Vehículo sumergido remolcado empleado en la caracterización del fondo marino.

Remolcado por una nave remolcadora, comprende un armazón (1) de tubo o perfil, con un cerramiento de paneles (5). Incorpora una cámara (4) digital cenital para tomar imágenes del fondo, además de objetivo, foco (8) y punteros (9) láser para establecer la escala. Incorpora sondas (7) para mediciones de presión, temperatura y salinidad y un altímetro (6) para medir distancia al fondo. Mediante un primer módem (3) acústico ubicado en el vehículo sumergido y un segundo módem acústico instalado en la nave remolcadora se transmite la información de las mediciones. El vehículo sumergido no emplea umbilicales y se conecta a la nave remolcadora por medio de un cable (2) y pies de gallo (16). Presenta gran estabilidad debido a un par de timones (12) en la parte trasera (13), su forma aerodinámica, un lastre (14) pesado en la parte inferior y boyas (15) en la parte superior

Vehículo sumergido remolcado empleado en la caracterización del fondo marino.

Objeto de la invención

El objeto de la presente invención consiste en un vehículo sumergido remolcado que se emplea en la caracterización de los fondos marinos.

Antecedentes de la invención

La exploración y caracterización del fondo marino resulta de gran utilidad en diferentes campos de la ciencia y de la investigación. En concreto, se emplean, entre otras aplicaciones, en geología, para determinar la estructura y la composición del fondo marino, así como en biología, para determinar y contabilizar la fauna y la flora submarinas del lugar. También tiene su importancia en otras aplicaciones, como son la localización de objetos hundidos, por citar algún ejemplo.

Los métodos tradicionalmente empleados para explorar el fondo marino consisten en arrojar al mar instrumentos de captura del tipo de redes de arrastre o dragas, que se hunden y recogen muestras del fondo marino, que son posteriormente analizadas.

Dichos medios de captura no se pueden emplear en situaciones en las que el fondo marino presenta salientes rocosos, pues resultan dañados los propios medios de captura, ni tampoco en los casos en los que dicha técnica resulte invasiva y destructiva para el fondo marino, como es el caso de de fondos poblados de especies o hábitats vulnerables (o en reservas marinas).

Los mencionados inconvenientes obligan al empleo, para los casos mencionados, de métodos visuales, tales como cámaras remolcadas, vehículos manejados a distancia (ROVs, del inglés "remote operating vehicles"), o sumergibles tripulados, lo cual acarrea costes muy superiores a los de los métodos de captura, tanto por el precio de los elementos empleados, como por su equipamiento sofisticado de tecnología avanzada asociado y personal altamente cualificado de apoyo que se necesita. Como inconveniente adicional se tiene que, en muchos casos, esta metodología proporciona únicamente información cualitativa o como mucho semi-cuantitativa (fotografías o transectos de vídeo, etc.), lo cual produce información difícil de analizar estadísticamente, que resulta por tanto inadecuada para establecer comparaciones.

La irrupción de la tecnología multihaz ha supuesto una gran revolución en la caracterización de los fondos marinos. No se trata de un método visual, sino acústico, por lo que no precisa de iluminación y se puede emplear en aguas profundas y/o turbias. Además presenta un gran campo de acción, lo que permite explorar grandes superficies en un tiempo reducido. Sin embargo, su relativamente baja definición no le permite caracterizar fondos marinos con gran precisión, con lo cual se emplea como tecnología inicial para caracterizar rápidamente la superficie marina objeto de estudio en busca de zonas significativas cuyos detalles serán posteriormente investigados mediante técnicas más precisas.

El empleo de técnicas más precisas, como es el caso de vehículos submarinos remolcados dotados de equipamiento adecuado para tomar imágenes de gran precisión y alta definición que son transmitidas en tiempo real a la nave remolcadora, implica el empleo de cables de conexión entre la nave remolcadora y el vehículo sumergido remolcado (denominados umbilicales) que deben ser capaces de remolcar el vehículo sumergido y transmitir una gran tasa de información, lo cual implica que deben ser confeccionados a través de tecnología puntera (fibra óptica, etc.) y consiguientemente, su precio resulta prohibitivo para un gran número de aplicaciones.

El problema técnico que se plantea consiste en la necesidad de desarrollar un vehículo sumergido remolcado equipado de medios para obtener información gráfica del fondo marino, que sea capaz de proporcionar información precisa en condiciones normales de exigencia y que no requiera de medios especialmente costosos para su utilización.

Descripción de la invención

La presente invención resuelve el problema técnico planteado mediante la utilización de un vehículo sumergido remolcado por una nave remolcadora, que comprende una carcasa fabricada en material resistente a las condiciones submarinas, que sirve de fijación y protección para el resto de los elementos, y que está equipado con medios captadores de imágenes del fondo marino; sondas de captación de variables oceanógraficas (presión, temperatura y salinidad); medios de transmisión de la información relativa a las imágenes y a las variables oceanógraficas; y medios de conexión con la nave remolcadora.

La característica fundamental de la invención radica en la eliminación de la necesidad de utilizar costosos umbilicales para transmitir tanto el movimiento de la nave remolcadora al vehículo sumergido de la invención, como la información entre el vehículo sumergido y la nave remolcadora. En efecto, el arrastre del vehículo sumergido se realiza por medio de un sencillo cable de acero unido a la nave remolcadora, por medio de pies de gallo, mientras que la transmisión de información se lleva a cabo a través de un primer módem acústico ubicado en el vehículo sumergido y de un segundo módem acústico instalado en la nave remolcadora.

Adicionalmente, la carcasa de la invención dispone de un cerramiento realizado con paneles de fibra de vidrio o material funcionalmente equivalente, que evita eventuales daños al vehículo sumergido y su equipamiento causados por posibles enganches.

El rango de condiciones de funcionamiento óptimo de la invención está comprendido entre una profundidad no superior a aproximadamente 1000 metros y no inferior a aproximadamente 25 metros; una distancia al fondo marino de entre 2 y 6 metros y una velocidad de avance de entre aproximadamente 0.5 y 1.5 nudos (0.9 - 2.8 km/h).

El vehículo sumergido de la invención destaca fundamentalmente por su versatilidad y su alta relación entre prestaciones y coste, debido a que mediante su empleo se posibilita la caracterización tanto gráfica como oceanógrafica de fondos marinos rocosos con gran precisión dentro de un rango más que moderado de profundidades sin necesidad de una elevada inversión.

Otro aspecto positivo de la invención resulta de la acertada combinación que presenta de parámetros difíciles de equilibrar, como son unas dimensiones reducidas y un valor de peso lo suficientemente bajo como para permitir una fácil maniobrabilidad y un gasto reducido, y a su vez lo suficientemente elevado como para permitir unas buenas condiciones de estabilidad dentro del rango de profundidades y de velocidades de avance descritos.

Descripción de los dibujos

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica de la misma, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

Figura 1.- Muestra una vista en perspectiva de la invención en disposición suspendida antes de ser introducida en el mar.

Figura 2.- Muestra una vista lateral de la invención en la que se aprecian de forma esquemática los elementos que la componen.

Realización preferente de la invención

El vehículo sumergido remolcado por una nave remolcadora empleado en la caracterización de fondos marinos según la invención comprende los siguientes elementos:

- Un armazón (1) fabricado en forma de estructura tubular o perfilada de acero o de un material funcionalmente equivalente en cuanto a peso y resistencia. El armazón (1) sirve de soporte y protección al resto de los elementos que incorpora la invención. El armazón (1) incorpora unos paneles (5) de cerramiento para evitar daños al vehículo sumergido o a su equipamiento debido a enganches tanto en resaltes del fondo como durante las operaciones de largado y recogida desde el barco. Algunos de las paneles (5) de cerramiento pueden estar fabricados en acero y otros paneles (5) de cerramiento pueden ser transparentes y/o estar fabricados en fibra de vidrio.

- Un conjunto de elementos captadores de información relevante referente al fondo marino en estudio. Dichos elementos de captación de información se dividen en medios de captación de imágenes y sondas de captación de variables oceanógraficas (presión, temperatura y salinidad). Entre estas últimas se incluyen altímetro acústico (6) para medir distancia al...

1. Vehículo sumergido remolcado empleado en la caracterización del fondo marino, del tipo de los que comprenden:

- un armazón (1) fabricado en material resistente a las condiciones submarinas, que sirve de fijación y protección para el resto de los elementos,

- medios de captación de imágenes,

- medios de captación de variables oceanógraficas,

- medios de conexión con una nave remolcadora,

- medios de transmisión hacia la nave remolcadora de la información recopilada por el altímetro,

caracterizado porque los medios de transmisión de la información comprenden un primer módem (3) acústico que envía dicha información hacia un segundo módem acústico ubicado en la nave remolcadora.

2. Vehículo según la reivindicación 1, caracterizado porque el armazón (1) comprende adicionalmente un cerramiento a base de paneles (5) para evitar daños debidos a enganches de la carcasa (1) con elementos submarinos o de a bordo.

3. Vehículo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque incorpora unos medios estabilizadores de la posición y la orientación.

4. Vehículo según la reivindicación 3, caracterizado porque los medios estabilizadores comprenden un par de timones (12) destinados a mantener el vehículo orientado para un avance según el sentido de la marcha de la nave remolcadora.

5. Vehículo según la reivindicación 3, caracterizado porque los medios estabilizadores comprenden un lastre (14) pesado en la parte inferior y un dispositivo de ayuda a la flotación en la parte superior.