I servizi di rilevamento subacqueo utilizzano veicoli telecomandati (ROV) e veicoli subacquei autonomi (AUV) per raccogliere dati geospaziali, acustici, visivi, ambientali e strutturali al di sotto della superficie. Tali servizi utilizzano tipicamente ecoscandagli multibeam, sonar a scansione laterale, profilatori del sottosuolo, telecamere, sistemi laser, magnetometri e sensori oceanografici per le operazioni di rilevamento.
Questa pagina illustra i servizi di rilevamento con ROV e AUV per rilievi idrografici e batimetrici, mappatura dei fondali marini, rilevamento di condotte e cavi, monitoraggio ambientale e operazioni di ricerca.
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I servizi di rilevamento subacqueo utilizzano veicoli telecomandati (ROV) e veicoli subacquei autonomi (AUV) per raccogliere dati geospaziali, acustici, visivi, ambientali e strutturali al di sotto della superficie, supportando le attività di rilevamento subacqueo in luoghi in cui l’accesso diretto risulta difficile, pericoloso, costoso o impraticabile.
I servizi di rilevamento con ROV vengono comunemente utilizzati laddove sono richiesti il controllo in tempo reale e un esame approfondito, mentre i servizi di rilevamento con AUV sono particolarmente indicati per la raccolta autonoma di dati ripetibile o su vaste aree. Entrambi gli approcci vengono impiegati per rilevamenti sottomarini, rilevamenti marini, rilevamenti di infrastrutture offshore, lavori su condotte e cavi, caratterizzazione dei fondali marini, valutazioni ambientali e altre operazioni di rilevamento subacqueo.
Rilevamento con USV utilizzando il glider ALSEAMAR SEAEXPLORER.
I servizi di rilevamento idrografico utilizzano sistemi acustici e di posizionamento per misurare la profondità dell’acqua, la conformazione dei fondali marini, i pericoli sottomarini e altre caratteristiche rilevanti per la navigazione, l’ingegneria, l’edilizia e le operazioni marine. I ROV e gli AUV consentono di estendere la raccolta di questi dati ad aree difficilmente raggiungibili utilizzando esclusivamente imbarcazioni di superficie, in particolare in prossimità di strutture, in spazi ristretti o in presenza di fondali complessi.
I rilievi batimetrici mappano la profondità e la topografia del fondale marino utilizzando sensori quali ecoscandagli multibeam, producendo rappresentazioni dettagliate del terreno sottomarino. I rilievi con AUV sono particolarmente efficaci per mantenere un’altitudine e una distanza tra le linee costanti su aree più estese, mentre i rilievi con ROV possono fornire una copertura batimetrica dettagliata intorno a strutture e caratteristiche sottomarine complesse.
I servizi di rilevamento geofisico sottomarino analizzano le caratteristiche e la struttura superficiale del fondale marino utilizzando strumenti quali profilatori sub-bottom, sonar a scansione laterale e magnetometri. I dati ottenuti possono supportare la pianificazione delle rotte, le costruzioni offshore, la valutazione dei siti e l’identificazione di oggetti sepolti o esposti che potrebbero influire sulle operazioni marine.
La mappatura del fondale marino combina dati acustici, ottici, di posizionamento e di navigazione per caratterizzare il terreno, le caratteristiche dei sedimenti, gli oggetti e altre strutture del fondale. A seconda della risoluzione richiesta e della dotazione di sensori, i rilievi subacquei possono generare superfici batimetriche, mosaici sonar, immagini o rappresentazioni tridimensionali del fondale marino.
I servizi di rilevamento con ROV e AUV possono essere utilizzati per valutare strutture offshore, fondazioni, ormeggi, apparecchiature di produzione sottomarine e altre infrastrutture installate, fornendo informazioni sia sulla posizione che sulle condizioni. I dati dei rilievi possono documentare l’ubicazione delle infrastrutture, le condizioni del fondale circostante, i danni visibili, le deformazioni, la vegetazione marina, l’erosione o altre alterazioni che incidono sull’infrastruttura.
Le operazioni di rilevamento delle condotte tramite ROV e AUV raccolgono dati lungo le condotte sottomarine, i cavi elettrici e le vie di telecomunicazione per valutare sia la struttura stessa che l’ambiente circostante. Un rilevamento subacqueo delle condotte può documentare la posizione, la profondità di interramento, l’esposizione, le campate libere, l’interazione con il fondale marino e gli oggetti vicini, a supporto delle attività di installazione, manutenzione e gestione dell’integrità.
I rilievi ambientali subacquei utilizzano telecamere, sonar e sensori oceanografici per documentare gli habitat, le condizioni del fondale marino, le proprietà dell’acqua e le caratteristiche biologiche nell’area oggetto di rilevamento. Gli AUV sono in grado di fornire una copertura ripetibile su regioni più estese, mentre i ROV sono più adatti all’esame visivo dettagliato di habitat, caratteristiche o punti di campionamento specifici.
Le indagini di ricerca e rilevamento vengono utilizzate per localizzare e esaminare oggetti quali detriti, relitti, attrezzature smarrite, ordigni inesplosi e altri bersagli presenti sul fondale marino. Le indagini AUV su vasta scala consentono innanzitutto di identificare anomalie tramite sonar o sensori magnetici; successivamente, è possibile impiegare un ROV per un esame più ravvicinato laddove sia necessaria una conferma dettagliata.
I ROV e gli AUV possono trasportare diverse combinazioni di sensori di rilevamento e sistemi di supporto a seconda dell’obiettivo del rilevamento, della risoluzione richiesta, della profondità dell’acqua e dell’ambiente operativo.
| Carico utile di rilevamento | Misura primaria | Risultati tipici | Applicazioni idonee |
| Ecoscandagli multibeam | Profondità dell’acqua e geometria del fondale marino | Griglie batimetriche, nuvole di punti e modelli del terreno | Rilevamenti idrografici, rilevamenti batimetrici e mappatura delle infrastrutture |
| Sonar a scansione laterale | Immagini acustiche del fondale marino | Mosaici sonar e immagini dei bersagli | Mappatura del fondale marino, ricerche e rilievi di condotte o cavi |
| Profilatori del sottosuolo | Struttura del sottosuolo a bassa profondità | Profili sedimentari e dati relativi a elementi sepolti | Rilevamenti geofisici, valutazione dei percorsi e individuazione di oggetti sepolti |
| Sonar a scansione frontale | Oggetti e terreno davanti al veicolo | Immagini acustiche in tempo reale | Navigazione, ispezione e rilevamento di ostacoli |
| Profilatori acustici Doppler delle correnti | Velocità dell’acqua | Profili delle correnti | Indagini ambientali e raccolta di dati oceanografici |
| Magnetometri | Anomalie magnetiche | Dati relativi al campo magnetico e ai bersagli | Rilevamento di oggetti ferrosi, rilevamenti con cavi selezionati e indagini geofisiche |
| Telecamere ottiche e sistemi video | Condizioni visive e aspetto | Immagini e video | Ispezione dello scafo, ispezione approfondita e valutazione dell’habitat |
| Scanner laser e profilatori laser | Forma e dimensioni | Profili, nuvole di punti e modelli 3D | Rilievo strutturale, misurazione dimensionale e ispezione delle infrastrutture |
| Sensori ambientali e oceanografici | Proprietà dell’acqua | Temperatura, conduttività, profondità, torbidità e altri set di dati | Rilevamenti marini e monitoraggio ambientale |
| Sistemi di posizionamento e navigazione | Posizione, profondità, movimento e traiettoria del veicolo | Tracciati dei veicoli georeferenziati e dati di posizionamento | Georeferenziazione dei rilievi, mappatura, rilevamento dei percorsi e rilievi ripetuti |
La scelta del carico utile determina sia il tipo di informazioni raccolte sia il livello di dettaglio disponibile durante l’elaborazione. Le misurazioni dei sensori sono in genere sincronizzate temporalmente con i dati di posizionamento e navigazione del veicolo, in modo che le osservazioni possano essere localizzate con precisione e convertite in mappe, modelli, immagini e altri risultati del rilevamento georeferenziati.
I rilievi con AUV e ROV possono produrre una vasta gamma di set di dati elaborati e report per usi ingegneristici, scientifici, ambientali e operativi; i prodotti finali dipendono dai sensori, dalla precisione di posizionamento, dalla progettazione del rilievo e dal flusso di lavoro di elaborazione.
I ROV e gli AUV supportano molte delle stesse attività di rilevamento marino, ma i loro metodi operativi li rendono più adatti a diversi profili di missione, in particolare in termini di controllo, copertura, autonomia, comunicazioni e vicinanza alle infrastrutture sottomarine.
| Operazioni di rilevamento con ROV | Operazioni di rilevamento con AUV |
| Controllo diretto da parte dell’operatore tramite cavo | Funzionamento autonomo tramite piani di missione programmati |
| Particolarmente adatti a rilievi ravvicinati e ispezioni dettagliate | Particolarmente adatti alla mappatura di aree estese e a linee di rilevamento ripetibili |
| Feedback continuo in tempo reale tramite video e sensori | I dati di rilevamento vengono spesso memorizzati principalmente a bordo durante la missione |
| Il cavo di collegamento può fornire alimentazione e comunicazioni ad alta larghezza di banda | L’autonomia dipende principalmente dalla capacità energetica a bordo |
| Efficace in prossimità di infrastrutture dove sono richieste manovre precise | Efficace per una copertura sistematica lungo percorsi estesi |
| Il lancio, il recupero e la gestione del cavo di collegamento potrebbero richiedere il supporto di un’imbarcazione | I requisiti di lancio e recupero variano a seconda delle dimensioni del veicolo e della missione |
| L’interazione con il cavo di collegamento può influire sulle operazioni in aree ristrette o con forti correnti | La precisione di navigazione e l’evitamento autonomo degli ostacoli sono fondamentali in ambienti complessi |
Per alcuni progetti, i due approcci sono complementari piuttosto che intercambiabili: un AUV effettua innanzitutto un’ampia indagine sottomarina prima che un ROV venga impiegato per l’esame dettagliato di obiettivi selezionati o aree di interesse.
I servizi di rilevamento con ROV e AUV stanno integrando sempre più livelli elevati di autonomia, elaborazione a bordo e tecnologie di mappatura avanzate per migliorare l’efficienza del rilevamento, la ripetibilità e la quantità di informazioni utili che è possibile raccogliere durante ogni missione.
Nel loro insieme, questi sviluppi stanno ampliando la portata, la ripetibilità e il livello di dettaglio raggiungibili nei moderni servizi di rilevamento subacqueo e sottomarino.
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