3DEVOK MT: La Rivoluzione della Scansione 3D Portatile Sbarca nel Mondo dei Beni Culturali
Drone, Sensori Droni, Sensori LiDAR per droni
UgCS Echo Sounder
Ecoscandaglio da drone
- Compatibile con DJI Matrice 350
- Batimetria di corsi d’acqua, lagune, laghi, stagni, porti
- Pianificazione e monitoraggio del dragaggio
- Pianificazione della costruzione
- Monitoraggio TSF (impianti di stoccaggio dei residui)
- Monitoraggio dei sedimenti
Descrizione
Un ecoscandaglio è un dispositivo per misurare la profondità dell’acqua (o di qualsiasi liquido). Un ecoscandaglio emette onde sonore e misura il tempo impiegato dall’eco per tornare indietro. La velocità del suono nell’acqua è nota, in modo da poter calcolare la profondità. Gli ecoscandagli sono strumenti fondamentali per il monitoraggio ambientale e la mappatura del territorio sottomarino .
I risultati delle misurazioni di profondità effettuate con un ecoscandaglio o un rilievo batimetrico possono essere presentati in diverse forme. Le più diffuse sono:
Mappe di profondità o di elevazione colorate e mappe di contorno con isolinee di uguale profondità
Profili di sezione trasversale
File CSV con coordinate e profondità o elevazione del fondale
Dati sotto forma di nuvola di punti
SPH Engineering offre tre configurazioni standard dei sistemi SBES, con ecoscandagli a singola e doppia frequenza
Esistono diversi tipi di dispositivi che utilizzano il principio dell’ecoscandaglio: ecoscandagli a fascio singolo (SBES), che possono essere a singola frequenza o a doppia frequenza; ecoscandagli multifascio (MBES), sonar a scansione e sonar a scansione laterale. Tutti questi, ad eccezione degli SBES, sono solitamente ingombranti e pesanti e non adatti all’impiego con droni, almeno senza una boa trainata. Inoltre, il sensore dell’ecoscandaglio spesso incorpora funzionalità avanzate come un sensore di temperatura e un sensore di inclinazione.
Tutti i sensori sono prodotti dall’azienda coreana EofE Ultrasonics Ltd. , specializzata in prodotti sonar per applicazioni topografiche.
Ecoscandaglio monofrequenza ECT 400S con frequenza acustica di 450 kHz
Misura la distanza fino al primo “ostacolo” in acqua: sedimenti, alghe e persino pesci. Pertanto, se il fondale dell’area di rilevamento è coperto di alghe, questa configurazione di base potrebbe non essere adatta.
La profondità misurata oscillerà in modo irregolare a seconda del suono riflesso ricevuto dall’ecoscandaglio: fondale o vegetazione. Ciò significa che per ottenere letture “pulite” da EchoLogger ECT 400S, il fondale deve essere privo di alghe, garantendo una misurazione precisa della profondità. Il vantaggio di EchoLogger ECT 400S è la sua zona morta molto ridotta di 15 cm, la distanza minima che può misurare. Questo rende il sistema con ECT 400S adatto a rilievi molto superficiali, a partire da circa 30 cm di profondità.
Ecoscandaglio a doppia frequenza ECT D24S con frequenza acustica di 450 e 200 kHz
Tecnicamente, un ecoscandaglio a doppia frequenza è costituito da due dispositivi con frequenze acustiche diverse, combinati in un unico alloggiamento compatto.
La frequenza più alta è di 450 kHz e fornirà misurazioni fino alla prima superficie o ostacolo. La frequenza più bassa è di 200 kHz e il suono a tale frequenza attraverserà alghe/vegetazione sul fondale, e il dispositivo riporterà letture pulite del fondale. Nota: la zona morta per 200 kHz è di 0,5 m , limitando la profondità minima di rilevamento pratica per questo dispositivo di circa 0,8 m. EchoLogger ECT D24S è un ecoscandaglio a doppia frequenza con sensore di inclinazione e temperatura.
Fig.1 – Il grafico illustra la tecnologia: la linea rossa riflette il suono a 450 kHz, fluttuante tra le alghe e il fondale, mentre la linea verde (200 kHz) fornisce misurazioni di profondità costanti
Gli impulsi sonori a 200 kHz si riflettono dalla superficie superiore del fondale, ma quelli a 50 kHz possono penetrare attraverso sedimenti organici o leggeri, misurando la profondità fino al fondale duro.
Ciò consente di mappare la profondità e misurare lo spessore e la quantità di sedimenti nel corpo idrico. Nota: la zona morta per i 50 kHz è di 1 m e la profondità minima pratica di rilevamento sarà di circa 1,2 m. EchoLogger ECT D052S è un ecoscandaglio a doppia frequenza con sensore di inclinazione e temperatura.
Vantaggi dell’ecoscandaglio con UAV
L’ecoscandaglio è lo strumento di misura standard per la batimetria (misurazione della profondità). Solitamente, il processo di rilevamento prevede l’utilizzo di una nave, un’imbarcazione o un veicolo di superficie senza pilota (USV) come piattaforma per il sensore.
A volte, l’uso di un’imbarcazione può essere complicato, soprattutto in fiumi e laghi piccoli o difficili da raggiungere. L’uso di USV non è fattibile in ogni situazione a causa delle caratteristiche sottomarine. In primo luogo, è necessario disporre di un buon punto di accesso all’acqua per il dispiegamento e il recupero. In secondo luogo, l’utilizzo di USV in laghi poco profondi con molte alghe potrebbe essere impossibile. Infine, ma non meno importante, in molti casi, un USV dovrebbe essere sufficientemente grande da resistere alle onde se l’analisi dell’acqua viene condotta in acque oceaniche, e potrebbe essere necessario un veicolo di grandi dimensioni per trasportarlo.Il drone è una buona alternativa per trasportare l’ecoscandaglio
Un drone è compatto e facile da trasportare e utilizzare. I droni hanno anche un’elevata precisione nel seguire le linee di rilevamento pianificate e possono essere utilizzati ovunque ci sia almeno una piccola area per il decollo e l’atterraggio vicino alla superficie dell’acqua da rilevare.
Luoghi difficili da raggiungere
Il sistema UAV è ideale per luoghi difficili da raggiungere (coste scoscese, miniere, acque poco profonde, ostacoli sul terreno), così come per le acque di stagni, laghi e canali. Non è necessario un punto di accesso all’acqua per il dispiegamento e il recupero. In alcune applicazioni, l’area rilevata si trovava a poche centinaia di metri dal punto di decollo.
2 volte più conveniente
Per piccoli specchi d’acqua o aree di rilevamento, il costo di mobilitazione di un’imbarcazione o di un USV con strumentazione batimetrica può superare il costo del rilevamento. Un sistema UAV altamente portatile consente di risparmiare tempo in fase di mobilitazione e dispiegamento e può essere fino a 2 volte più conveniente di un approccio standard con una nave, un’imbarcazione o un USV.
Lavora in un ambiente pericoloso
Il sistema opera in un ambiente pericoloso, a cui gli esseri umani non possono accedere liberamente. Un drone opera senza contatto con l’acqua. Pertanto, laghi e fiumi con forti correnti, così come acque contaminate, diventano misurabili.
Posizionamento preciso
Il posizionamento preciso del drone durante il rilevamento delle rotte e la sua capacità di volare a velocità costante e a basse altitudini specificate consentono di effettuare misurazioni ad alta precisione.
