El sonar de barrido lateral (también llamado a veces sonar de barrido lateral , sonar de barrido lateral , sonar de imágenes laterales , sonar de imágenes laterales y sonar de clasificación del fondo ) es una categoría de sistema de sonar que se utiliza para crear de manera eficiente una imagen de grandes áreas del fondo marino.
El sonar de barrido lateral se utiliza para obtener imágenes rápidas de grandes áreas del fondo marino. Las aplicaciones incluyen estudios de arqueología marina , búsqueda, búsqueda y recuperación de naufragios (SAR) y monitoreo ambiental . [1] Junto con las muestras del fondo marino, puede proporcionar una comprensión de las diferencias en el material y el tipo de textura del fondo marino. Las imágenes del sonar de barrido lateral también son una herramienta comúnmente utilizada para detectar elementos de escombros y otras obstrucciones en el fondo marino que pueden ser peligrosos para el transporte marítimo o para las instalaciones del fondo marino por parte de la industria del petróleo y el gas. Además, el estado de las tuberías y los cables en el fondo marino se puede investigar utilizando el sonar de barrido lateral. Los datos de barrido lateral se adquieren con frecuencia junto con sondeos batimétricos y datos del perfilador del subsuelo , lo que proporciona una visión de la estructura superficial del fondo marino. El sonar de barrido lateral también se utiliza para la investigación pesquera, las operaciones de dragado y los estudios ambientales. También tiene aplicaciones militares, incluida la detección de minas.
El sonar de barrido lateral utiliza un dispositivo de sonar que emite pulsos cónicos o en forma de abanico hacia el fondo marino a través de un amplio ángulo perpendicular a la trayectoria del sensor a través del agua, que puede ser remolcado desde un buque de superficie o submarino (llamado "towfish"), o montado en el casco del barco . La intensidad de las reflexiones acústicas del fondo marino de este haz en forma de abanico se registra en una serie de cortes transversales. Cuando se unen a lo largo de la dirección del movimiento, estos cortes forman una imagen del fondo marino dentro de la franja (ancho de cobertura) del haz. [2] Las frecuencias de sonido utilizadas en el sonar de barrido lateral suelen oscilar entre 100 y 500 kHz ; las frecuencias más altas producen una mejor resolución pero un menor alcance.
Los primeros sonares de barrido lateral utilizaban un único transductor de haz cónico . Más tarde, se fabricaron unidades con dos transductores para cubrir ambos lados. Los transductores estaban contenidos en un paquete montado en el casco o en dos paquetes a cada lado del buque. Luego, los transductores evolucionaron hacia haces en forma de abanico para producir un "sonograma" o imagen de sonar mejor. Para acercarse al fondo en aguas profundas, los transductores de barrido lateral se colocaban en un "pez remolcador" y se tiraba de ellos mediante un cable de remolque.
Hasta mediados de los años 1980, las imágenes comerciales de barrido lateral se producían en registros de papel. Los primeros registros de papel se producían con un trazador de barrido que grababa la imagen en un registro de papel desplazable. Los trazadores posteriores permitieron el trazado simultáneo de la información de posición y movimiento del barco en el registro de papel. A finales de los años 1980, los sistemas comerciales que utilizaban los sistemas informáticos más nuevos y económicos desarrollaron convertidores de barrido digital que podían imitar de forma más económica los convertidores de barrido analógico utilizados por los sistemas militares para producir imágenes del barrido mostradas en televisión y ordenador, y almacenarlas en cintas de vídeo. En la actualidad, los datos se almacenan en discos duros de ordenador o en medios de estado sólido ; los datos se muestran normalmente en escala de grises o imágenes en color, conocidas como sonogramas de barrido lateral, que proporcionan una representación visual del entorno submarino. [3]
Uno de los inventores del sonar de barrido lateral fue el científico alemán Dr. Julius Hagemann, quien fue traído a los EE. UU. después de la Segunda Guerra Mundial y trabajó en el Laboratorio de Defensa de Minas de la Marina de los EE. UU., en la ciudad de Panamá, Florida, desde 1947 hasta su muerte en 1964. Su trabajo está documentado en la Patente de EE. UU. 4.197.591 [4] que se divulgó por primera vez en agosto de 1958, pero permaneció clasificada por la Marina de los EE. UU. hasta que finalmente se emitió en 1980. Los sistemas de sonar de barrido lateral experimentales se fabricaron durante la década de 1950 en laboratorios como el Instituto Scripps de Oceanografía y los Laboratorios Hudson y por el Dr. Harold Edgerton en el MIT.
Los sonares de barrido lateral militares fueron fabricados en la década de 1950 por Westinghouse. Posteriormente, se desarrollaron y construyeron sistemas avanzados para fines militares especiales, como encontrar bombas H perdidas en el mar o encontrar un submarino ruso perdido, en las instalaciones de Westinghouse en Annapolis hasta la década de 1990. Este grupo también produjo el primer y único sonar de observación angular en funcionamiento que podía rastrear objetos mientras miraba debajo del vehículo.
El primer sistema comercial de barrido lateral fue el "Transit Sonar" de Kelvin Hughes , una ecosonda modificada con un transductor de haz en abanico, montado en un mástil y de un solo canal, que se introdujo alrededor de 1960. En 1963, el Dr. Harold Edgerton, Edward Curley y John Yules utilizaron un sonar de barrido lateral de haz cónico de 12 kHz para encontrar el buque faro Vineyard hundido en Buzzards Bay, Massachusetts. Un equipo dirigido por Martin Klein en Edgerton, Germeshausen & Grier (más tarde EG & G., Inc.) desarrolló el primer sistema exitoso de sonar de barrido lateral comercial de dos canales remolcado entre 1963 y 1966. Martin Klein es considerado generalmente el "padre" del sonar de barrido lateral comercial. En 1967, Edgerton utilizó el sonar de Klein para ayudar a Alexander McKee a encontrar el buque insignia de Enrique VIII, el Mary Rose . Ese mismo año, Klein utilizó el sonar para ayudar al arqueólogo George Bass a encontrar un barco de 2000 años de antigüedad en la costa de Turquía. En 1968, Klein fundó Klein Associates (ahora KLEIN - A MIND Technology Business ) y continuó trabajando en mejoras que incluyeron los primeros sistemas comerciales de alta frecuencia (500 kHz) y los primeros sonares de barrido lateral de doble frecuencia, y el primer sonar combinado de barrido lateral y perfilador del subsuelo. En 1985, Charles Mazel de Klein Associates (ahora Klein Marine Systems, Inc.) produjo los primeros videos comerciales de capacitación en sonar de barrido lateral y el primer manual de capacitación en sonar de barrido lateral y dos oceanógrafos encontraron los restos del RMS Titanic .
Para inspeccionar grandes áreas, el sonar de barrido lateral GLORIA fue desarrollado por Marconi Underwater Systems y el Instituto de Ciencias Oceanográficas (IOS) para NERC . GLORIA significa Asdic inclinado de largo alcance geológico . [5] Fue utilizado por el Servicio Geológico de Estados Unidos y el IOS en el Reino Unido para obtener imágenes de plataformas continentales en todo el mundo. Operaba a frecuencias relativamente bajas para obtener un largo alcance. Como la mayoría de los sonares de barrido lateral, el instrumento GLORIA se remolca detrás de un barco. GLORIA tiene una tasa de ping de dos por minuto y detecta retornos desde un rango de hasta 22 km a cada lado del pez sonar.
