Aplicação e vantagens dos sistemas de navegação inercial M5000 FOG na exploração em águas profundas.

A exploração em águas profundas enfrenta desafios severos, como alta pressão, escuridão, ambientes eletromagnéticos complexos e operações de longa duração. Em equipamentos como submersíveis não tripulados de águas profundas e plataformas de mapeamento subaquático, sistemas de navegação inercial (INS) de alta precisão e confiabilidade são essenciais para garantir o sucesso das missões e a tecnologia-chave para alcançar operações subaquáticas autônomas, precisas e de longo prazo. Tomando como exemplo o sistema de navegação inercial M5000, resistente à pressão e baseado em giroscópio de fibra óptica (FOG), produzido pela Micro Magic, ele se tornou a principal solução de navegação para veículos de águas profundas (como AUVs/ROVs) graças ao seu design resistente à pressão em águas profundas, capacidade de navegação por fusão de múltiplas fontes e sensores de alta precisão.

Exploração e mapeamento autônomos de longa duração com AUVs

Os veículos subaquáticos autônomos (AUVs) precisam realizar navegação autônoma por várias horas ou até mesmo dias em trincheiras com milhares de metros de profundidade, sem sinais de GPS e com terreno complexo, para realizar mapeamento subaquático em larga escala, levantamentos de recursos ou monitoramento ambiental. O sistema deve ser capaz de alcançar posicionamento de alta precisão a longo prazo, saída de atitude estável e integrar efetivamente informações de velocidade do DVL (Dispositivo de Localização de Veículos) para suprimir erros acumulados na navegação inercial.

O sistema de navegação inercial M5000 integra um FOG de deriva ultrabaixa (0,01°/h) e um acelerômetro de alta precisão (0,02 m/s²), garantindo altíssima precisão de atitude e direção durante navegação subaquática de longa duração, proporcionando uma plataforma estável e uma referência geográfica precisa para sensores de levantamento (sonar multifeixe e sonar de varredura lateral). Ao mesmo tempo, o M5000 possui um sistema INS/DVL profundamente integrado, melhorando significativamente a precisão do posicionamento subaquático. Um erro de probabilidade circular de 0,8% do alcance significa que, após navegar 10 quilômetros, o erro de posicionamento é de apenas cerca de 80 metros (CEP), o que é muito melhor do que a navegação puramente inercial. A uma profundidade de 3000 metros e com resistência à pressão de 30 MPa, ele atende diretamente aos requisitos de profundidade da maioria das operações de AUVs em águas profundas, sem a necessidade de proteção adicional com tanque de pressão. Está equipado com um cartão SD de 32 GB que pode gravar integralmente os dados inerciais originais e os resultados da solução de navegação de todo o processo, facilitando a reprodução, análise, avaliação da precisão e otimização de algoritmos após a missão.

Tarefas de precisão e manutenção de posição de ROVs

Os ROVs realizam operações de precisão, como implantação de equipamentos, coleta de amostras e manutenção estrutural no fundo do mar, exigindo altíssima precisão e estabilidade na medição instantânea de atitude para garantir o posicionamento espacial preciso das operações do braço robótico; ao mesmo tempo, é necessário responder rapidamente aos movimentos da embarcação-mãe e manter-se em voo estacionário estável.

O M5000 fornece uma referência espacial precisa em tempo quase real para plataformas ROV e braços robóticos com altíssima precisão de atitude (≤0,02° RMS), o que é fundamental para o sucesso de operações de precisão; precisão de 5 cm ou 5% de oscilação, medindo efetivamente o movimento vertical (oscilação) causado pela embarcação principal ou pela corrente oceânica, combinado com a alta precisão de atitude, auxiliando o sistema de controle de estabilidade do ROV a alcançar pairar com precisão e evitar interferências de oscilação.

Observatórios e plataformas de pouso submarinas

Plataformas de observação ou módulos de pouso implantados no fundo do mar por longos períodos precisam monitorar pequenas alterações em sua própria postura (como atividade geológica no fundo do mar, inclinação causada por correntes oceânicas) ou fornecer informações de navegação precisas durante a implantação/recuperação.

O sistema de navegação inercial M5000, com altíssima precisão e estabilidade de atitude, consegue captar com sensibilidade pequenas alterações de atitude da plataforma, fornecendo dados importantes para monitoramento geofísico ou ambiental. Ao mesmo tempo, o M5000, com seu algoritmo anti-interferência eletromagnética desenvolvido internamente, possui forte capacidade anti-interferência, o que é particularmente importante em áreas hidrotermais de águas profundas ou plataformas com grande quantidade de equipamentos, onde podem existir fortes campos magnéticos. O receptor GNSS integrado obtém rapidamente informações precisas de posição antes da implantação (na superfície da água) ou após a recuperação, e oferece suporte para alinhamento dinâmico.

Indicadores de parâmetros de desempenho do M5000

Conclusão

O sistema de navegação inercial M5000 FOG, com sua capacidade de resistência à pressão em grandes profundidades, alta precisão e estabilidade baseadas em FOG, desempenho de navegação integrado INS/DVL otimizado para profundidade, design compacto e robusto e ampla gama de funções para aplicações em águas profundas, fornece suporte robusto para navegação, posicionamento e referência de atitude em cenários de aplicação essenciais, como exploração autônoma de AUVs em águas profundas, operações de precisão de ROVs e plataformas de observação subaquática. Ele não é apenas os "olhos" do submersível para perceber seu próprio estado e posição em um ambiente escuro e de alta pressão, mas também o "centro nervoso" para garantir dados de detecção precisos e confiáveis ​​e a execução bem-sucedida de tarefas operacionais.

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