Este barco autopropulsado mapea el terreno submarino

Investigadores de la Universidad de Texas en El Paso han construido un barco totalmente autónomo que puede realizar estudios batimétricos: estudios de la profundidad y forma de masas de agua como océanos, ríos y lagos. El equipo espera que el bote robótico ayude a simplificar el proceso de inspección, que generalmente requiere una tripulación de una sola persona, y también ayudará con las misiones de reconocimiento. Describimos Łódź y sus posibilidades en el número de mayo de la revista Sensores.

“Hay muchas razones por las que los científicos realizan mediciones batimétricas”, dijo la Dra. Laura Álvarez, autora principal del estudio. “Si desea trabajar en investigaciones relacionadas con el agua, debe conocer la forma y el paisaje de las masas de agua. Por ejemplo, puede mapear un embalse para conocer el suministro de agua para la demanda de electricidad, o un río para conocer la evolución del río o los patrones de flujo”.

Álvarez, profesor asistente en el Departamento de Ciencias de la Tierra, Medio Ambiente y Recursos de UTEP, se especializa en sistemas no tripulados para ciencias de la tierra. Comenzó a desarrollar el barco hace unos años, pero necesitaba ayuda para ajustar y perfeccionar el sistema.

Luego contrató a un estudiante de maestría en ciencias e ingeniería eléctrica, Fernando Sotelo ’22.

“Primero probamos el bote en una piscina en UTEP, solo para asegurarnos de que pudiera flotar”, dijo Fernando Sotelo, coautor del estudio y ahora graduado de UTEP.

En el transcurso de un año, Sotelo perfeccionó la embarcación de aluminio, una embarcación redonda de 3 por 3 pies que descansa sobre una gruesa cámara de aire negra, y la probó en varios entornos, como los lagos Grindstone de Nuevo México y Elephant Butte.

Sus objetivos incluían ampliar el horario de funcionamiento y la fiabilidad de los barcos; y haciéndolo completamente autónomo y sensible a posibles problemas ambientales, como la velocidad del viento y los cambios de temperatura. Ahora, el sistema de seguridad puede detectar cuando las baterías están bajas o las ráfagas de viento son demasiado fuertes y activa la función de regreso a la base.

La embarcación sin timón opera con cuatro propulsores, lo que le permite viajar a velocidades de hasta 5 pies por segundo y girar fácilmente 360 ​​grados. El panel solar y la batería de litio permiten que el barco dure hasta cuatro horas en el mar, cubriendo un área de hasta 472,400 pies cuadrados.

En todo momento, una ecosonda multihaz, un sistema de sonda, emite ondas de sonido desde el fondo del barco. La profundidad del agua se puede calcular a partir del tiempo que tarda una onda de sonido en llegar al agua, golpear el lecho marino y regresar al sistema de sonda. Solo el sonido que regresa al dispositivo puede ayudar a detectar el tipo de material en el fondo marino.

Para demostrar la prueba de concepto, el equipo creó con éxito mapas 2D y 3D de partes del lago Ascarate en El Paso, Texas, y del lago Grindstone en Ruidoso, Nuevo México.

“Mi objetivo era crear un barco de última generación y creo que lo logré. Por supuesto, siempre hay espacio para mejorar”, dijo Sotelo, quien trabajó en el barco como parte de su tesis de maestría. “Pero el sistema funciona, y espero que por ahora pueda facilitar que científicos como el Dr. Álvarez realicen sus investigaciones”.

Álvarez usará el bote por primera vez este verano para estudiar el flujo y la profundidad del Río Grande. Agrega que las instrucciones de replicación del barco están disponibles en línea en la última versión. Sensores publicación.

“La razón por la que escribimos el artículo fue para que cualquiera pudiera recrearlo por sí mismo”, dijo Álvarez. “Sirve como una guía eficaz para empezar”.