Diseño de un dispositivo subacuático virtual para evaluar un perfil de velocidades de corrientes subacuáticas

ANTEPROYECTO PARA TRABAJO DE GRADO ESCUELA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA UNIVERSIDAD DEL VALLE

DISEÑO DE UN DISPOSITIVO SUBACUÁTICO VIRTUAL PARA EVALUAR UN PERFIL DE VELOCIDADES DE CORRIENTES SUBACUÁTICAS

Jenniffer Sidney Guerrero Prado 0540150

________________________________ Director: Ing. Guillermo Andrés Jaramillo Pizarro M.Sc. ________________________________ Codirector:Ing. Leonardo Jaramillo Pizarro M.Sc.

Santiago de Cali 2010

INTRODUCCION
Un AUV (Autonomous Underwater Vehicle) es un dispositivo robótico capaz de viajar a través del agua sin necesidad de cables u otras conexiones a una nave de soporte. Este dispositivo, utilizado en la mayoría de ocasiones en labores de investigación o exploración, es manejado a través del agua por un sistema de propulsióncontrolado y dirigido por un procesador a bordo del dispositivo, el cual es capaz de moverse en las tres dimensiones. En algunos casos y condiciones ambientales, este control permite que el vehículo pueda experimentar trayectorias definidas en lugar de realizar una exploración libre en el medio donde se desenvuelva y así realizar tareas mucho más específicas en un lugar y tiempo determinados. Lossensores con los que están equipados la mayoría de AUV, muestran el océano y como el robot se mueve a través de él, brindándole al dispositivo la capacidad de hacer mediciones en el tiempo y en el espacio; dichas mediciones pueden ser referenciadas tanto temporal como geoespacialmente para realizar estudios oceanográficos o construir patrones de comportamientos marinos, según el tipo de datosrecolectados por el AUV.

El hecho de que un AUV se mueva a través del agua (Plataforma Lagrangiana), no significa que no pueda servir bajo plataformas Eulerianas (en las cuales las mediciones se realizan cuando los dispositivos de sensado permanecen en una posición fija); este modo de operación puede lograrse mediante la programación del vehículo para detener el empuje y flotar pasivamente en unpunto del océano con una presión y densidad determinada o incluso puede moverse a través de capas marinas isobáricas (de igual presión) o isopícnicas (de igual densidad), dependiendo de los

sensores con los cuales esté equipado. Cuando AUV puede cambiar su posición de acuerdo a estos parámetros (densidad y presión), es posible obtener patrones oceánicos tanto horizontales como verticales yrealizar estudios oceanográficos de diagnóstico en determinadas regiones marinas. En comparación con otras plataformas Lagrangianas, los AUV se han convertido en herramientas de mayor uso, dado que la necesidad de control, sensado y potencia del dispositivo aumenta con el paso del tiempo. La ventaja de los AUV en esta área se logra a expensas de su capacidad energética, que para un AUV es típicamentedel orden de 8 a 50 horas, mientras que para dispositivos que operan bajo plataformas Lagrangianas o Eulerianas, esta capacidad puede llegar hasta semanas, incluso meses.

1

La mayoría de sensores con los que está equipado un AUV, actúan con principios acústicos o electromagnéticos, siendo de mayor uso los primeros, dado que las mediciones electromagnéticas pueden dar lugar a erroresdependiendo del punto en la Tierra donde se lleven a cabo y que además no tienen un buen desempeño en lugares donde las corrientes oceánicas son muy bajas, las mediciones más comunes se llevan a cabo con sensores que operan bajo principios acústicos.

ANTECEDENTES
El origen del AUV está probablemente vinculado a la construcción del Whitehead Automobile "Fish" Torpedo. Robert Whitehead presentó eldiseño, construcción y demostración del primer torpedo en Austria en el año 1866. El primer torpedo de Whitehead alcanzó una velocidad de más de 3,0 m / s y logró recorrer una distancia de 700 m. El vehículo fue impulsado por aire comprimido y llevaba una carga explosiva. Si se obviara el hecho de que este objeto llevaba una carga explosiva, bien podría ser considerado el primer AUV. La necesidad de...