Uma equipa da Universidade de Santiago de Compostela valida, num dique seco da Armada em Ferrol, um sistema de sonar monoscópico suspenso sob um drone como ferramenta rápida e de baixo custo para inspecionar o fundo de portos, diques e canais.
Medir com precisão a profundidade da água é uma tarefa essencial na engenharia costeira. As campanhas tradicionais com sonar multifeixe (MBES) oferecem grande exatidão, mas requerem embarcações especializadas, pessoal experiente e orçamentos que nem sempre estão ao alcance de pequenos projetos ou de inspeções frequentes. Um novo estudo publicado no Journal of Civil Structural Health Monitoring explora uma alternativa: suspender uma ecossonda monofeixe (SBES) sob um drone (UAV) para realizar levantamentos batimétricos de forma ágil, portátil e sem necessidade de embarcação.
O trabalho, assinado por Bethsaide Souza-Santos, Marcos Arza-García, Juan Ortiz-Sanz e Mariluz Gil-Docampo, foi desenvolvido no dique seco de San Julián, no Arsenal Militar de Ferrol, uma instalação que pode ser completamente esvaziada e cheia. Esta particularidade permitiu algo pouco habitual neste tipo de validações: comparar diretamente as medições do sonar com um modelo digital do fundo obtido por fotogrametria aérea de altíssima resolução (0,55 cm por píxel) quando o dique estava seco, eliminando assim as incertezas introduzidas pela água — turbidez, dispersão acústica e variações na velocidade do som — noutras validações de campo.
Com um conjunto de dados de mais de 16.000 pontos co-registados e profundidades de até 8 metros, os resultados mostram uma diferença média de apenas 0,15 m entre o sonar e a referência fotogramétrica, com um desvio-padrão de 0,58 m. A partir destes resíduos, a equipa calculou uma Alteração Mínima Detetável com 95 % de confiança (MDC₉₅) de aproximadamente 1,6 m para uma única medição e de apenas 0,5 m quando são realizadas médias de passagens repetidas sobre o mesmo ponto.
O que significa isto na prática? Que o sistema UAV-SBES funciona muito bem como ferramenta de triagem (Tier-1): é capaz de detetar alterações de escala métrica a decimétrica — socavões, deslocamentos de blocos, impactos de embarcações, assentamentos significativos — e de priorizar as zonas que merecem uma inspeção de maior precisão. Em contrapartida, não substitui os sistemas multifeixe nem os sensores de contacto quando é necessário detetar deformações à escala milimétrica.
O estudo também identifica onde o método apresenta maiores limitações: em paredes escalonadas, estruturas de madeira e outras superfícies verticais ou irregulares, onde a dispersão e as reflexões múltiplas do sinal acústico degradam a qualidade da medição. Os autores apresentam ainda recomendações operacionais concretas — gestão do cabo do transdutor, janelas de vento e precipitação, geometria das passagens — para integrar este tipo de voos em programas reais de monitorização estrutural.
Trata-se de uma das primeiras validações deste tipo de sistema num ambiente de engenharia controlado e a profundidades superiores às estudadas até agora, o que amplia a sua relevância para infraestruturas portuárias reais.
Este trabalho foi desenvolvido com o apoio, entre outras entidades, do projeto POCTEP-INTERREG AEROGANP, no âmbito das linhas de investigação em tecnologia aérea aplicada à monitorização de infraestruturas.
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