariscope.cl

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