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 eficientemente una imagen de grandes áreas del fondo marino.
El sonar de barrido lateral se utiliza cuando se desea obtener imágenes rápidamente de grandes áreas del fondo marino. Las aplicaciones incluyen estudios de arqueología marina , búsqueda, búsqueda y recuperación (SAR) de naufragios y monitoreo ambiental . [1] Junto con muestras del fondo marino, es capaz de proporcionar una comprensión de las diferencias en el material y el tipo de textura del fondo marino. Las imágenes de sonar de barrido lateral también son una herramienta comúnmente utilizada para detectar desechos y otras obstrucciones en el fondo marino que pueden ser peligrosas para el transporte marítimo o para las instalaciones del fondo marino por parte de la industria del petróleo y el gas. Además, mediante un sonar de barrido lateral se puede investigar el estado de las tuberías y cables del fondo marino. Los datos de barrido lateral se adquieren frecuentemente junto con sondeos batimétricos y datos del perfilador del subfondo , lo que permite vislumbrar la estructura poco profunda del fondo marino. El sonar de barrido lateral también se utiliza para investigaciones pesqueras, operaciones de dragado y estudios medioambientales. También tiene aplicaciones militares, incluida la detección de minas.
El escaneo lateral utiliza un dispositivo de sonar que emite pulsos cónicos o en forma de abanico hacia el fondo marino en un gran ángulo perpendicular a la trayectoria del sensor a través del agua, que puede ser remolcado desde una embarcación de superficie o un submarino (llamado “pez remolcador”). ), o montado en el casco del barco . La intensidad de los reflejos acústicos 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, estas rebanadas forman una imagen del fondo del mar 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 menos alcance.
Los primeros sonares de barrido lateral utilizaban un único transductor de haz cónico . A continuación, 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 barco. Luego, los transductores evolucionaron hasta convertirse en haces en forma de abanico para producir un mejor "sonograma" o imagen de sonar. Para poder acercarse al fondo en aguas profundas, los transductores de barrido lateral se colocaron en un "pez de remolque" y se arrastraron mediante un cable de remolque.
Hasta mediados de la década de 1980, las imágenes comerciales de escaneo lateral se producían en registros en papel. Los primeros registros en papel se producían con un trazador de barrido que grababa la imagen en un registro de papel en movimiento. Los trazadores posteriores permitieron trazar simultáneamente la información de posición y movimiento del barco en el registro en papel. A finales de la década de 1980, los sistemas comerciales que utilizaban sistemas informáticos más nuevos y más baratos desarrollaron convertidores de escaneo digital que podían imitar de manera más económica los convertidores de escaneo analógico utilizados por los sistemas militares para producir imágenes del escaneo mostradas en televisión y computadora, y almacenarlas en cintas de video. . Actualmente, los datos se almacenan en discos duros de computadoras o medios de estado sólido ; los datos generalmente se muestran en escala de grises o imágenes en color, conocidas como ecografías de escaneo lateral, que brindan una representación visual del entorno submarino. [3]
Uno de los inventores del sonar de barrido lateral fue el científico alemán Dr. Julius Hagemann, quien llegó a los EE. UU. después de la Segunda Guerra Mundial y trabajó en el Laboratorio de Defensa contra 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 estadounidense 4.197.591 [4] , que se reveló por primera vez en agosto de 1958, pero permaneció clasificada por la Marina de los EE. UU. hasta que finalmente se emitió en 1980. Durante la década de 1950 se fabricaron sistemas experimentales de sonar de barrido lateral en laboratorios como el Scripps Institution. de Oceanografía y Laboratorios Hudson y por el Dr. Harold Edgerton en el MIT.
Westinghouse fabricó sonares militares de barrido lateral en la década de 1950. 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 visión angular funcional que podía rastrear objetos mientras miraba debajo del vehículo.
El primer sistema comercial de escaneo lateral fue el "Transit Sonar" de Kelvin Hughes , una ecosonda reconvertida con un transductor de haz en abanico de un solo canal, montado en un poste, introducida alrededor de 1960. En 1963, el Dr. Harold Edgerton, Edward Curley y John Yules utilizó un sonar de barrido lateral de 12 kHz de haz cónico para encontrar el Vineyard Lightship hundido en Buzzards Bay, Massachusetts. Un equipo dirigido por Martin Klein en Edgerton, Germeshausen & Grier (más tarde EG & G., Inc.) desarrolló con éxito el primer sistema de sonar de barrido lateral comercial de doble canal y remolcado entre 1963 y 1966. Generalmente se considera que Martin Klein es el "padre" del sonar comercial de barrido lateral. 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 frente a las costas de Turquía. En 1968, Klein fundó Klein Associates (ahora KLEIN - A MIND Technology Business ) y continuó trabajando en mejoras, incluidos los primeros sistemas comerciales de alta frecuencia (500 kHz), los primeros sonares de barrido lateral de doble frecuencia y los primeros sonares de barrido lateral combinados. y sonar de perfilado del subfondo. En 1985, Charles Mazel de Klein Associates (ahora Klein Marine Systems, Inc.) produjo los primeros videos comerciales de entrenamiento de sonar de barrido lateral y el primer Manual de entrenamiento de sonar de barrido lateral y dos oceanógrafos encontraron los restos del RMS Titanic .
Para estudiar 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 Geológico Inclinado de Largo Alcance . [5] Fue utilizado por el Servicio Geológico de Estados Unidos y el IOS en el Reino Unido para obtener imágenes de las plataformas continentales en todo el mundo. Funcionó 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.
