İnsan Kaynakları

O AUV possui vários sensores a bordo que permitem a recolha e processamento de dados em tempo real (sensores para navegação) ou o armazenamento para posterior recolha e análise (alguns playloads) (Bingham, 2009).

Os sensores do veículo podem então ser divididos em dois grupos:

 Sensores de navegação:

- Inertial Measurement Unit (IMU) e Attitude Heading Reference System (AHRS);

- Doppler Velocity Log (DVL); - Forward Looking Sonar;

- Recetor GPS , antena Wi-fi e Iridium; - Modem acústico.

 Playloads:

- Sensor CTD (Conductivity, Temperature and Depth); - Side-Scan Sonar;

- Camera Digital e LED´s34.

Os sensores de navegação têm a função de recolha de dados para o cálculo da posição do AUV. Esses dados são tratados em tempo real (durante a missão), a partir de algoritmos e integrações, ao nível dos equipamentos de bordo. Alguns destes sensores permitem também o armazenamento dos dados para posterior análise.

O IMU é uma unidade de medição inercial, constituído por giroscópios e acelerómetros que calculam a velocidade angular e aceleração linear, respetivamente. O Honeywell HG1700-AG58 IMU é um sistema de navegação inercial de alta precisão, que efetua medições nos três eixos cartesianos. É constituído por três Gyros Ring-Laser (RLG´s) e três Resonant Beam Accelerometers (RBA´s). Os RLG´s conferem ao veículo uma maior estabilidade na medição da velocidade nos três eixos, pois constituem uma unidade compacta. O conceito de medição dos RLG´s baseia-se em espelhos fixos internamente que refletem dois raios de luz, emitidos repetidamente à mesma velocidade e ao mesmo tempo. Se o IMU se mover, um poderá viajar uma distância menor do que o outro e esta diferença

34 _{Light-Emitting Diode - Dispositivo semicondutor que emite luz visível quando carregada com uma corrente}

de tempo de chegada dos dois raios de luz ao IMU permite calcular a velocidade angular e a aceleração. Como este IMU não mede ângulos de Euler35, as medidas têm de ser integradas para se obterem os ângulos. A sensibilidade da medição ao nível dos eixos dos RLG´s, permite conhecer a orientação do veículo no espaço inercial a cada momento.

O modelo do AHRS integrado no veículo é o Microstrain 3DM-GX3. Este sensor permite o cálculo da direção do veículo e da atitude (pitch, roll e yaw). O princípio de funcionamento baseia-se na utilização de giroscópios, acelerómetros e magnetómetros nos três eixos para o cálculo dos parâmetros. Este sensor, ao contrário do IMU, retorna campo magnético e ângulos de Euler (magnetómetros) para cálculo da atitude do veículo. É também possível modificar os parâmetros de calibração do sensor a partir do DUNE.

O IMU HG1700-AG58 é bastante preciso no que diz respeito ao cálculo dos parâmetros de navegação. Este IMU permite ao veículo mover-se em dead reckoning36, i.e., sem necessidade de suporte LBL, com uma precisão de 1º por hora de desvio máximo. O DVL é um dos sensores utilizados para a navegação e encontra-se conectado diretamente à unidade de processamento para controlo através do DUNE. O modelo utilizado é o NavQuest 600 micro DVL da empresa LinkQuest, que opera na frequência dos 600 kHz 37. Este equipamento permite a medição da velocidade do veículo relativamente ao fundo, de forma a integrar o algoritmo de navegação. É utilizado também para calcular a altitude do veículo (relativamente ao fundo do mar), permitindo o posicionamento na coluna de água. O DVL que integra o veículo pode ser utilizado em fundos com profundidades até aos 110 metros (aproximadamente) com uma precisão na ordem de 1 mm/s38. A integração deste sensor no veículo é opcional.

O Forward-Looking Sonar (sonar de varrimento frontal) é um dos sonares que constitui o veículo e encontra-se acoplado à secção frontal do AUV. Este sonar caracteriza-se pelo varrimento rotativo do meio envolvente, procedendo à sobreposição das imagens recolhidas. Devido a este fato, as imagens acústicas geradas por este sonar são de pior qualidade comparativamente a outros sonares (e.g. Side-scan sonar). O Forward-Looking

35

Os ângulos de Euler descrevem a orientação de um corpo rígido (posição relativa constante) num espaço tridimensional.

36 _{Expressão inglesa para navegação estimada: processo de cálculo de uma posição atual a partir de uma}

posição conhecida, determinada anteriormente.

37 _{Quilo-hertz (ordem de grandeza 10}3_). 38 _{Milímetro por segundo.}

Sonar é utilizado para obstacle avoidance sonar (sonar para evitar obstáculos). Esta funcionalidade permite ao veículo corrigir o seu movimento tendo em conta obstáculos que surjam no seu caminho, conferindo autonomia de navegação ao veículo.

No que diz respeito às comunicações, o AUV é constituído por dois sensores que contribuem para o posicionamento do veículo, tanto a nível acústico (underwater) como à superfície.

Os sensores de navegação do veículo conferem um certo nível de autonomia na navegação, baseando-se nas medições para o cálculo dos parâmetros necessários.

Os playloads do AUV garantem a recolha de dados oceanográficos e o mapeamento do fundo. O sensor CTD permite a recolha de dados relativos aos parâmetros físicos da água, nomeadamente, salinidade, temperatura e densidade. Estes permitem caraterizar a coluna de água e calcular parâmetros como a velocidade do som na água (importante nas comunicações acústicas). Este conhecimento permite adequar a missão do veículo, segundo áreas de operação ou profundidades aconselháveis de operação.

O Side-scan sonar (sonar de varrimento lateral), disposto lateralmente ao longo do veículo, possui caraterísticas distintas do forward-looking sonar, pois não gera imagens acústicas sobrepostas, o que confere maior discriminação das imagens. O seu princípio de funcionamento baseia-se nas diferentes formas de absorção e reflexão das ondas acústicas nos fundos marítimos, variando consoante a sua composição e forma (eco mais forte ou mais fraco). A imagem acústica obtida por este sonar corresponde a linhas de força do eco no tempo, igualmente espaçadas entre si. Este espaçamento define o movimento do AUV e o tempo entre as linhas consecutivas corresponde ao tempo da amostragem do sonar (Pinto, 2009).

Os dados do Side-scan sonar são utilizados para caraterizar o fundo ou para localização de objetos não identificados (e.g. navios afundados, minas, etc.) A informação é apresentada segundo mapas de intensidades (mapas de cores) onde é possível identificar objetos dispersos no fundo.