Un dron con sonar: nueva investigación evalúa la batimetría aérea para monitorizar infraestructuras costeras

Un equipo de la Universidad de Santiago de Compostela valida, en un dique seco de la Armada en Ferrol, un sistema de sonar monoscópico suspendido bajo un dron como herramienta rápida y de bajo coste para inspeccionar el fondo de puertos, diques y canales.

Medir con precisión la profundidad del agua es una tarea esencial en la ingeniería costera. Las campañas tradicionales con sonar multihaz (MBES) ofrecen gran exactitud, pero requieren embarcaciones especializadas, personal experto y presupuestos que no siempre están al alcance de proyectos pequeños o inspecciones frecuentes. Un nuevo estudio publicado en Journal of Civil Structural Health Monitoring explora una alternativa: suspender un ecosonda monohaz (SBES) bajo un dron (UAV) para levantar batimetrías de forma ágil, portátil y sin necesidad de barco.

El trabajo, firmado por Bethsaide Souza-Santos, Marcos Arza-García, Juan Ortiz-Sanz y Mariluz Gil-Docampo, se desarrolló en el dique seco de San Julián, en el Arsenal Militar de Ferrol, una instalación que puede vaciarse y llenarse por completo. Esta particularidad permitió algo poco habitual en este tipo de validaciones: comparar directamente las medidas del sonar con un modelo digital del fondo obtenido por fotogrametría aérea de altísima resolución (0,55 cm por píxel) cuando el dique estaba seco, eliminando así las incertidumbres que introduce el agua —turbidez, dispersión acústica, variaciones en la velocidad del sonido— en otras validaciones de campo.

Con un conjunto de datos de más de 16.000 puntos co-registrados y profundidades de hasta 8 metros, los resultados muestran una diferencia media de apenas 0,15 m entre el sonar y la referencia fotogramétrica, con una desviación típica de 0,58 m. A partir de estos residuos, el equipo calculó un Cambio Mínimo Detectable al 95 % de confianza (MDC₉₅) de aproximadamente 1,6 m para una sola medición y de tan solo 0,5 m cuando se promedian pasadas repetidas sobre el mismo punto.

¿Qué significa esto en la práctica? Que el sistema UAV-SBES funciona muy bien como herramienta de cribado (Tier-1): es capaz de detectar cambios de escala métrica a decimétrica —socavones, desplazamientos de bloques, impactos de embarcaciones, asientos importantes— y de priorizar qué zonas merecen una inspección de mayor precisión. En cambio, no sustituye a los sistemas multihaz ni a los sensores de contacto cuando se necesita detectar deformaciones de escala milimétrica.

El estudio también identifica dónde falla más el método: en paredes escalonadas, estructuras de madera y otras superficies verticales o irregulares, donde la dispersión y las reflexiones múltiples de la señal acústica degradan la calidad de la medida. Los autores ofrecen además recomendaciones operativas concretas —gestión del cable del transductor, ventanas de viento y precipitación, geometría de las pasadas— para integrar este tipo de vuelos en programas reales de monitorización estructural.

Se trata de una de las primeras validaciones de este tipo de sistema en un entorno de ingeniería controlado y a profundidades mayores que las estudiadas hasta ahora, lo que amplía su relevancia para infraestructuras portuarias reales.

Este trabajo se ha desarrollado con el apoyo, entre otras entidades, del proyecto POCTEP-INTERREG AEROGANP, dentro de las líneas de investigación en tecnología aérea aplicada a la monitorización de infraestructuras.

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