Las operaciones de ingeniería submarina en aguas profundas ... de estructuras artificiales en el suelo marino, ...

Cartógrafos de Mar
Posicionamiento Submarino por HidroAcústica
Las operaciones de ingeniería submarina en aguas profundas requieren el posicionamiento
de estructuras artificiales en el suelo marino, donde no es posible utilizar mano de obra
humana. Para tales servicios muchas veces son utilizados vehículos operados remotamente
(ROVs, en la sigla en inglés).
Como en todas las obras de ingeniería civil, es necesario levantar el terreno a través de la
topografía y de la geodesia antes de preparar un proyecto y para implementarlo. Para instalar
las estructuras submarinas es necesario también el posicionamiento de precisión de las
mismas para que todo acuerdo submarino quede disponible conforme a los cálculos previos.
Mallas de ductos submarinos demandan levantamientos catastrales, tales como ductos,
redes eléctricas y rutas que tenemos en tierra. Los geólogos también requieren una buena
precisión al hacer la localización de un foco a ser perforado, para que los objetivos
litológicos previstos en los modelos estratificados puedan ser entendidos. Todos estos
servicios que son hechos por topógrafos en tierra son hechos en el mar con ROVs operados
por offshore surveyors – o hidrógrafos – que son los topógrafos y cartógrafos del mar.
Los ROVs utilizados en mapeo son equipados con instrumentos y sensores que permiten su
posicionamiento en tiempo real, con informaciones del norte, este, profundidad, agrupamiento
(azimut de proa del vehículo), altura del fondo, entre otros. A partir de esas informaciones el
ROV puede obtener la posición de diversas formaciones marinas, además de filmar y
fotografiar.
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Georreferenciación Submarino
Un sistema que sea capaz de posicionar objetos en el fondo del mar, primero deber ser
capaz de posicionar la embarcación en la cual está instalado. La posición de la embarcación
es el principio de todo georreferenciamiento submarino. En tanto, los navíos son objetos
fluctuantes que sufren las acciones del mar, estado en constante movimiento de traslación y
de rotación.
El primer paso, por lo tanto, es localizar o el navío, el cual realiza seis movimientos distintos,
siendo tres rotaciones y tres traslaciones, llamadas pitch, roll, yaw, heave, surge y sway.
Un GNSS es instalado en el navío y posiciona la embarcación por satélites. La posición de a
antena es insertada en el software de navegación sobre la forma de un offset, de manera que
la posición de cualquier parte del navío pueda ser calculada a partir de la posición de la
antena. Una brújula giroscópica proporciona la dirección contraria de la embarcación y un
sensor de altitud proporciona los movimientos del centro de masa de la embarcación, de
forma que el software de navegación pueda corregir la posición de cada punto del navío de
acuerdo con la altitud medida.
Una vez que todos los puntos del navío estén ya georreferenciados en tiempo real, se torna
posible transportar coordenadas para el fondo del mar. Un transductor acústico instalado
usualmente en el casco de la embarcación, con coordenadas conocidas actualizadas en
tiempo real por el software de navegación, envía señales acústicas por el agua. Esas señales
son recibidas por el transportador instalados en submarinos o estructuras submarinas, lo
mismo sobre el suelo oceánico. Al recibir la señal acústica el transpondedor responde con
otra señal. Cuando esta llega de vuelta al transductor, es hecho el cálculo de la distancia
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entre ellos, a traes del tiempo de propagación de dos señales por la columna de agua, por la
velocidad de propagación del sonido ene l agua y por el ángulo de recepción de la señal
por el transductor. Como este posee coordenadas conocidas es el ángulo de recepción de la
señal el que también es obtenido, luego se torna posible saber la posición del transpondedor
dentro de la columna de agua.
Una vez que la posición depende de la medida de la distancia entre el transconductor y el
objeto siendo posicionado, es necesario conocer las velocidades de propagación del sonido
en el agua en toda la columna de agua. Antes de una operación de posicionamiento
hidroaústico es hecho un perfil en la columna de agua con un sensor que marca directo o
indirectamente la velocidad de propagación del sonido. Con los datos se elabora un perfil
de velocidad del sonido que es insertado en el software. El tiempo de propagación de la señal
siempre debe ser corregida de acuerdo con el perfil para que el posicionamiento tenga la
precisión esperada. Errores de propagación de la velocidad del sonido con fuentes comunes
de errores en posicionamiento submarino.
Métodos de posicionamiento
Fundamentos en este principio básico de propagación de señal acústica pro el agua, existen
dos principales métodos de posicionamiento hidroaústico: El método de Línea Base Super
Corto (SSBL) y el Método de Línea Base Larga (LBL).
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Fuente:
Mundogeo
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