I sistemi di localizzazione subacquea individuano e monitorano subacquei, veicoli subacquei autonomi (AUV), veicoli subacquei telecomandati (ROV), attrezzature sottomarine e altre risorse sommerse laddove i segnali GNSS non sono disponibili. Le tecnologie includono il posizionamento acustico USBL, SBL e LBL, i pinger, il GNSS collegato in superficie, il tracciamento ottico e laser, nonché metodi elettromagnetici o magnetici.
Questa categoria presenta i fornitori di dispositivi di localizzazione subacquea e soluzioni per la sorveglianza sottomarina, l’ispezione delle infrastrutture, il recupero di beni e le missioni autonome coordinate.
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Soluzioni di rilevamento, comunicazione, imaging, controllo e navigazione sottomarine per le forze navali
Tecnologie di navigazione, posizionamento e rilevamento marittimo e sottomarino per applicazioni navali e di difesa
Fari di localizzazione marittimi e terrestri: tracciamento, monitoraggio e protezione delle risorse navali e di difesa critiche
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I sistemi di localizzazione subacquea individuano e monitorano subacquei, veicoli subacquei senza equipaggio (UUV), veicoli telecomandati (ROV), attrezzature sottomarine e altre risorse sommerse. Poiché i segnali di navigazione satellitare non si propagano efficacemente attraverso l’acqua di mare, un sistema di localizzazione subacquea si avvale in genere di tecnologie acustiche, ottiche, elettromagnetiche, basate su riferimenti di superficie o inerziali di bordo per stabilire o stimare la posizione e il movimento.
Nell’ambito delle operazioni di difesa e sicurezza, il tracciamento subacqueo può supportare la navigazione dei veicoli, la sicurezza dei subacquei, la sorveglianza sottomarina, il monitoraggio delle infrastrutture e le missioni autonome coordinate. La scelta del dispositivo di tracciamento subacqueo più appropriato dipende da fattori quali il raggio operativo, la profondità dell’acqua, le condizioni ambientali, la precisione richiesta, la frequenza di aggiornamento, la geometria di dispiegamento e l’integrazione con i sistemi di navigazione e comando esistenti.
Sistema di tracciamento, posizionamento e comunicazione subacqueo Mini-Ranger 2 USBL di Forcys.
I sistemi USBL utilizzano un array compatto di trasduttori, solitamente montato su un’imbarcazione o dispiegato da una piattaforma di superficie, per determinare la distanza e la direzione di un transponder sottomarino. Il tracciamento subacqueo USBL è in grado di fornire il posizionamento in tempo reale di ROV, veicoli subacquei autonomi (AUV), sommozzatori e attrezzature dispiegate senza richiedere un’ampia matrice sul fondale marino. La precisione può essere influenzata dalla variazione della velocità del suono, dal multipath acustico, dal movimento della piattaforma e dalla calibrazione dei trasduttori.
I sistemi SBL utilizzano più idrofoni distribuiti su un’imbarcazione di superficie o su un’altra piattaforma. Confrontando le misurazioni acustiche tra questi ricevitori, un sistema SBL calcola la posizione di un bersaglio sommerso. La linea di base fisica più ampia può fornire prestazioni di posizionamento utili, sebbene la geometria dell’installazione, la configurazione dell’imbarcazione, la sincronizzazione e le condizioni ambientali influenzino la precisione.
I sistemi LBL installano una rete di transponder acustici sul fondale marino attorno a un’area operativa. Un veicolo tracciato o un localizzatore subacqueo misura le distanze da questi punti di riferimento noti per calcolare la posizione. Il sistema LBL è particolarmente utile laddove sia richiesto un posizionamento sottomarino accurato e ripetibile indipendentemente dalla vicinanza continua di un’imbarcazione di superficie, sebbene la rete di riferimento debba normalmente essere dispiegata e rilevata prima delle operazioni.
I segnali GPS non funzionano efficacemente sott’acqua. I sistemi di tracciamento GPS subacquei possono invece avvalersi di una boa di superficie dotata di GPS collegata al subacqueo o al mezzo immerso. La boa fornisce la posizione in superficie, mentre sensori aggiuntivi possono essere utilizzati per stimare la posizione sott’acqua.
I trasmettitori acustici emettono impulsi sonori identificabili che possono essere rilevati da idrofoni o apparecchiature di radiogoniometria. Questi ausili di localizzazione subacquea sono comunemente adatti a individuare attrezzature, veicoli, carichi utili o obiettivi da recuperare. Un emettitore acustico di base può fornire informazioni relative al rilevamento o alla direzione, mentre la distanza o la posizione assoluta richiedono generalmente ricevitori aggiuntivi, informazioni temporali o dati geometrici di posizionamento.
Le telecamere ottiche e i sensori basati su laser possono supportare un tracciamento preciso dei movimenti subacquei a distanze relativamente brevi. Possono essere utilizzati per il controllo di veicoli a distanza ravvicinata, l’attracco, la manipolazione, l’ispezione o il posizionamento relativo. Le prestazioni dipendono fortemente dalla limpidezza dell’acqua, poiché le particelle in sospensione, la diffusione e l’assorbimento limitano il raggio d’azione ottico.
Le tecniche elettromagnetiche e magnetiche consentono di rilevare o localizzare bersagli opportunamente equipaggiati senza fare affidamento sulla propagazione acustica. I sistemi elettromagnetici possono fornire il posizionamento relativo utilizzando campi generati, mentre i sensori magnetici possono rilevare sorgenti o anomalie magnetiche. Il loro raggio d’azione pratico è generalmente limitato dall’attenuazione dell’acqua di mare, dall’intensità del campo e dalla geometria dei sensori, ma possono rivelarsi preziosi per il tracciamento specializzato a breve distanza, l’attracco, il rilevamento di oggetti sepolti e le operazioni in cui i metodi acustici risultano inadatti.
L’architettura di un sistema di tracciamento acustico subacqueo varia a seconda del metodo di posizionamento, ma diversi componenti sono comunemente integrati nelle installazioni destinate alla difesa, al rilevamento e ai sistemi senza equipaggio.
Radar acustici di posizionamento resistenti per il tracciamento e il posizionamento subacquei mediante acustica applicata.
Insieme, questi elementi consentono di convertire le misurazioni acustiche o dei sensori grezze in dati utilizzabili relativi alla posizione e al movimento.
Il tracciamento e il posizionamento degli AUV consentono agli operatori di conoscere la posizione del veicolo durante le missioni in cui la navigazione satellitare diretta non è disponibile. Il tracciamento acustico può integrare la navigazione inerziale di bordo e le misurazioni del Doppler Velocity Log (DVL), mentre un localizzatore ROV può fornire un posizionamento continuo con riferimento alla superficie durante attività di ispezione, intervento, contromisure antimine o ricognizione.
Le operazioni subacquee militari e di pubblica sicurezza possono avvalersi di dispositivi di tracciamento subacqueo per monitorare i singoli subacquei o le attività di trasporto dei nuotatori. Le informazioni sulla posizione possono migliorare la consapevolezza della squadra in superficie, facilitare il coordinamento della missione e supportare le procedure di recupero quando il personale opera in condizioni di scarsa visibilità, forti correnti o ambienti subacquei complessi.
Il monitoraggio delle risorse subacquee può essere utilizzato per localizzare sensori dispiegati, carichi utili, pacchetti di attrezzature, bersagli di addestramento o altri sistemi sottomarini. Il tracciamento può fornire la posizione durante il dispiegamento e il recupero oppure supportare il monitoraggio a lungo termine quando è necessario rilevare o registrare il movimento delle risorse sottomarine.
Le tecnologie di tracciamento sottomarino possono supportare l’ispezione e il monitoraggio di cavi, condotte, infrastrutture di comunicazione, reti di sensori e altre installazioni sul fondale marino. Il posizionamento accurato dei veicoli aiuta ad associare i dati raccolti tramite sonar, sistemi ottici o ambientali a specifiche ubicazioni delle infrastrutture e può migliorare la ripetibilità durante le successive missioni di ispezione.
Il tracciamento subacqueo può contribuire alla consapevolezza del dominio marittimo, supportando la localizzazione di veicoli amici, sensori dispiegati e contatti subacquei rilevati. Nelle applicazioni di tracciamento subacqueo antisommergibile, le informazioni di rilevamento acustico e di tracciamento possono costituire un elemento di un’architettura di sensori più ampia che combina sistemi sonar, di navigazione della piattaforma, di comunicazione e di comando.
Gli sviluppi in materia di autonomia, rilevamento distribuito e navigazione stanno orientando i sistemi di tracciamento subacqueo verso architetture più interconnesse e resilienti.
Questi sviluppi sono importanti anche per il tracciamento di sciami di AUV, in cui più piattaforme autonome potrebbero dover mantenere la consapevolezza delle proprie posizioni e delle posizioni relative degli altri veicoli mentre operano in modo cooperativo.
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