Os Veículos Subaquáticos Autónomos (AUV) são plataformas robóticas sem fios concebidas para realizar missões subaquáticas com controlo humano limitado ou sem controlo humano contínuo. Os sistemas AUV integram propulsão, navegação, computação a bordo, comunicações e cargas úteis de sensores para levantamentos hidrográficos, inspeção submarina, monitorização ambiental, busca e contramedidas contra minas.
Esta página apresenta fabricantes e fornecedores de AUV que oferecem veículos movidos a hélice e com capacidade de pairar, planadores subaquáticos, sistemas compactos e modelos híbridos.
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Os veículos subaquáticos autónomos (AUVs) são plataformas robóticas não ligadas a cabos que operam sob a superfície com controlo humano limitado ou sem controlo humano contínuo. Os AUVs combinam navegação, propulsão, deteção, computação a bordo, comunicações e software de missão para realizar tarefas de levantamento, inspeção, investigação, monitorização, busca e defesa.
Ao contrário dos veículos operados remotamente (ROVs), os AUVs realizam normalmente as suas missões sem uma ligação física contínua a um operador. Constituindo um subconjunto dos veículos subaquáticos não tripulados (UUVs), os seus sistemas de bordo permitem-lhes seguir rotas planeadas, manter a profundidade ou a altitude, recolher dados de sensores, evitar perigos e responder a alterações predefinidas nas condições de operação. Alguns veículos também podem adaptar partes de uma missão com base em dados dos sensores, no estado do veículo ou na confiança da navegação.
Boxfish AUV – AUV de pairamento sem cabo da Boxfish Robotics
Os AUVs movidos a hélice utilizam motores elétricos e propulsores para gerar movimento para a frente e controlo. O seu design aerodinâmico torna-os adequados para missões de levantamento estruturadas, nas quais a velocidade estável, o trânsito eficiente e a altitude consistente são importantes. Estes veículos transportam habitualmente sonares, câmaras, sistemas de navegação e sensores ambientais, sendo a sua autonomia determinada pela capacidade da bateria, velocidade, exigências de carga útil e condições de funcionamento.
Um AUV com capacidade de pairar utiliza vários propulsores para manobrar com precisão a baixas velocidades, deslocar-se lateralmente e manter a posição junto a estruturas ou alvos subaquáticos. Esta capacidade é útil para inspeções de perto, captação de imagens detalhadas, áreas confinadas, sítios arqueológicos e ativos submarinos, onde o movimento controlado é mais importante do que um deslocamento eficiente a longa distância.
Um AUV planador altera a sua flutuabilidade para se deslocar verticalmente na água, enquanto as asas convertem este movimento num avanço lento. Uma vez que este método de propulsão consome relativamente pouca energia, um AUV planador pode permanecer em operação durante longos períodos e é particularmente útil para investigação oceanográfica, levantamento da coluna de água e monitorização ambiental contínua. A desvantagem é a menor velocidade e a capacidade reduzida de manter a posição em correntes fortes.
As plataformas de AUV compactos e micro privilegiam a portabilidade, a rápida colocação em serviço e a operação em ambientes onde veículos de maiores dimensões podem revelar-se impraticáveis. Podem ser utilizados para mapeamento em águas pouco profundas, investigação, inspeção, formação e missões com vários veículos, embora o seu tamanho reduzido imponha, normalmente, limites mais restritivos ao volume da carga útil, à capacidade da bateria, à autonomia e à abertura dos sensores.
AUV A18-M da Exail
Os veículos subaquáticos autónomos de grande e extragrande porte oferecem mais espaço interno para baterias, equipamento de navegação, sensores e cargas úteis de missão. Isto permite um maior alcance, maior autonomia e missões mais complexas, incluindo levantamentos de áreas extensas e operações contínuas. O seu tamanho acrescido pode também exigir medidas mais substanciais de transporte, lançamento, recuperação, manutenção e apoio.
Os AUV residentes são concebidos para permanecerem na área de operação subaquática ou nas suas proximidades, em vez de regressarem a uma embarcação de apoio após cada missão. Um sistema AUV residente pode utilizar uma estação de acoplamento submarina para carregamento, transferência de dados, monitorização do estado de funcionamento, atualizações de navegação e carregamento de missões, permitindo uma inspeção ou monitorização mais contínua, ao mesmo tempo que reduz o envolvimento rotineiro da embarcação.
Os veículos subaquáticos autónomos híbridos combinam a operação autónoma com capacidades associadas a sistemas operados remotamente ou de intervenção. Um veículo pode realizar um levantamento de forma independente antes de passar para o controlo supervisionado, sendo que alguns modelos utilizam um cabo de ligação quando é necessário controlo direto, comunicação com maior largura de banda ou intervenção.
Os AUV podem recolher dados batimétricos e acústicos de alta resolução enquanto seguem trajetórias repetíveis junto ao leito marinho. Isto torna-os úteis para o mapeamento hidrográfico, levantamento de rotas, caracterização do leito marinho, planeamento de obras marítimas, avaliação de corredores de cabos e condutas e outras aplicações que dependem de um conhecimento detalhado do terreno subaquático.
Envoy da Cellula Robotics
Os veículos subaquáticos autónomos são utilizados para inspecionar condutas, cabos submarinos, infraestruturas eólicas offshore, equipamento de produção e outros ativos submersos. Os sensores de sonar e óticos permitem documentar a posição dos ativos, as condições do leito marinho circundante, o estado de enterramento ou exposição, os vãos livres e as características visíveis, enquanto as missões repetíveis permitem a comparação entre inspeções sucessivas.
A tecnologia AUV permite aos investigadores recolher medições ao longo de toda a coluna de água e junto ao leito marinho sem terem de operar continuamente uma plataforma ligada por cabo. Os veículos podem transportar instrumentos para medir a temperatura, a salinidade, o oxigénio dissolvido, a turbidez, a clorofila, as correntes e outros parâmetros físicos, químicos e biológicos. Missões repetidas podem ajudar os investigadores a medir as alterações ao longo do tempo.
Um drone AUV pode seguir padrões de levantamento sistemáticos para procurar, em vastas áreas subaquáticas, destroços, equipamento perdido, características geológicas ou outros objetos de interesse. O sonar, os magnetómetros e os sensores óticos podem ser combinados para detetar, classificar e localizar alvos, enquanto a navegação precisa ajuda a associar as descobertas a posições geográficas fiáveis.
Os AUV podem apoiar missões de contramedidas contra minas, inspecionando áreas potencialmente perigosas sem colocar pessoal diretamente sobre a zona de busca. Um drone subaquático autónomo pode contribuir para a deteção, classificação, localização e mapeamento de objetos semelhantes a minas, sendo que o desempenho depende da resolução dos sensores, da precisão da navegação, das condições ambientais e da autonomia da missão.
O desempenho dos AUV depende da combinação de sensores subaquáticos, tecnologias de navegação, comunicações e processamento a bordo integrados no veículo:
A configuração de carga útil mais adequada depende dos objetivos da missão, da potência disponível, da precisão de navegação exigida, da estabilidade do veículo, das necessidades de comunicação, do volume de dados, do espaço interno e das restrições de lançamento e recuperação.
Várias áreas de desenvolvimento estão a alargar as capacidades e os modelos operacionais dos veículos subaquáticos autónomos:
Estes desenvolvimentos estão também a influenciar a forma como os fabricantes de AUV e as empresas de veículos subaquáticos autónomos abordam a conceção completa dos veículos. Um maior processamento a bordo e uma maior autonomia podem reduzir a intervenção do operador, mas o desempenho prático continua a depender da energia, das comunicações, da precisão da navegação, das condições ambientais, dos requisitos de carga útil e da fiabilidade do lançamento e da recuperação.
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