Na engenharia submarina existem várias situações onde se faz necessário a transmissão de dados pela água do mar, evitando-se assim a utilização de cabos elétricos ou óticos que, nestas situações, podem significar custos extremamente elevados ou serem tecnicamente inviáveis. As vantagens econômicas e técnicas da transmissão pela água aumentam com o aumento da lâmina d’água, tornando o emprego desta técnica ainda mais atraente em regiões de produção de petróleo em águas profundas.
Como exemplo de aplicações da transmissão de dados pela água do mar, podemos citar: Controle e monitoração de equipamentos submarinos de produção de petróleo (ANM, manifolds, etc.), Atuação de equipamentos submarinos de segurança (BOP), Uso em operações submarinas, como por exemplo na liberação de amarras, Controle e monitoração de robôs autônomos (AUV- Autonomous Underwater Vehicles), Transmissão de imagens, Levantamento de dados oceanográficos. A grande atenuação dos sinais eletromagnéticos na água do mar limita, em termos de distância e banda, a transmissão de dados por métodos usados tradicionalmente na superfície. A transmissão de sinais acústicos pela água do mar vem se apresentando como o método mais eficaz na maioria das condições geométricas transmissor/receptor. A transmissão hidro acústica de sinais é amplamente utilizada em vários equipamentos submarinos, tais como sonares, sistemas de posicionamento, ecobatímetros e sistemas de telemetria.
O oceano, apesar de ser um bom meio para a propagação de ondas sonoras, introduz várias distorções nos sinais acústicos. Efeitos das variações do índice de refração (velocidade de propagação) devido ao comportamento oceanográfico, somados aos de reflexões da onda sonora na superfície e fundo do mar, levam a desvanecimentos, espalhamentos no tempo, espalhamentos na frequência, caminhos múltiplos e zonas de sombra. Estas distorções e os ruídos presentes na água do mar dificultam ou limitam a taxa da transmissão hidro acústicas de dados digitais. Sistemas de modulação mais simples não permitem a utilização completa da banda disponível do canal, levando a sistemas com baixas taxas de transmissão ou com altas taxas de erro.
A Petrobras, PUC/RJ e UFRJ/COPPE já desenvolveram trabalhos que viabilizaram a implementação de um modem hidro acústico, com processamento analógico de sinais, para distâncias horizontais de até 10 Km e lâminas d’água de 1.000 metros. Este sistema, porém, possui uma taxa de transmissão baixa, da ordem de 10 bits/sec. Esta taxa de transmissão inviabiliza várias aplicações, como, por exemplo, controle de equipamentos complexos, transmissão de imagens e controle de robôs submarinos.
A implementação de modems hidro acústicos com altas taxas de transmissão, seria viável com técnicas de comunicação especiais, como diversidade em frequência, equalizadores adaptativos, códigos corretores de erro, etc. Estas técnicas poderiam ser implementadas usando-se microprocessadores DSP (Digital Sigmal Processors). Para a implementação destas técnicas especiais de telemetria, é fundamental que seja realizada uma avaliação do canal hidro acústico, levantando-se experimentalmente as distorções introduzidas pelo meio, o que permitiria uma adequação dos sistemas de comunicação ao canal. Destarte, o objetivo principal deste projeto é obter uma caracterização completa do canal hidro acústico para a transmissão de dados e sinais de vídeo na bacia de Campos; simultaneamente serão estudadas técnicas de processamento de sinais para transmissão de dados e imagens em taxas mais altas compatíveis com as limitações do canal.
Fonte:
http://www.coppe.ufrj.br/recope/tecsub/hidroacu.htm
acesso em março de 2002
