AUV´s o futuro é agora !

Um filme diz mais que mil palavras

Os ROV´s do Futuro

Demorei ... Mas como prometi vou escrever sobre AUV´s. Pra inicio de conversa vou explicar o significado da sigla, alias, uma dica para procurar informações sobre essa classe de veículos não tripulados na Internet é também procurar por Unmanned Marine Vehicles, ou Unmanned Undersea Vehicles (UUVs), termo mais utilizados pelos militares, após essa dica vamos ao significado de AUV que é Autonomous Underwater Vehicle, ou seja, um dispositivo veicular com autonomia para realizar operações por si só sem a interação humana como ocorre com os ROV´s, explicando melhor, ele é pré programado para uma tarefa ou operação específica, depois é lançado ao mar e realiza o que foi programado para realizar.

História

Alguns dos primeiros AUVs foram desenvolvidos pelo Laboratório de Física Aplicada da Universidade de Washington em 1957. O primeiro conhecido como "Veículo de pesquisa submarina de propósito especial", ou Spurv em inglês, foi utilizado para estudar a difusão, a transmissão acústica, e o rastro de ondas submarinas deixadas pra trás por submarinos e navios.
Outros AUVs também foram desenvolvidos no Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) em 1970. Um deles está em exposição na Galeria Náutica Hart no MIT. Ao mesmo tempo, AUVs também foram desenvolvidas na União Soviética, contudo este fato ficou em segredo por muito tempo por causa da guerra fria.

Aplicações

Comercial

Na indústria de petróleo e gás os AUVs são usados para fazer mapas detalhados do fundo do mar antes de começarem a construção de estruturas submarinas; gasodutos e as completações dos poços podem ser realizados por um menor custo com o mínimo de perturbação para o ambiente marinho.

Militar

Uma missão militar tipica para um AUV é mapear uma área para determinar se há minas, ou para monitorar uma área protegida (como um porto) para se precaver de ataques de submarinos inimigos. AUVs também são empregados na guerra anti-submarino, para ajudar na detecção de submarinos tripulados.

Investigação

Os cientistas usam os AUV´s para estudar lagos, o oceano, e o piso oceanico. Uma variedade de sensores podem ser empregados nos AUVs para medirem : a concentração de vários elementos ou compostos, a absorção ou reflexão da luz, e a presença de vida microscópica.

Modelos

Centenas de AUVs diferentes foram desenhados ao longo dos últimos 50 anos ou mais, mas somente algumas empresas vendem esses veículos em número significativo. O pequeno REMUS 100 desenvolvido pela Woods Hole Oceanographic Institutionin nos E.U.A e agora comercializado pela Hydroid, Inc. é o AUV mais popular entre os militares e científicos. Na indústria de petróleo e gás, o modelo norueguês HUGIN 3000 desenvolvido pela Kongsberg Maritime em conjunto com o Instituto de Pesquisa de Defesa norueguês.

Hoje, a maioria AUVs trabalham em conjunto com navios para fins de navegação. Apesar de consumirem pouca energia, eles utilizam vários artifícios, tais como planadores subaquáticos que conferem uma autonomia maior e por isso os torna capazes de funcionar sem vigilância durante semanas ou meses, em áreas oceânicas do litoral e em mar aberto, enviando periodicamente dados por satélite para antenas localizadas na costa, antes de voltar a ser capturado para carregarem suas bateria e manutenção.

A partir de 2008, uma nova classe de AUVs estão sendo desenvolvidas, que imitam as formas encontradas na natureza. Embora a maioria está na sua fase experimental, estes veículos biomiméticos são capazes de atingir graus mais elevados de eficiência na propulsão e manobrabilidade, copiando projetos bem sucedidos na natureza. Dois dos veículos mais conhecidos são o AquaJelly Festo e o Bionik Evo lógicas 'Manta.

AquaJelly Festo



Bionik Manta

Sensores

Os AUV´s transportam primariamente instrumentos oceanográficos, eles transportam sensores para navegar de forma autónoma e mapas topograficos do oceano. Os Sensores típicos incluem bússolas, sensores de profundidade, sonares de varredura lateral (sidescan sonar), magnetômetros, termistores e sondas de condutividade. Uma demonstração em Monterey Bay na California em setembro de 2006 mostrou que um AUV de 53 cm de diâmetro pode rebocar uma matriz de 91 m de hidrofones a 5,6 km / h, isso poderia ser utilizado para substituir os navios que realizam pesquisas sismicas em busca de petroléo.

Navegação

Quando estão operando dentro de uma rede de transponders, o sistema de posicionamento é conhecido como LBL. Quando uma referência, como um navio de apoio está disponível, o sistema é conhecido como USBL ou SBL é empregado para calcular onde o veículo submarino está em relação ao GPS do navio.

Se está operando de forma completamente autónoma, do navio de superfície o AUV vai tomar a sua própria posição através do seu GPS embarcado, quando ele está na superficie. Entre posições fixas e manobras precisas, uma sistema de navegação inércial mede a aceleração do veículo e a tecnologia de medição de velocidade Doppler é utilizado para medir a taxa do deslocamento. Um sensor de pressão mede a posição vertical. Todas essas informações são combinadas para determinar a posição precisa para a navegação.

Componentes

Energia

A maioria dos AUVs em uso hoje em dia são alimentados por baterias recarregáveis (íons de lítio, de polímero de lítio, níquel metal hidreto, etc.). Alguns veículos usam baterias primárias que oferecem, talvez o dobro da resistência - a um custo substancial extra por missão. Alguns dos veículos de maiores dimensões são alimentados por células de combustível.

I-AUV

AUV de intervenção ou I-AUV é um tipo de AUV, sua característica princial é que ele é capaz de intervenções autónomas nas instalações submarinas, uma tarefa normalmente realizada por ROV´s ou mergulhadores humanos.

Antes dos I-AUVs e ROV´s

A manutenção básica da plataforma, arvores de natal molhadas, bem como reparos eram tradicionalmente realizadas por mergulhadores humanos equipados com trajes resistentes a alta-pressão. Essas operações eram oneradas com uma elevada dependência de tempo e dos riscos inerentes ao envolvimento de mergulhadores. Devido ao rápido esgotamento das fontes de petróleo em locais rasos, os poços de petróleo foram instalados em águas mais profundas (> 500m de profundidade), tornando inviavel o uso de mergulhadores. A partir dos anos 80, essas operações foram gradualmente substituidas por ROVs.

Ambos os métodos de intervenção exigem a mobilização de navios de apoio que são necessários tanto para fornecerem e recuperarem os mergulhadores ou para implantar e controlar o ROV.
Os custos de manutenção desses navios ou contratá-los para completar uma intervenção são elevados (na ordem das centenas de dólares para um dia de funcionamento) e contribuem significativamente para as despesas operacionais relacionadas à execução do campo.

O Inicio do conceito

Após os AUVs terem ultrapassados os estágios de desenvolvimento iniciais eles são usados em situações que permitem aplicações comerciais, hidrográficos, de pesca assim sendo algumas empresas de exploração de petróleo rapidamente estão adotando-os para várias tarefas como, o mapeamento do fundo ou medições de coluna de água. A maior parte deles ainda são usados para coleta de dados.

Progressos no poder computacional, técnicas de desenvolvimento de sistemas de navegação subaquática, modems acústicos e câmeras tornaram possível a construção de veículos que podem ser controlados com precisão suficiente para executar uma missão de intervenção que requerem posicionamento preciso e controle. Tais missões podem incluir manipulação de válvulas em uma árvore de natal molhada em campos petroliferos, ou numa fase mais avançada, a recuperação de uma amostra biológica a partir do fundo do mar para o estudo científico.

Um I-AUV é um significativo passo a frente de um AUV convencional, porque as tarefas normalmente realizadas utilizando um ROV são possíveis com esse tipo de veículo. Além disso, sua versatilidade abre uma gama de novas aplicações, por exemplo, a recuperação da caixa preta em acidentes aéreos, como o recente acidente do Airbus da Air France. Para a execução bem sucedida de tal missão, exige-se que a navegação, orientação e controle de um I-AUV seja capaz de se localizar e realizar o mapeamento simultâneo.

Bem é isso ai, irei falar na próxima postagem sobre a necessidade da proteção anódica. Não custa lembrar que para entar em contato comigo basta enviar um e-mail para geraldo.cartolano@gmail.com, abraços e até a próxima.

Obs: Coincidências boas são sempre bem vindas, terminei esta postagem no final de semana, e hoje terça-feira recebo um vídeo de um amigo meu também trainee, o Julio Souto, conhecido como terrorista. No vídeo aparece uma Arraia linda, muito parecida com a arraia robô que coloquei nessa postagem, ela só não tem umbilical e nem toca Michael Jackson :)´

Apreciem