I sistemi di localizzazione dei subacquei forniscono alle squadre di superficie informazioni sulla posizione del personale che opera sott’acqua laddove non sia disponibile il posizionamento diretto tramite GNSS. Tali sistemi possono avvalersi di posizionamento acustico USBL, SBL o LBL, sensori di navigazione trasportati dai subacquei, radiofari acustici e dati GNSS riferiti alla superficie per stabilire e aggiornare la posizione dei subacquei.
Questa categoria comprende i fornitori di sistemi di localizzazione dei subacquei, a supporto delle operazioni di immersione da combattimento, della sicurezza portuale, delle operazioni EOD e MCM, delle ispezioni subacquee, della sorveglianza e delle operazioni di ricerca e soccorso.
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I sistemi di localizzazione dei subacquei forniscono alle squadre di superficie informazioni sulla posizione del personale che opera al di sotto della linea di galleggiamento, dove i segnali GNSS non possono essere ricevuti direttamente. Un sistema subacqueo di localizzazione dei subacquei può avvalersi di misurazioni acustiche della distanza, punti di riferimento fissi, dati di posizionamento in superficie o sensori di navigazione trasportati dai subacquei per stabilire e aggiornare la posizione di un subacqueo.
Per le organizzazioni operanti nei settori della difesa, della sicurezza e della pubblica sicurezza, il tracciamento dei subacquei supporta il coordinamento delle missioni, la navigazione, le operazioni di ricerca e la sicurezza del personale. I sistemi spaziano dai semplici localizzatori per subacquei ai sistemi di posizionamento subacqueo in rete, integrati con apparecchiature di comunicazione e di pianificazione delle missioni. L’approccio più appropriato dipende da fattori quali precisione, portata, frequenza di aggiornamento, tempo di implementazione, profondità, numero di subacquei e condizioni acustiche locali.
Transponder Nano USBL di Forcys
I sistemi USBL determinano la posizione di un bersaglio subacqueo utilizzando un array compatto di ricetrasmettitori acustici montato su un’imbarcazione o su una piattaforma di superficie. Un transponder per subacquei risponde alle interrogazioni acustiche, consentendo al sistema di calcolare la distanza e la direzione. Se combinato con i dati GNSS, di rotta e di movimento della piattaforma, il tracciamento USBL dei subacquei è in grado di fornire posizioni georeferenziate. È particolarmente utile per le operazioni mobili poiché non richiede una rete di stazioni di riferimento sul fondale marino.
I sistemi a base corta utilizzano più ricevitori o trasduttori acustici distribuiti su un’imbarcazione, una struttura o un’installazione temporanea. La posizione del subacqueo viene calcolata in base alle distanze o alle differenze di arrivo del segnale tra il transponder di localizzazione del subacqueo e i punti di riferimento. L’accuratezza del posizionamento dipende dalla geometria nota dell’array e, sulle piattaforme mobili, dalla compensazione della posizione e del movimento dell’imbarcazione. I sistemi SBL richiedono un’infrastruttura subacquea minore rispetto alle installazioni a linea di base lunga.
I sistemi a linea di base lunga utilizzano transponder acustici posizionati intorno a un’area operativa, spesso sul fondale marino. Un’unità trasportata dal subacqueo o un sistema di superficie misura le distanze rispetto a diversi punti di riferimento noti per calcolare la posizione. Poiché la rete di riferimento è indipendente dal movimento dell’imbarcazione di superficie, il sistema LBL è particolarmente adatto al posizionamento ripetibile in prossimità di infrastrutture sottomarine, aree di rilevamento e zone di missione definite. L’installazione e la calibrazione richiedono generalmente una preparazione maggiore rispetto al sistema USBL.
I trasmettitori acustici e i radiofari offrono un metodo più semplice per localizzare subacquei o attrezzature sott’acqua. Un radiofaro di localizzazione per subacquei trasmette un segnale acustico identificabile che può essere rilevato tramite idrofoni, ricevitori direzionali o apparecchiature di tracciamento compatibili. A seconda del ricevitore, il sistema può fornire la direzione, la distanza o una posizione calcolata. Un localizzatore acustico per subacquei può fungere da ausilio di localizzazione primario o da dispositivo di localizzazione di emergenza qualora il sistema di localizzazione principale non fosse disponibile.
Robusti segnalatori acustici di posizionamento di Applied Acoustics
Un sistema di navigazione per subacquei può combinare rotta, profondità, rilevamento inerziale, misurazioni della velocità Doppler, posizionamento acustico e waypoint di missione in un dispositivo portatile o indossabile dal subacqueo. Questi sistemi possono supportare la navigazione autonoma, segnalando al contempo la posizione a una squadra in superficie. La navigazione a stima basata su sensori inerziali e sull’effetto Doppler consente di mantenere la rotta tra i punti di riferimento esterni, sebbene l’errore accumulato possa richiedere correzioni periodiche. Alcuni sistemi integrano navigazione, comunicazioni e informazioni sulla missione in un’unica interfaccia comune per il subacqueo.
Il GNSS non è in grado di fornire una determinazione diretta della posizione di un subacqueo immerso, ma le coordinate di superficie possono costituire un riferimento geografico per il tracciamento subacqueo. Un sistema di tracciamento per subacquei può combinare i dati GNSS provenienti da un’imbarcazione o da una boa di superficie con misurazioni acustiche per determinare la posizione del subacqueo.
Altri sistemi utilizzano un galleggiante di superficie collegato al subacqueo. In questo caso, il GNSS identifica direttamente il galleggiante e può fornire solo una posizione approssimativa del subacqueo, a meno che non vengano presi in considerazione fattori quali la lunghezza del cavo di collegamento, la profondità, la corrente e la geometria relativa.
I sistemi di localizzazione acustica dei subacquei possono aiutare il personale di supporto a monitorare i subacquei da combattimento che operano in contesti in cui errori di navigazione o la perdita di consapevolezza della squadra potrebbero compromettere una missione. L’integrazione con i sistemi di comunicazione e i display di missione può favorire il coordinamento, la pianificazione delle operazioni di recupero e il monitoraggio delle aree operative designate. I sistemi possono inoltre essere configurati per limitare le trasmissioni acustiche non necessarie laddove sia importante garantire la discrezione operativa.
I porti, le strutture navali e le infrastrutture marittime protette possono avvalersi di sommozzatori per ispezionare scafi, moli, barriere e vie di accesso subacquee. Il tracciamento dei sommozzatori aiuta i supervisori a monitorare il personale e a registrare quali aree sono state ispezionate. Il posizionamento accurato può inoltre aiutare le squadre a tornare verso oggetti sospetti o sezioni precedentemente ispezionate in condizioni di scarsa visibilità.
I sommozzatori di ricognizione possono seguire percorsi pianificati mentre raccolgono osservazioni, immagini o dati dei sensori. Un sistema di posizionamento subacqueo dei sommozzatori è in grado di associare tali osservazioni a posizioni specifiche e di fornire al personale di superficie una registrazione del percorso della missione. Ciò può supportare l’analisi post-missione e identificare le aree che richiedono un’ulteriore copertura.
Le immersioni per lo smaltimento di ordigni esplosivi (EOD) e le operazioni di contromisure antimine (MCM) richiedono una navigazione controllata e una segnalazione accurata della posizione. I sistemi di tracciamento possono aiutare le squadre in superficie a monitorare l’avvicinamento di un subacqueo a un oggetto sospetto e a registrare la sua posizione per ulteriori indagini o operazioni di bonifica. I dispositivi di localizzazione dei subacquei possono inoltre essere integrati con sonar, veicoli subacquei e altri sistemi di contromisure antimine.
I subacquei che ispezionano scafi di navi, strutture offshore, condotte, banchine e altre infrastrutture sommerse devono spesso registrare il punto in cui sono state effettuate le osservazioni. Il tracciamento della posizione consente di associare i risultati a coordinate geografiche o a riferimenti strutturali locali, facilitando il riesame dei difetti, il confronto delle ispezioni nel tempo o il trasferimento di informazioni tra le squadre.
Un sistema di localizzazione dei subacquei è in grado di registrare le singole tracce di ricerca, aiutando le squadre di recupero a evitare sovrapposizioni inutili e a identificare le aree che non sono state ancora esaminate. Un localizzatore subacqueo o un radiofaro acustico può inoltre aiutare il personale in superficie a mantenere la consapevolezza della posizione dei subacquei che operano in condizioni di scarsa visibilità. Le tracce registrate possono supportare la pianificazione delle ricerche e il coordinamento tra più subacquei.
Durante le operazioni di ricerca e soccorso, i supervisori potrebbero dover monitorare i subacquei che operano in presenza di correnti, visibilità limitata, acque profonde o aree di ricerca estese. Un localizzatore per subacquei può fornire informazioni sulla posizione insieme a comunicazioni vocali o di dati. Un radiofaro subacqueo di localizzazione dei subacquei può costituire un ulteriore strumento per individuare un subacqueo di cui non si conosce più la posizione esatta.
Il tracciamento e le comunicazioni sono spesso strettamente collegati, poiché i dati di posizione risultano più utili quando il personale di superficie può anche scambiare istruzioni e informazioni sullo stato con il subacqueo. Le comunicazioni acustiche possono essere influenzate dalla portata, dal rumore, dal riverbero, dalla larghezza di banda e dalle condizioni locali di propagazione. Le opzioni di integrazione più comuni includono:
La combinazione delle comunicazioni con il tracciamento dei subacquei può ridurre il numero di sistemi separati che un operatore deve monitorare. I sistemi integrati possono inoltre associare le segnalazioni di posizione all’identità del subacqueo, al suo stato e alle informazioni relative alla missione.
Lo sviluppo si concentra sempre più sulla combinazione di funzioni di posizionamento, comunicazione, navigazione e sicurezza all’interno di sistemi integrati per subacquei. I progressi nei sensori inerziali compatti, nell’elaborazione acustica, nei dispositivi elettronici indossabili dai subacquei e nell’integrazione dei dati consentono inoltre stime di posizione più continue quando le localizzazioni acustiche dirette sono temporaneamente indisponibili. Le aree di interesse includono:
Un’ulteriore integrazione tra posizionamento acustico, navigazione inerziale, comunicazioni digitali e dispositivi elettronici indossati dai subacquei può migliorare la continuità del tracciamento, riducendo al contempo la dipendenza da dispositivi separati. I sistemi ibridi possono inoltre utilizzare un metodo di posizionamento per compensare le limitazioni temporanee o gli errori accumulati di un altro.
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