edgetech marine sonars for auvs spanish
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EdgeTech Sonares para EdgeTech Sonares para Vehiculos AutonomosVehiculos Autonomos
Perfil de la CompañiaPerfil de la Compañia
• EdgeTech anteriormente llamada “EG&G Marine EdgeTech anteriormente llamada “EG&G Marine Instruments”Instruments”
• Inició en 1966 por Doc EdgertonInició en 1966 por Doc Edgerton
• Oficinas en Massachusetts y FloridaOficinas en Massachusetts y Florida
• 3 Líneas de productos principales:3 Líneas de productos principales:– Sonar de barrido lateral (SSS)Sonar de barrido lateral (SSS)– Perfilador del Subsuelo (SBP)Perfilador del Subsuelo (SBP)– Sistema Combinado (SSS/SBP) Sistema Combinado (SSS/SBP)
Los Sonares de EdgeTech en Los Sonares de EdgeTech en AUVs son “Tecnologia a la AUVs son “Tecnologia a la orden”orden”• Procesador Bajo el AguaProcesador Bajo el Agua• Kit de Sonar de Barrido LateralKit de Sonar de Barrido Lateral• Kit de Perfilador del Sub-sueloKit de Perfilador del Sub-suelo• Sensores opcionales para el sonarSensores opcionales para el sonar• Sensores opcionales para el Sensores opcionales para el
perfilador del Sub-sueloperfilador del Sub-suelo• Sonar de Barrido Lateral y el Sonar de Barrido Lateral y el
Perfilador del Sub-suelo son Perfilador del Sub-suelo son herméticamente integradosherméticamente integrados
• Otras OpcionesOtras Opciones– ProfundidadProfundidad– PoderPoder– Frecuencias combinadasFrecuencias combinadas– PaquetePaquete
• A menor escalaA menor escala• Integrado en el AUVIntegrado en el AUV• Integrado con otros sensores como Integrado con otros sensores como
el multi-hazel multi-haz
EdgeTech – Perfiladores del Sub-suelo en EdgeTech – Perfiladores del Sub-suelo en AUVsAUVs
• 4 a 24 kHz4 a 24 kHz
• 2 a 16 kHz2 a 16 kHz
• 1 a 10 kHz1 a 10 kHz
• Todos son CHIRPTodos son CHIRP
• Las Frecuencias del Las Frecuencias del Pulso están Pulso están catalogadas en rangos.catalogadas en rangos.i.e. 2-10, 2-12, 2-16 i.e. 2-10, 2-12, 2-16 kHzkHz
EdgeTech – Diseño de Innovación EdgeTech – Diseño de Innovación para mejores imágenes de Sonar para mejores imágenes de Sonar (SSS)(SSS)•Pulsos de Frecuencia Modulada Pulsos de Frecuencia Modulada
“CHIRP” “CHIRP”
•Multi-Pulso Multi-Pulso
•Apertura DinamicaApertura Dinamica
•Enfoque DynamicoEnfoque Dynamico
•Apertura SinteticaApertura Sintetica
La frecuencia de Repetición de La frecuencia de Repetición de Pulso (FRP) de un Sonar de Barrido Pulso (FRP) de un Sonar de Barrido Lateral convencionalLateral convencional
Periodo Ping : T = (2*Rmax) C
Rmax = Range ScaleC = 1500 m/s
Tx
Tx Rx Period
Rx Period
He
igh
t
R ange
C = speed of sound = 1500 m eters/s
Transm itP ulse
E cho
Sonar de Barrido Lateral Convencional
Secuencia Transmicion / Secuencia Transmicion / RecepcionRecepcion
Ping Period : T = (2*Rmax) C
C = 1500 m/s
Un Sonar de Barrido Lateral Multi-Un Sonar de Barrido Lateral Multi-Pulso …Pulso …
Hei
gh
t
T ransm itP ulse A
……Pone más de un pulso en el Pone más de un pulso en el agua…agua…
Hei
gh
t
T ransm itP ulse A
Transm itP ulse B
……y al mismo tiempo…y al mismo tiempo…
Hei
ght T ransm it
P u lse A
T ransm itP u lse B
T ransm itP u lse C
……using pulse encoding using pulse encoding techniques…techniques…
Hei
ght
T ransm itP ulse A
Transm itP ulse B
Transm itP ulse C
Transm itP ulse D
TxA
T = (2*R m ax)/C
TxA
TxB
TxB
tp
TxC
TxD
TxC
TxC
TxD
R ange S ca le = R m ax
R x A P eriod
R x B P eriod
R x C P eriod
R x D P eriod
tp
tp
tp
Effective Ping Period = tp = T = 2*Rmax 4 4 * C
Multi-Ping Side Scan Sonar
Tiempo de transmisión/recepciónTiempo de transmisión/recepción
High dynamic range receiver required to handle large transmit and small receive signals present on receive sub-array.
Transmite mientras RecibeTransmite mientras Recibe
Tx Element
Rx element
PwrAmp
PulseGenerator
A, B,C & D
ReceiveAmplifier
Fw
d D
irect
ion
A B C D
Arr
ay
Limite de velocidad de un Sonar de Limite de velocidad de un Sonar de Barrido Lateral ConvencionalBarrido Lateral Convencional
d
R
Max speed V1p <= d T
Typical: d = 0.5m, R = 125 m
V1p <= 3 m/s (5.8 knots)
Este limite permite un “hit” en un blanco pequeño
Realiza detecciones positivas o clasificaciones imposibles
Requerimiento adicional es para múltiples “hits” en blancos pequeños (1m) (típicamente 3 ping)
Now V1p <= 2 m/s or 3.9 knots !
Limite de VelocidadLimite de Velocidad
Travel Distance per Ping = d
One Transmit, 4 Receive Beams.
Limite de Velocidad del Sonar de Limite de Velocidad del Sonar de Barrido Lateral Multi-BeamBarrido Lateral Multi-Beam
d
Transmit beamReceive Beams
Typical: d = 4 * 0.2 = 0.8m, R = 125 m
V1p <= 0.8 * 5 = 4 m/s
= 9.3 knots
• This limit allows for one transmit “hits” on small target (1m)
• Number of receive hits?
Limite de Velocidad del Sonar de Limite de Velocidad del Sonar de Barrido Lateral Multi-BeamBarrido Lateral Multi-Beam
P ulse =A
P ulse =B
P ulse =C
P ulse =D
Direction of travel
Limite de Velocidad del Sonar de Limite de Velocidad del Sonar de Barrido Lateral Multi-PulsoBarrido Lateral Multi-Pulso
Max speed : V4p <= 4 * d = 4 * V1p
T
Sonar de Barrido Lateral para AUVs – Sonar de Barrido Lateral para AUVs – EdgeTech EdgeTech
• La selección del mejor producto es basada La selección del mejor producto es basada en diferentes consideraciones que pueden en diferentes consideraciones que pueden ser…ser…– Tamaño del AUV Tamaño del AUV – ProfundidadProfundidad– Capacidad de poderCapacidad de poder– Rasgos del Sonar Rasgos del Sonar – Frecuencias del Sonar Frecuencias del Sonar
Frecuencia Dual De un Sonar de Frecuencia Dual De un Sonar de Barrido Lateral en AUVs para Barrido Lateral en AUVs para Aguas poco profundas (2200-S)Aguas poco profundas (2200-S)• 120 & 410 kHz o…120 & 410 kHz o…• 230 & 540 kHz o…230 & 540 kHz o…• 230 & 850 (nuevo) kHz o…230 & 850 (nuevo) kHz o…• 410 & 850 (próximo) kHz o…410 & 850 (próximo) kHz o…• 850 kHz Enfoque Dinámico o…850 kHz Enfoque Dinámico o…• 230 & 850 kHz Enfoque 230 & 850 kHz Enfoque
DinámicoDinámico• Frecuencia Simple, Dual or Frecuencia Simple, Dual or
Dual SimultaneoDual Simultaneo• Un set de tablas electrónicas Un set de tablas electrónicas
integrado con el AUV integrado con el AUV • < 25 watts < 25 watts • Opcional 4-24 kHz SBPOpcional 4-24 kHz SBP
Frecuencia Dual Multi-Pulso (2200-Frecuencia Dual Multi-Pulso (2200-MP AUV serie 4200)MP AUV serie 4200)• Frecuenciua Dual Frecuenciua Dual
Simultanea 120 & 410 or Simultanea 120 & 410 or 230 & 540 kHz230 & 540 kHz
• DOS Sonares de Barrido DOS Sonares de Barrido Lateral en UNOLateral en UNO– Modo de Alta Definicion Modo de Alta Definicion HDMHDM– Modo de Alta Velocidad Modo de Alta Velocidad HSMHSM
usando tecnologia Multi-usando tecnologia Multi-Pulse de EdgeTech’sPulse de EdgeTech’s
• Tamaño medio AUVsTamaño medio AUVs• Perfilador del Sub-sueloPerfilador del Sub-suelo
– 4-24 kHz4-24 kHz– 2-16 kHz2-16 kHz– 1-10 kHz1-10 kHz
Pequeño Blanco con 4 Ping Multi-Pequeño Blanco con 4 Ping Multi-PulsePulse
Imagen Multi-ping de 2m x 2m, 4 Pulsos
Frecuencias Dual Simultaneas, Frecuencias Dual Simultaneas, Aguas Profundas (2200-M)Aguas Profundas (2200-M)• Medium Size up to Medium Size up to
Full Ocean Depth Full Ocean Depth AUVsAUVs
• 75 & 410 kHz75 & 410 kHz
• 120 & 410 kHz120 & 410 kHz
• 75 & 120 kHz75 & 120 kHz
• Any EdgeTech Sub-Any EdgeTech Sub-Bottom ProfilerBottom Profiler
Enfoque Dinamico del Sonar de Barrido Enfoque Dinamico del Sonar de Barrido Lateral (4500-DF)Lateral (4500-DF)
• La resolución de un multi-La resolución de un multi-beam de un sonar de beam de un sonar de barrido lateralbarrido lateral
• 230 kHz230 kHz– Rango 250 MetrosRango 250 Metros– Resolucion 70 cm. Resolucion 70 cm.
• 540 kHz540 kHz– Rango 100 Metros Rango 100 Metros – Resolucion 27 cm. Resolucion 27 cm.
• Bajo PoderBajo Poder• AUVs Mediano o Grande AUVs Mediano o Grande
(Dependen de la (Dependen de la Frecuencia)Frecuencia)
• Rata de 6000 metros Rata de 6000 metros
Enfoque Dinamico de un Sonar Enfoque Dinamico de un Sonar de Barrido Lateral Multi-de Barrido Lateral Multi-Pulso(4700-DFX)Pulso(4700-DFX)• MEJOR DESEMPEÑOMEJOR DESEMPEÑO que un sonarde que un sonarde
barrido lateral multi-beam, barrido lateral multi-beam, SINSIN la la complejidad y el alto costocomplejidad y el alto costo
• Colección de datos de Alta Colección de datos de Alta Velocidad usando la teconologia Velocidad usando la teconologia multi-pulso de EdgeTech’s.multi-pulso de EdgeTech’s.
• La resolución reforzada en rango La resolución reforzada en rango largo usando los transductores de largo usando los transductores de enfoque dinamico.enfoque dinamico.
• Cuatro tiempos son muchos pings Cuatro tiempos son muchos pings en un blanco, comparado con en un blanco, comparado con Sonar de Barrido Lateral multi-Sonar de Barrido Lateral multi-beambeam
• Along Track ResolutionAlong Track Resolution : < 20 cm : < 20 cm to 80 m puede increntarse en 34 to 80 m puede increntarse en 34 cm a 150 m max. rangocm a 150 m max. rango
• Across Track Resolution: 1 pulso Across Track Resolution: 1 pulso 1.5 cm / 2 pulsos 3.0 cm / 3 pulsos 1.5 cm / 2 pulsos 3.0 cm / 3 pulsos 4.5 cm / 4 pulsos 6.0 cm4.5 cm / 4 pulsos 6.0 cm
4600-SBS4600-SBS Sonar de Barrido Sonar de Barrido Lateral – Tres dimensionesLateral – Tres dimensiones• 3 set de datos en UN paquete3 set de datos en UN paquete
– Imágenes de Sonar de Barrido Imágenes de Sonar de Barrido LateralLateral
– BatimetríaBatimetría– Perfilador del Subsuelo Perfilador del Subsuelo
(optional)(optional)• Datos Co-registrados en Tiempo Datos Co-registrados en Tiempo
y Espacioy Espacio• Mismo Paquete ElectronicoMismo Paquete Electronico• Bajo Poder, Tamaño pequeño, Bajo Poder, Tamaño pequeño,
menos peso que una menos peso que una combinacion de MBE/SSS/SBP combinacion de MBE/SSS/SBP
• Versiones de 120 o 250 kHz Versiones de 120 o 250 kHz • Pulsos Chirp con rangoas Pulsos Chirp con rangoas
mayores al 30% mejor que un mayores al 30% mejor que un sistema convencional de una sistema convencional de una misma frecuencia misma frecuencia
Capacidad de Profundidades de los Capacidad de Profundidades de los Sonares AUV de EdgeTechSonares AUV de EdgeTech• Los Sonares de Barrido Lateral AUV de Los Sonares de Barrido Lateral AUV de
EdgeTech EdgeTech se diseñan para 6000 metros se diseñan para 6000 metros de profundidades exceptode profundidades excepto::– 2200-S 300 metros2200-S 300 metros
• El Housing de presión alrededor de la El Housing de presión alrededor de la electronica u/w :electronica u/w :– 300, 1000, 3000, 6000 metros 300, 1000, 3000, 6000 metros
• Electronics can be housed in customer Electronics can be housed in customer supplied enclosuresupplied enclosure
Consumo de Poder de los Sonares Consumo de Poder de los Sonares EdgeTech AUV EdgeTech AUV • Depende de…Depende de…
– Rata de Ping del Sonar de Rata de Ping del Sonar de Barrido Lateral.Barrido Lateral.
– Rata del Ping del Perfilador del Rata del Ping del Perfilador del SubsueloSubsuelo
• Uso de bajo poder electrónico.Uso de bajo poder electrónico.
• Amplificadores apagados Amplificadores apagados entre cada impulsoentre cada impulso
• Rangos entre Rangos entre 20-80 watts20-80 watts durante operacióndurante operación
Activando los Sonares AUV deActivando los Sonares AUV de EdgeTech EdgeTech
• Critico para la integración con otros sonares Critico para la integración con otros sonares AUV’sAUV’s
• 4 Modos4 Modos– Interno (Reloj Interno)Interno (Reloj Interno)– Externo (TTL)Externo (TTL)– Acoplado (desde otro subsistema)Acoplado (desde otro subsistema)– Gated (Internal Clock with Hardwired Inhibit)Gated (Internal Clock with Hardwired Inhibit)
El Mando Comun e Interfaces de El Mando Comun e Interfaces de DatosDatos• EthernetEthernet
– La conexión para los datos La conexión para los datos – Conexión para el comando y el controlConexión para el comando y el control
• Dos Flujos de Datos SimultáneosDos Flujos de Datos Simultáneos– Full BandwidthFull Bandwidth– Decimate for Quality ControlDecimate for Quality Control
• El Orden y el Mando El Orden y el Mando – Ninguno NecesitaNinguno Necesita– Set Minimo Set Minimo – Set completoSet completo– Conexión via Ethernet o RS-232Conexión via Ethernet o RS-232
AUV PlatformsAUV Platforms
Hugin 1000 (Kongsberg)Hugin 1000 (Kongsberg)
Hugin 3000Hugin 3000
Hugin 4500Hugin 4500
Echo Ranger (Boeing)Echo Ranger (Boeing)
GeoSub (SubSea7)GeoSub (SubSea7)
URASHIMA (JAMSTEC)URASHIMA (JAMSTEC)
Automation & Robotics Lab Automation & Robotics Lab (Indonesia)(Indonesia)
Bluefin 21Bluefin 21
SeaOtter (Atlas-Elektronik)SeaOtter (Atlas-Elektronik)
Remus 6000 (Hydroid)Remus 6000 (Hydroid)
Remus 600Remus 600
Remus 100Remus 100
Alistar (ECA)Alistar (ECA)
MARV (NUWC)MARV (NUWC)
Meredith (Defense Science Meredith (Defense Science Organization, Singapore)Organization, Singapore)
Harbin University (China)Harbin University (China)
SeaEye (SAAB)SeaEye (SAAB)
ISR (Portugal)ISR (Portugal)
CustomersCustomers with EdgeTech AUV with EdgeTech AUV SonarsSonars• Williamson & Associates, Inc.Williamson & Associates, Inc.• C&C Technologies, Inc.C&C Technologies, Inc.• Seafloor Surveys Intl. Inc.Seafloor Surveys Intl. Inc.• SubSea7 Ltd., UKSubSea7 Ltd., UK• Kongsberg Marine A/S, NorwayKongsberg Marine A/S, Norway• Southampton Oceanographic Center, UKSouthampton Oceanographic Center, UK• DOF A/S, NorwayDOF A/S, Norway• Fugro Group, HollandFugro Group, Holland• JAMSTEC, JapanJAMSTEC, Japan• Automation and Robotic Lab, IndonesiaAutomation and Robotic Lab, Indonesia• Bluefin Robotics Corp.Bluefin Robotics Corp.• Atlas Elektronik GmbH, GermanyAtlas Elektronik GmbH, Germany• Naval Oceanographic Office (NAVO)Naval Oceanographic Office (NAVO)• ECA S.A., FranceECA S.A., France• Geomar, GermanyGeomar, Germany• Boeing Inc.Boeing Inc.• University of Rhode IslandUniversity of Rhode Island
• Massachusetts Institute of Technology (MIT)Massachusetts Institute of Technology (MIT)• Monterey Bay Aquarium Research Institute Monterey Bay Aquarium Research Institute
(MBARI)(MBARI)Woods Hole Oceanographic Institution Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI)(WHOI)
• Naval Undersea Warfare Center (NUWC)Naval Undersea Warfare Center (NUWC)• Institute for Systems and Robotics, PortugalInstitute for Systems and Robotics, Portugal• Hydroid Inc.Hydroid Inc.• Defense Science Organization (DSO), Defense Science Organization (DSO),
SingaporeSingapore• Norwegian Defense Research EstablishmentNorwegian Defense Research Establishment• Royal Australian Navy (RAN)Royal Australian Navy (RAN)• Harbin University of Science and Harbin University of Science and
Technology, ChinaTechnology, China• Global Marine SystemsGlobal Marine Systems• Ministry of Defense (MOD), UKMinistry of Defense (MOD), UK• Waitt InstituteWaitt Institute• NAVSEANAVSEA• Institute for ExplorationInstitute for Exploration
EdgeTech AUV Sonar EdgeTech AUV Sonar CustomersCustomers