Sonar de varredura lateral - Side-scan sonar

Diagrama do sonar de varredura lateral

Side-scan sonar (também chamado às vezes sonar de varredura lateral , sonar de varredura lateral , sonar de imagem lado , sonar lateral de imagem e sonar classificação inferior ) é uma categoria de sonar sistema que é utilizado de forma eficiente criar uma imagem de grandes áreas do fundo do mar.

Usos

O sonar de varredura lateral pode ser usado para conduzir pesquisas para arqueologia marinha ; em conjunto com as amostras do fundo do mar, é capaz de fornecer uma compreensão das diferenças no tipo de material e textura do fundo do mar. Imagens de sonar de varredura lateral também são uma ferramenta comumente usada para detectar itens de detritos e outras obstruções no fundo do mar que podem ser perigosas para o transporte marítimo ou para as instalações do fundo do mar pela indústria de petróleo e gás. Além disso, o status de oleodutos e cabos no fundo do mar pode ser investigado usando o sonar de varredura lateral. Os dados de varredura lateral são frequentemente adquiridos junto com as sondagens batimétricas e os dados do perfilador do sub-fundo , proporcionando assim um vislumbre da estrutura rasa do fundo do mar. O sonar de varredura lateral também é usado para pesquisas pesqueiras, operações de dragagem e estudos ambientais. Ele também tem aplicações militares, incluindo detecção de minas.

Como funciona

A varredura lateral usa um dispositivo de sonar que emite pulsos cônicos ou em forma de leque em direção ao fundo do mar através de um grande ângulo perpendicular ao caminho do sensor através da água, que pode ser rebocado de um navio de superfície ou submarino , ou montado no navio casco . A intensidade das reflexões acústicas do fundo do mar desse feixe em forma de leque é registrada em uma série de cortes transversais. Quando costuradas ao longo da direção do movimento, essas fatias formam uma imagem do fundo do mar dentro da faixa (largura de cobertura) do feixe. As frequências de som usadas no sonar de varredura lateral geralmente variam de 100 a 500 kHz ; frequências mais altas geram melhor resolução, mas menos alcance.

História

Imagem de sonar de varredura lateral do naufrágio "Aid" na Estônia
Imagem de sonar de varredura lateral de ponte submersa no fundo do Lago Murray, na Carolina do Sul

Tecnologia

Os primeiros sonares de varredura lateral usavam um único transdutor de feixe cônico . Em seguida, as unidades foram feitas com dois transdutores para cobrir os dois lados. Os transdutores estavam contidos em um pacote montado no casco ou com dois pacotes em cada lado do navio. Em seguida, os transdutores evoluíram para feixes em forma de leque para produzir um "sonograma" ou imagem de sonar melhor. Para chegar mais perto do fundo em águas profundas, os transdutores de varredura lateral foram colocados em um "tow fish" e puxados por um cabo de reboque.

Até meados da década de 1980, as imagens comerciais de digitalização lateral eram produzidas em registros em papel. Os primeiros registros em papel foram produzidos com uma plotadora de varredura que queimou a imagem em um registro de papel rolante. Os plotters posteriores permitiram a plotagem simultânea de informações de posição e movimento do navio no registro em papel. No final da década de 1980, os sistemas comerciais que usavam os sistemas de computador mais novos e mais baratos desenvolveram conversores de varredura digital que poderiam imitar mais barato os conversores de varredura analógicos usados ​​pelos sistemas militares para produzir imagens da varredura exibidas na TV e no computador e armazená-las em uma fita de vídeo . Atualmente, os dados são armazenados em discos rígidos de computador ou mídia de estado sólido .

Aplicação militar

Um dos inventores do sonar de varredura lateral foi o cientista alemão Dr. Julius Hagemann , que foi trazido para os EUA após a Segunda Guerra Mundial e trabalhou no Laboratório de Defesa de Minas da Marinha dos EUA, Cidade do Panamá, Flórida, de 1947 até sua morte em 1964. Seu trabalho está documentado na Patente dos EUA 4.197.591, que foi divulgada pela primeira vez em agosto de 1958, mas permaneceu classificada pela Marinha dos EUA até ser finalmente emitida em 1980. Sistemas experimentais de sonar de varredura lateral foram feitos durante a década de 1950 em laboratórios incluindo Scripps Institution of Oceanography e Laboratórios Hudson e pelo Dr. Harold Edgerton do MIT.

Os sonares militares de varredura lateral foram feitos na década de 1950 pela Westinghouse. Mais tarde, sistemas avançados foram desenvolvidos e construídos para fins militares especiais, como para encontrar bombas H perdidas no mar ou para encontrar um submarino russo perdido, nas instalações da Westinghouse em Annapolis até os anos 1990. Este grupo também produziu o primeiro e único Sonar Angle Look que podia rastrear objetos enquanto olhava sob o veículo.

Aplicação comercial

imagem de varredura lateral do cargueiro Choctaw

O primeiro sistema de varredura lateral comercial foi o Kelvin Hughes "Transit Sonar", um eco-sondador convertido com um transdutor fan-beam de canal único, montado em poste, introduzido por volta de 1960. Em 1963, Dr. Harold Edgerton, Edward Curley e John Yules usou um sonar de varredura lateral de feixe cônico de 12 kHz para encontrar o barco Vineyard Lightship afundado em Buzzards Bay, Massachusetts. Uma equipe liderada por Martin Klein em Edgerton, Germeshausen & Grier (mais tarde EG & G., Inc.) desenvolveu o primeiro sistema de sonar de varredura lateral comercial de canal duplo rebocado de sucesso de 1963 a 1966. Martin Klein é geralmente considerado o "pai" do sonar comercial de varredura lateral. Em 1967, Edgerton usou o sonar de Klein para ajudar Alexander McKee a encontrar a nave principal de Henrique VIII, Mary Rose . Naquele mesmo ano, Klein usou o sonar para ajudar o arqueólogo George Bass a encontrar um navio de 2.000 anos na costa da Turquia. Em 1968 Klein fundou a Klein Associates (agora Klein Marine Systems ) e continuou a trabalhar em melhorias, incluindo os primeiros sistemas comerciais de alta frequência (500 kHz) e os primeiros sonares de varredura lateral de dupla frequência, e os primeiros combinados de varredura lateral e sub sonar de perfilagem inferior. Em 1985, Charles Mazel da Klein Associates (agora Klein Marine Systems, Inc.) produziu os primeiros vídeos comerciais de treinamento com sonar de varredura lateral e o primeiro Manual de treinamento com sonar de varredura lateral e dois oceanógrafos encontraram os destroços do RMS Titanic .

Para o levantamento de grandes áreas, o sonar de varredura lateral GLORIA foi desenvolvido pela Marconi Underwater Systems e pelo Instituto de Ciências Oceanográficas (IOS) para o NERC . GLORIA significa Geological Long Range Inclined Asdic . Foi usado pelo US Geological Survey e pelo IOS no Reino Unido para obter imagens de plataformas continentais em todo o mundo. Ele operou em frequências relativamente baixas para obter longo alcance. Como a maioria dos sonares de varredura lateral, o instrumento GLORIA é rebocado por um navio. GLORIA tem uma taxa de ping de dois por minuto e detecta retornos de um alcance de até 22 km de cada lado do peixe sonar.

Veja também

Referências

links externos