Los vehículos submarinos autónomos (AUV) son plataformas robóticas independientes diseñadas para llevar a cabo misiones submarinas con un control humano continuo limitado o nulo. Los sistemas AUV integran propulsión, navegación, sistemas informáticos a bordo, comunicaciones y sensores para la realización de levantamientos hidrográficos, inspecciones submarinas, vigilancia medioambiental, operaciones de búsqueda y contramedidas contra minas.
En esta página se presentan fabricantes y proveedores de AUV que ofrecen vehículos propulsados por hélice y con capacidad de vuelo estacionario, planeadores submarinos, sistemas compactos y diseños híbridos.
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Los vehículos submarinos autónomos (AUV) son plataformas robóticas independientes que operan bajo la superficie con un control humano continuo limitado o nulo. Los AUV combinan navegación, propulsión, sensores, sistemas informáticos a bordo, comunicaciones y software de misión para llevar a cabo tareas de prospección, inspección, investigación, vigilancia, búsqueda y defensa.
A diferencia de los vehículos operados a distancia (ROV), los AUV suelen llevar a cabo sus misiones sin una conexión física continua con un operador. Como subconjunto de los vehículos submarinos no tripulados (UUV), sus sistemas a bordo les permiten seguir rutas planificadas, mantener la profundidad o la altitud, recopilar datos de los sensores, evitar peligros y responder a cambios predefinidos en las condiciones de funcionamiento. Algunos vehículos también pueden adaptar partes de una misión en función de la información de los sensores, el estado del vehículo o la fiabilidad de la navegación.
AUV Boxfish: AUV de vuelo estacionario sin cable de Boxfish Robotics
Los AUV propulsados por hélices utilizan motores eléctricos y propulsores para generar el movimiento hacia delante y controlar la navegación. Su diseño aerodinámico los hace idóneos para misiones de prospección estructuradas en las que son importantes una velocidad estable, un desplazamiento eficiente y una profundidad constante. Estos vehículos suelen llevar sonares, cámaras, sistemas de navegación y sensores ambientales, y su autonomía depende de la capacidad de la batería, la velocidad, la carga útil requerida y las condiciones de funcionamiento.
Un AUV con capacidad de vuelo estacionario utiliza múltiples propulsores para maniobrar con precisión a bajas velocidades, desplazarse lateralmente y mantener la posición cerca de estructuras o objetivos submarinos. Esta capacidad resulta útil para inspecciones minuciosas, captación de imágenes detalladas, zonas confinadas, yacimientos arqueológicos y activos submarinos en los que el movimiento controlado es más importante que un desplazamiento eficiente a larga distancia.
Un AUV planeador modifica su flotabilidad para desplazarse verticalmente por el agua, mientras que sus alas convierten este movimiento en un lento avance hacia delante. Dado que este método de propulsión consume relativamente poca energía, un AUV planeador puede permanecer desplegado durante largos periodos de tiempo y resulta especialmente útil para la investigación oceanográfica, la elaboración de perfiles de la columna de agua y la monitorización medioambiental continua. La contrapartida es una velocidad menor y una capacidad reducida para mantener la posición en corrientes fuertes.
Las plataformas de AUV compactos y micro dan prioridad a la portabilidad, al despliegue rápido y al funcionamiento en entornos en los que los vehículos de mayor tamaño pueden resultar poco prácticos. Pueden utilizarse para la cartografía de aguas poco profundas, la investigación, la inspección, la formación y las misiones con múltiples vehículos, aunque su menor tamaño suele imponer límites más estrictos al volumen de la carga útil, la capacidad de la batería, la autonomía y la apertura de los sensores.
AUV A18-M de Exail
Los vehículos submarinos autónomos grandes y extragrandes ofrecen más espacio interior para baterías, equipos de navegación, sensores y cargas útiles de misión. Esto permite un mayor alcance, una mayor autonomía y misiones más complejas, incluyendo estudios de áreas extensas y operaciones continuadas. Su mayor tamaño también puede requerir medidas más sustanciales en materia de transporte, lanzamiento, recuperación, mantenimiento y apoyo.
Los AUV residentes están diseñados para permanecer en una zona de operaciones submarina o cerca de ella, en lugar de regresar a un buque de apoyo tras cada misión. Un sistema de AUV residente puede utilizar una estación de acoplamiento submarina para la recarga, la transferencia de datos, la supervisión del estado, las actualizaciones de navegación y la carga de misiones, lo que permite una inspección o supervisión más continuada al tiempo que se reduce la intervención rutinaria del buque.
Los vehículos submarinos autónomos híbridos combinan el funcionamiento autónomo con las capacidades propias de los sistemas operados a distancia o de intervención. Un vehículo puede realizar un estudio de forma independiente antes de pasar a un control supervisado; algunos diseños utilizan un cable de conexión cuando se requiere control directo, una comunicación de mayor ancho de banda o una intervención.
Los AUV pueden recopilar datos batimétricos y acústicos de alta resolución mientras siguen trayectorias repetibles cerca del lecho marino. Esto los hace útiles para la cartografía hidrográfica, el estudio de rutas, la caracterización del lecho marino, la planificación de obras marítimas, la evaluación de corredores de cables y tuberías, y otras aplicaciones que dependen de un conocimiento detallado del terreno submarino.
» Envoy de Cellula Robotics
Los vehículos submarinos autónomos se utilizan para inspeccionar tuberías, cables submarinos, infraestructuras eólicas marinas, equipos de producción y otros activos sumergidos. Los sensores de sonar y ópticos pueden registrar la posición de los activos, las condiciones del lecho marino circundante, su estado de enterramiento o exposición, los tramos libres y las características visibles, mientras que las misiones repetibles permiten comparar los resultados de inspecciones sucesivas.
La tecnología de los AUV permite a los investigadores recabar mediciones a lo largo de toda la columna de agua y cerca del lecho marino sin necesidad de mantener en funcionamiento continuo una plataforma conectada por cable. Los vehículos pueden transportar instrumentos para medir la temperatura, la salinidad, el oxígeno disuelto, la turbidez, la clorofila, las corrientes y otros parámetros físicos, químicos y biológicos. Las misiones repetidas pueden ayudar a los investigadores a medir los cambios a lo largo del tiempo.
Un dron AUV puede seguir patrones de exploración sistemáticos para buscar en amplias zonas submarinas restos de naufragios, equipos perdidos, características geológicas u otros objetos de interés. Se pueden combinar sonares, magnetómetros y sensores ópticos para detectar, clasificar y localizar objetivos, mientras que una navegación precisa ayuda a asociar los hallazgos con posiciones geográficas fiables.
Los AUV pueden apoyar misiones de contramedidas contra minas mediante el reconocimiento de zonas potencialmente peligrosas sin necesidad de situar al personal directamente sobre la zona de búsqueda. Un dron submarino autónomo puede contribuir a la detección, clasificación, localización y cartografía de objetos similares a minas, cuyo rendimiento depende de la resolución de los sensores, la precisión de la navegación, las condiciones ambientales y la autonomía de la misión.
El rendimiento de los AUV depende de la combinación de sensores submarinos, tecnologías de navegación, comunicaciones y procesamiento a bordo integrados en el vehículo:
La configuración de carga útil más adecuada depende de los objetivos de la misión, la potencia disponible, la precisión de navegación requerida, la estabilidad del vehículo, las necesidades de comunicación, el volumen de datos, el espacio interno y las limitaciones de lanzamiento y recuperación.
Varias áreas de desarrollo están ampliando las capacidades y los modelos operativos de los vehículos submarinos autónomos:
Estos avances también están influyendo en la forma en que los fabricantes de AUV y las empresas de vehículos submarinos autónomos abordan el diseño completo de los vehículos. Una mayor capacidad de procesamiento a bordo y una mayor autonomía pueden reducir la intervención del operador, pero el rendimiento práctico sigue dependiendo de la energía, las comunicaciones, la precisión de la navegación, las condiciones ambientales, los requisitos de carga útil y la fiabilidad del lanzamiento y la recuperación.
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