Attività 4.4 Tecnologie per il monitoraggio di BC in ambienti marini: Un AUV innovativo

In questa attività sarà studiato l’impianto architetturale di un sistema autonomo di tipo AUV,
acronimo delle parole inglesi Autonomous Underwater Vehicle. Tale mezzo è inteso ad identificare
un veicolo subacqueo che con propulsione di tipo elettrico ed alimentato da batterie, senza vincoli
meccanici (ombelicale) con il mezzo di superficie in appoggio, è in grado di iniziare e portare a
termine una missione di prospezione del fondale marino in completa autonomia, alloggiando a
bordo gli strumenti di navigazione e di rilevamento (sensoristica) necessari allo scopo della
missione. Il veicolo viene dotato di un sistema computerizzato, nella cui memoria vengono
impostati i parametri di navigazione, viene cioè preimpostata la rotta di navigazione (rettilinea o
spezzata) o il reticolato dell’area da ispezionare , vengono inoltre assegnati i parametri di
campionamento dei dati provenienti dagli strumenti alloggiati sul veicolo stesso. L’AUV durante la
navigazione , sia in emersione che sommersa, è in grado di autodeterminare la propria posizione in
X, Y e Z e di calcolare, senza soluzione di continuità, le correzioni da apportare , in termini di
spinta e di direzione, alla propria dinamica. Gli strumenti che necessitano a tale calcolo sono:

• Il GPS in differenziale che determina con precisione centimetrica la propria posizione nel
momento in cui il veicolo, lanciato dalla postazione di appoggio (normalmente un mezzo
navale), naviga e fa il punto nave in superficie.

• INS acronimo inglese di piattaforma di navigazione inerziale, dotata di accelerometri lineari
ed angolari in fibra ottica per la determinazione del proprio moto.

• DVL acronimo inglese di misuratore di tipo doppler della velocità e direzione rispetto al
fondo per la determinazione della rotta e delle derive dovute prevalentemente al fattore
corrente.

• Gyro in fibra ottica per la determinazione della direzione del mezzo rispetto al Nord
geografico.

Un ulteriore aiuto nella determinazione della posizione può essere dato dal USBL o LBL e cioè da
un sistema di posizionamento subacqueo di tipo acustico che grazie alla trasmissione di impulsi
acustici in partenza dal Transducer (installato a chiglia del mezzo navale) con relativa risposta dal
transponder (installato sull’AUV) permette , in base al calcolo dei ritardi, la determinazione della
posizione in X,Y e Z del veicolo. L’insieme dei dati acquisiti con gli strumenti di cui sopra,
opportunamente trattati dal centro di calcolo installato a bordo dell’AUV e trasmessi via modem
subacqueo al mezzo di appoggio per controllo, determina con precisione sub-metrica la posizione in
tempo reale del veicolo subacqueo.
L’AUV sarà dotato, per la identificazione di oggetti interrati / giacenti sul fondo e la
caratterizzazione geo-morfologica del fondale, dei seguenti strumenti:

• Multibeam echosounder del tipo a frequenza variabile ed ad alta risoluzione per la costruzione del modello in 3d del fondale con precisione batimetrica assoluta.

• Sonar panoramico multibeam per la determinazione di ostacoli frontali alla navigazione.

• SSS (Side Scan Sonar) , strumento sonar a scansione laterale per la sonorizzazione del fondo ed il conseguente rilevamento ad alta definizione degli oggetti emersi.

• SBP (Sub Bottom Profile) 2d e 3d per la caratterizzazione degli strati superficiali del fondo
marino e nel caso di utilizzo del sistema 3d si permette la ricostruzione del modello digitale
in tre dimensioni della stratigrafia nella porzione di fondo interessata dal passaggio
dell’AUV, nel caso di più passaggi paralleli si può ricostruire un mosaico 3d completo
dell’area ispezionata associando i singoli parallelepipedi.

• Magnetometro per il rilevamento di target metallici, sia esposti che interrati , giacenti lungo
la rotta di transito dell’AUV.

• Sensori e/o strumenti forniti dai partner del progetto.

Le componenti di intelligenza artificiale costituiranno il cuore dello studio sw del sistema.

Tipologia attività: Ricerca e Innovazione

Partner responsabile: ENEA

Partner coinvolto: AGEOTEC

Risultati: report/moduli

Sede: Frascati