UNDERWATER MULTI-INFLUENCE MEASUREMENTS AS A MEAN TO CHARACTERIZE THE OVERALL VESSEL SIGNATURE AND PROTECT THE MARINE ENVIRONMENT

UNDERWATER MULTI-INFLUENCE MEASUREMENTS AS A MEAN TO CHARACTERIZE THE OVERALL VESSEL SIGNATURE AND PROTECT THE MARINE ENVIRONMENT

Publicado: 13/02/2014

MIRSThe overall signature of a vessel comprises acoustic, magnetic, electric-field, pressure and seismic radiations. Over the past years international community’s efforts have mainly centred on reducing the acoustic influence with the dual aim of decreasing the vessel detectability and reducing the level of acoustic pollution generated in the marine environment. Nowadays it is becoming increasingly clear the necessity of acting not only on the acoustic radiation but against the overall set of the vessel’s radiations, both in the military and the civilian fields, based on aspects such as the stealthiness of the vessels, the security of harbour and critical infrastructures and the environmental protection. As a key element to achieve this goal, it is greatly important to have at our disposal highly modular and adaptable measurement systems covering the overall set of vessel’s radiations, with a high capacity of data transmission to base centres in order to have the capacity of taken measurements in all kind of marine environments.

1. INTRODUCTION

All the vessels, independently of their shape and size, emit to the sea a set of radiations that make up the so-called vessel signature. This signature characterizes and identifies univocally the vessel in the same way that the fingerprint identifies the human being. The importance of this signature is well-known since early the past century, mainly in the defense field and specially centered on the so-called acoustic and magnetic signatures. As an example, detection of vessels based on their acoustic signatures had a great importance in the naval field during the Second World War.

In parallel with technological improvements during the 20th century, and especially in the defense field, specific techniques have been developed to get smaller the level of the radiations emitted to the sea by vessels. At the beginning, reduction techniques were limited to the acoustic radiation. Next, the magnetic radiation was also taking into consideration and more recently the electric-field, pressure and seismic radiations have also been considered of interest. The group of five radiations referred to above make up the so-called multi-influence signature of a vessel. In Figure 1 an example of the simulated electric signature radiated by a sweep gear is shown.

Simulación del campo eléctrico radiado por una rastra eléctrica
Figure 1. Simulation of the electric field radiated by a sweep gear

The monitoring of the multi-influence signature has a great importance in the defense field and in the case of vessels such as submarines becomes a matter of survival. Also, it is becoming increasingly important in the civilian field related to the marine environment preservation, especially in the case of the marine fauna living in this environment, due to the influence of these radiations on their behaviour. Finally, it is worth to outcome that the detection of this signature permits us to determine the presence of threats in harbours/ports, critical infrastructures or cultural assets located on the sea floor, making it possible to implement specific actions to neutralize these threats.

This paper comprises four sections in addition to this introduction section: in the first section the main characteristics of the radiations that make up the multi-influence signature are described. In the next two sections, the importance of this signature in the defense and civilian fields is analyzed. In the next section, a system especially adapted to measure multi-influence signatures is described. Finally, the paper is completed with the conclusion of the study.

 

2. CHARACTERISTICS OF THE MULTI-INFLUENCE SIGNATURE OF A VESSEL

As previously stated, the multi-influence signature of a vessel comprises five types of radiation: acoustic, magnetic, electric, pressure and seismic. Each of them incorporates specific characteristics. Next, a brief description of their main characteristics is presented.

Acoustic radiation

The sound generated by a vibrating source is propagated as a wave in an elastic medium such as the sea, originating pressure changes that are susceptible of being measured.

The underwater sound propagation characterises by its high performance, being in fact the way of radiation today known that best propagates through this medium [1], being able to reach long distances in the case of low frequencies.

Vessels emit two types of generic signals: broadband and narrowband. The former characterises by covering a wide spectrum of frequencies, meanwhile the latter is limited to a narrow spectrum.

There are different sound sources in vessels. The three main are: machinery noise, propeller noise, and hydrodynamic noise. In Figure 2 a scheme of sound underwater propagation obtained from an underwater acoustic propagation model is shown.

Caminos de propagación submarina del sonido obtenidos mediante un modelo de propagación
Figure 2. Sound underwater propagation paths obtained from an acoustic propagation model

Magnetic radiation

The ship magnetic influence is composed by two components: the static component (SM) and the alternating one (AM). The static component is generated by the permanent and induced magnetic fields.

The permanent magnetic field of the ship is due to the magnetization of its construction magnetic materials by the Earth’s magnetic field. Besides, the Earth’s magnetic field, as an extern magnetic field, always contributes to the ship magnetic signature. This component depends on the ship course and localization of the area.

In addition to permanent and induced magnetic fields, CRM (Corrosion Related Magnetic) field also contributes to the static magnetic component of the signature. This field is due to the existence of corrosion currents through the sea water, which have an associated magnetic field.

The alternating component of magnetic signature is generated by:

  • The currents in the rotating coils of ship turbines. These coils perform as magnetic dipoles, which generate AC magnetic signature.
  • Sea water Foucault currents induced by the magnetic dipoles. These currents are time varying and are associated also with alternating electric fields.
  • Electric currents flowing through ship hull due to electric equipment failures or inadequate design.
  • Inherent magnetic field radiated by any rotating electric machinery in the ship.

 

Besides, power supply ripple generates alternating currents through the water. In Figure 3 an example of simulation of the magnetic field generated by a vesselis shown.

Simulación de campo magnético generado por un buque
Figure 3.Simulation of magnetic field generated by a vessel

Electric-field radiation

The ship electric signature is composed by two components: the static component UEP (Underwater Electric Potential) and the alternating component ELFE (Extremely Low Frequency Electric).

The static component UEP represents the near field influence and its temporal variation depends on speed and size of the ship. The static electric signature of a ship is due to the electric currents generated by the galvanic corrosion process. In order to avoid this corrosion, cathodic protection systems are used. There exist two types of cathodic protection systems: passive and active or ICCP (Impressed Current Cathodic Protection). The passive systems use sacrifice anodes, whereas active systems use impressed current anodes and reference electrodes. Quite often, cathodic protection systems contribute drastically to electric signature and constitute the main generator for this influence.

The alternating component ELFE covers a bandwidth of approximately 3 kHz and represents the near and far field influence. ELFE component is due to the following factors:

  1. Modulation of the corrosion current: galvanic current is modulated due to the spin of blades and propellers.
  2. Ripple in machinery power supply of the ship. It appears a tone of frequency corresponding to the power supply frequency.
  3. Ripple in degaussing systems ICCP, corresponding to the modulation suffered by the ICCP system current due to variations in the resistance between the shaft and hull of the ship.

 

In Figure 4 is shown an example of simulation of the electric signature radiated by a vessel.

Figure 4. Example of simulation of the electric signature radiated by a vessel (componentes longitudinal, transversal y vertical)


Pressure radiation

Hydrostatic pressure due to water depth varies slowly with atmospheric pressure changes and tide rising and falling. Besides, it can vary fast with waves and train of waves, or with a ship.

Pressure variation due to a ship movement is usually very small. This small variation constitutes the ship pressure signature and it is produced by Bernoulli Effect of the water flowing from bow to stern. This flow originates a pressure increase at bow and stern of the ship and a decrement in the central zone (suction), which peak is directly proportional to ship speed and its underwater shape. Figure 3, shows this pattern in a simulation of the pressure signature of a ship.

Therefore, induced pressure fluctuations by the ship superpose with the nominal static pressure of the bottom and natural disturbances caused by tide, waves and swells.

Simulación de la firma de presión de un buque
Figure 5. Ship Pressure Signature Simulation

 

Seismic radiation

Seismic influence is generated by the same sources as for the acoustic influence. When an acoustic wave reaches a surface, the majority of the energy is reflected but a percentage is absorbed by the new medium.

Thus, acoustic signals of very low frequency (below 10Hz) propagate up to the sea floor and transmit through it as a seismic perturbance. This type of perturbance travels much faster through sea floor than through sea water.

From this seismic point of view it is obvious that the acoustic energy penetrating into the sea floor may sometimes contribute considerably to medium-range and long-range acoustic transmission. One clear example that shows seismic influences behavior is the existence of a critical frequency. For all frequencies below this limit absorption phenomena in incident waves appears, and this phenomena depends on characteristics of the materials and layers of the see floor.

Esquema de propagación submarina de la firma sísmica de un buque
Figure 6. Ship seismic signature physic phenomena

 

3. THE MULTI-INFLUENCE SIGNATURE IN THE DEFENSE FIELD

The intelligence databases have become an element of great importance for the navies of the different countries. These databases contain as distinctive data the signatures of the vessels. At the beginning they contained acoustic data and sometimes magnetic data. Currently, they seek to incorporate also data corresponding to the rest of influences. These databases permit us to discriminate not only the type and class of the vessel but also the specific unit of the class, providing a considerable tactical advantage.

Currently, the trend of the last decades relative to the reduction of the vessels signature is being accentuated. This trend is particularly intense in the case of submarines. They seek to increase their level of protection becoming every time more stealth vessels as a mean to counter-act the development of increasingly intelligent weapons such as last generation torpedoes. In Figure 7 an image of type U-206 submarines is shown.

In parallel with that stated above, every time more sophisticated systems incorporating a wide range of sensors are being developed nowadays. The use of these multi-influence systems permits vessels to increase significantly their detection capacities from the combination of the data provided by their suite of sensors, making it possible a considerable reduction in the number of false alarms.

By other hand, in the defense facilities protection field the use of these multi-influence sensors is permitting to increase their security in a significant way. This fact is based on the early and more accurate detection of the threats coming from the marine environment, such as: divers moving autonomously, manned and unmanned underwater vehicles (SDV, ROV, UUV), mini-submarines, etc.

Submarinos de la clase U-206: A.R.C Intrépido y A.R.C Indomable
Figure 7. Submarines of the U-206 class: A.R.C Intrépido y A.R.C Indomable

4. THE MULTI-INFLUENCE SIGNATURE IN THE CIVILIAN FIELD

During the last years, a growing awareness has emerged worldwide on the necessity of protecting the marine environment, especially from the human activities such as: fishing, sailing, harbour works or seismic oil and gas explorations that convey significant increases in the level of a range of pollutants such as acoustic noise and other sources or energy including theelectric and magnetic ones.

This growing awareness has entailed the development of a range of national and international regulations focus to get an effective preservation of the marine environment. Among these regulations is the Marine Strategy Framework Directive, promulgated by the European Union in the year 2008, which introduces a set of qualitative descriptors to determine the good environmental status. One of these descriptors states that: “The introduction of energy, including underwater noise, is at levels that no adversely affect the marine environment”. The effective application of this Directive, and of other regulations related with the marine environment protection, implies both the measurement of the level of the energy radiations emitted to the sea [2] and the detection of the marine fauna presence in specific areas on which high energy levels are detected, with the aim of protecting this fauna from the potential harmful effects of theradiated energy.This detection is mainly based on acoustic sensors, although other alternative detection means are currently being analyzed, such as the detection of the marine fauna based on the alteration of the underwater electric or magnetic fieldsoriginated by its presence. In Figure 8 two kinds of cetacean species: bottlenose dolphin and sperm whale are shown. Both are endangered species.

Just like in the defense field, the use of multi-influence sensor systems provides an effective protection of harbours and critical infrastructures, such as oil refineries and thermal power stations, against hostile intruders. This protection can also be extended to other fields of remarkable interests as is the case of marine reserves, ship wrecks or underwater archaeological remains.

Especies de cetáceos: delfín mular (izquierda) y cachalote (derecha)
Figure 8. Species of cetaceans: bottlenose dolphin (left) and sperm whale (right)


5. MULTI-INFLUENCE SIGNATURE MEASUREMENTS

With regards to multi-influence measurements, the trend in the civilian field is to advance towards a standardisation process in the procedures and parameters of the measurements. These standards already exist since time ago in the defense field. The precursor of this process is again the acoustic influence for which a standard has recently (2009) been developed by the Acoustical Society or America (ASA): “Quantities and Procedures for Description and Measurement of Underwater Sound from Ships”. Additionally, in the European Union scope there exist specific programs focused to the definition of a European standard. Measurements are usually normalised to common references in order to be able to compare these coming from different systems, as is the case of the 1-meter from the source reference for acoustic measurements or a common reference point for all the vessels in the case of electric and magnetic fields measurements.

The fact that multi-influence sensors provide different detection ranges permits us to establish different detection layers as a function of the sensor range, Detection ranges depend on both the specific characteristics of the marine environment and these ones of the vessel under test and the used sensors. In a first approach, it can be stated that both acoustic and seismic sensors provide detection distances in the range of kilometers, being the seismic sensor especially dependent on the characteristics previously referred to, electric-field and magnetic sensors in the range of hundreds of meters and pressure sensors in the range of tens of meters.

The wide range of operational environments in which multi-influence measurements are susceptible to be taken makes highly advisable to have at our disposal modular and portable systems with small dimensions and weights. These kinds of systems permit us their deployment and recovery in different marine areas within a reduced time interval and without requiring complex means. Other aspects to be stressed are: the capacity of data transmission to base centers (located on shore or onboard vessels) with an adequate bandwidth to cover the characteristics of the signatures under test and the capacity of storing and processing the measured influences, focused to provide accurate and useful information to the system operator.

As an example of a system that complies with the characteristics previously described is found the MIRS system developed by SAES (see underwater units deployed on the sea bottom in Figure 9).

Unidades submarinas del sistema de medición multi-influencia MIRS desarrollado por SAES
Figure 9. Underwater units of the multi-influence measurement system MIRS developed by SAES

 

The MIRS system has been tested in operational environments showing its versatility,ease of use and accuracy taken as reference calibrated systems. In Figure 10 graphic outputs of the multi-influence signature of a merchant vessel are shown.

Conjunto de medidas de la influencia acústica (superior izquierda), sísmica (superior centro), magnética (superior derecha), eléctrica (inferior izquierda) y de presión (inferior derecha) de un buque mercante medidas con el sistema MIRS desarrollado por SAES
Figure10. Set of measurement of the acoustic (upper left), seismic (upper middle), magnetic (upper right), electric (lower left) and pressure (lower right) influences of a merchant vessel taken by the MIRS system developed by SAES

6. CONCLUSION

All vessels when sailing through the sea radiate a set of influences (acoustic, magnetic, electric, pressure and seismic) that make up their multi-influence signature. Some of these influences (acoustic and magnetic) have being measured since decades ago to characterise the vessels in the defense field and to monitor the acoustic pollution in the civilian field. Recently the interest in the international community on having at our disposal the overall signature of the vessels has emerged, with the aim of evaluating globally its impact on the marine environment.

In the defense field, from the point of view of the own fleet to have at our disposal multi-influence data from vessels permits us to perform specific tasks and studies focused to reduce the own signature in order to decrease the probability of being detected. By other hand, from the point of view of the threats this data permits us to characterise the vessels signature with the aim of increasing our capacity to detect them.

In the civilian field, the interest is centered on the marine environment preservation, especially of its marine fauna. In the dual defense-civilian field, protection systems based on multi-influence sensors constitute a highly efficient mean to detect hostile intruders.

Due to the variety of operational areas in the marine environment it is highly advisable to have at our disposal modular systems with contrasted capacities of data transmission, recording of the measurements and processing focused to provide relevant information to the system operator. The MIRS system developed by SAES configures as a verified and in-service system than complies with the requirements established for the multi-influence measurement of all kind of platforms or naval devices in the whole spectrum of operational environments.

REFERENCES

[1] R. J. Urick. Principles of Underwater Sound.McGraw-Hill (1993).

[2] W. J. Richardson, C. R. Green, C. I. Malme, D. H. Thomson. Marine mammal and noise. Academic Press Inc. (1995).

Participación en consorcios de ámbito nacional e internacional_

SAES ha estado integrada en el consorcio internacional que está desarrollando el proyecto SEA Defence (diciembre 2020 a mayo 2023), seleccionado para subvención en la convocatoria EDIDP (European Defence Industrial Development Program) del año 2019. EDIDP es el programa precursor en el ámbito del desarrollo tecnológico del actual Fondo Europeo de Defensa (EDF, European Defence Fund) enfocado a fomentar la innovación, la investigación y el desarrollo tecnológico, en todas las etapas del ciclo de vida de los productos y tecnologías de defensa.

El consorcio ha estado constituido por un total de 12 entidades de 8 naciones europeas y coordinado por el astillero holandés DAMEN. SAES participa bajo la modalidad de Entidad Tercera Vinculada de Navantia.

El proyecto SEA DEFENCE (Survivability, Electrification, Automation, Detectability, Enabling Foresight of European Naval Capabilities in Extreme conditions) está dirigido a proporcionar a la Comisión Europea y a los Estados Miembro una hoja de ruta completa y actualizada sobre las tecnologías a ser incluidas en la siguiente generación de plataformas navales.

La participación de SAES en el proyecto se enmarca en el Paquete de Trabajo WP3 Baja Detectabilidad, centrado en identificar los gaps tecnológicos y detallar las acciones a ser desarrolladas para contrarrestar la amenaza creada por las crecientes capacidades de detección de los nuevos sensores, tanto en superficie como submarinos, y las vías para contrarrestarla, mediante la reducción de la detectabilidad de las plataformas navales, sobre la base de tecnologías actuales y emergentes.

SAES ha participado en el desarrollo del proyecto MIRICLE (diciembre 2021 a diciembre 2023) seleccionado para ser subvencionado por la Comisión Europea en la convocatoria EDIDP (European Defence industrial Development Program) del año 2020, en el ámbito de la temática: Soluciones para detectar, identificar, contrarrestar y proteger contra la amenaza de minas, incluyendo las que operan a grandes profundidades.

El proyecto ha sido desarrollado por un consorcio constituido por 18 entidades de 10 naciones europeas y coordinado por la entidad francesa Naval Group.

MIRICLE (Mine Risk Clearance por Europe) aborda los principales componentes de una innovadora solución contra minas, tales como: sistema de misión, red de comunicaciones, buque MCM (Medidas Contra Minas) y robots, usando Inteligencia Artificial para apoyar la toma de decisiones y conllevará mejoras significativas en la realización de misiones MCM.  Más específicamente, permitirá que las armadas europeas se beneficien de las más altas e interoperables capacidades de contramedidas militares contra minas, de acuerdo con las recomendaciones de la OTAN.

La participación de SAES en el proyecto se centra en dos temáticas: reducción de las firmas eléctrica y magnética, incluyendo la definición, diseño, desarrollo y pruebas de un sistema de reducción de firmas electromagnéticas y el estudio, análisis y evaluación de la amenaza de la mina.

SAES forma parte del consorcio de entidades europeas que está desarrollando el proyecto USSPS (Unmanned Semi-fixed Sea Platforms) seleccionado por la Comisión Europea en la Convocatoria de 2019 en la temática: Vigilancia marítima generada por redes de sensores basada en plataformas no tripuladas fijas o semifijas.

El consorcio seleccionado está constituido por un total de 17 entidades de 7 países europeos y está coordinada por la entidad griega ETME. SAES participa bajo la modalidad de Entidad Tercera Vinculada de Navantia. El proyecto tiene una duración de 42 meses, estando prevista su finalización para Mayo de 2025.

El proyecto está enfocado al desarrollo de un prototipo de plataforma no tripulada, altamente autónoma, energéticamente eficiente, basada en tecnologías de plataformas petrolíferas miniaturizadas y con una amplia gama de sensores aéreos, de superficie y submarinos. Esta plataforma podrá ser desplegada en cualquier zona geográfica, incluyendo las de aguas profundas, y en condiciones ambientales adversas, por lo que será muy versátil en sus operaciones.

La participación de SAES se centra en la integración en la plataforma de su Sonar de Detección de Buceadores DDS-03 y de su sistema asociado DES enfocado a disuadir a los buceadores de acercarse a la zona bajo protección a partir de la emisión de mensajes acústicos. Asimismo participa en la elaboración de requisitos y en el diseño del prototipo del sistema completo.

SAES participa desde diciembre de 2022 en el proyecto dTHOR, seleccionado en la convocatoria de 2021 del Fondo Europeo de Defensa (EDF, European Defence Fund) en el ámbito de la categoría: Buques inteligentes, temática: Monitorización de la salud estructural de los buques digitales.

El proyecto tiene una duración de 36 meses y está siendo desarrollado por un consorcio de 35 entidades de 9 países europeos, estando coordinado por la entidad noruega SINTEF.

dTHOR (digital ship sTructural Health mOnitoRing) desarrollará la siguiente generación de un sistema predictivo de monitorización de la salud estructural de los buques. Este sistema está basado en la utilización innovadora de: grandes cantidades de medidas de carga y respuesta obtenidos a partir de sensores robustos y avanzados, un entorno digital compatible con estándares abiertos reconocidos para intercambio de datos y el análisis híbrido y modelado, que combina modelos físicos y dirigidos por datos.

La participación de SAES en dTHOR se centra en los ámbitos del modelado, incluyendo el desarrollo de la función de transferencia vibración-ruido del buque, selección de sensores para adquisición de firma acústica y gestión del ruido radiado submarino.

SAES forma parte del consorcio de entidades que desarrolla el proyecto EPC (European Patrol Corvette) seleccionado en la convocatoria 2021 del Fondo Europeo de Defensa, en la categoría: Offshore patrol vessel, temática: Modular and multirole patrol corvette.

EPC ha comenzado en Noviembre de 2023, tiene una duración de 24 meses y está siendo desarrollado por un consorcio de 35 entidades (incluyendo beneficiarios, entidades afiliadas y entidades subcontratadas) de 12 países europeos, estando coordinado por la entidad francoitaliana NAVIRIS.

El proyecto EPC está enfocado al desarrollo de estudios conceptuales, hasta el diseño inicial, de un buque de referencia clase corbeta, con capacidad para llevar a cabo un amplio rango de misiones en contextos futuros de operaciones. El diseño producido conducirá al desarrollo de un buque modular y flexible, más energéticamente eficiente, más ecológico y seguro y más interoperable y ciberseguro con relación a las configuraciones actuales.

La participación de SAES en EPC está centrada en el ámbito de la gestión activa de las firmas multi-influencia del buque, incluyendo:

–  Medida y análisis de la firma submarina del buque.

– Predicción y control de las firmas acústica, eléctrica y magnética.

–  Sistema de monitorización del ruido acústico.

–  Gemelo digital para la gestión y control de la firma acústica.

–  Herramienta de evaluación de la detectabilidad de la corbeta ante minas navales.

SAES forma parte del consorcio internacional que está desarrollando el proyecto SWAT-SHOAL (Swarm and teaming operation of Manned & Unmanned Underwater Vehicle SHOAL), seleccionado en la convocatoria EDF 2023 en la temática: Underwater manned-unmanned teaming and swarms.

SWAT-SHOAL ha comenzado en Diciembre de 2023, tiene una duración de 36 meses y está siendo desarrollado por un consorcio de 20 entidades de 12 países europeos, estando coordinado por la entidad española NAVANTIA.

El proyecto SWAT-SHOAL desarrolla el concepto de un sistema de sistemas que integra diferentes tipos de vehículos tripulados y no tripulados en un enjambre para lograr una mayor eficacia en misiones submarinas, como: vigilancia, reconocimiento, guerra de minas, enfrentamientos colaborativos o apoyo a operaciones anfibias.

La participación de SAES se centra en el liderazgo del paquete de trabajo WP5 enfocado a la identificación de gaps tecnológicos y la definición de hojas de ruta futuras para eliminar estos gaps y en la participación en los paquete de trabajo centrados en: definición de escenarios y captura de requisitos, requisitos del Sistema de Sistemas, plataformas y componentes, tecnología de comunicaciones y en los paquetes de trabajo relacionados con la simulación de la demostración y preparación y ejecución de la demostración en la mar.

SAES está integrada en el consorcio internacional europeo que desarrolla el proyecto UnderSec (Underwater Security) seleccionado en la convocatoria Horizonte Europa 2022 en la temática: Capacidades de detección y control submarinos.

El consorcio encargado del desarrollo del proyecto está configurado por un total de 22 entidades de 7 países europeos y está coordinada por la entidad alemana Fraunhofer. El proyecto tiene una duración de 36 meses, estando prevista su finalización para octubre de 2026.

En el ámbito del proyecto se desarrollará un sistema prototipo de enfoque modular compuesto por sistemas, sensores y activos robóticos para la vigilancia de buques, puertos e infraestructuras marítimas, incluyendo demostraciones en entornos operativos reales.

SAES lidera el paquete de trabajo PT3 Tecnologías de protección para la vigilancia submarina continua y detección de amenazas potenciales para alerta temprana y acciones de disuasión, para el que desarrollará una barrera de sensores magnéticos para detección de posibles intrusos y aportará su sonar de detección de buceadores DDS-03 y su sistema DES de disuasión de acceso a buceadores. Adicionalmente participará en otros paquetes de trabajo relativos a actividades como definición de conceptos operativos, integración del sistema y test del prototipo.

SAES participa desde noviembre de 2022 en el desarrollo del proyecto europeo SONORA, seleccionado en el ámbito de la convocatoria de 2022 de la JPI (Joint Programming Initiative) Oceans: Underwater Noise in the Marine Environment.

SAES participa como entidad subcontratada de las Universidades de Alicante (UA) y Politécnica de Valencia (UPV), las cuales integran el consorcio encargado de desarrollar el proyecto junto a tres entidades italianas.

SONORA (evaluación de umbrales e impacto, más allá de los niveles de presión acústica, ligados a actividades de crecimiento azul emergentes), llevará a cabo la evaluación de umbrales cuantitativos relativos a impactos de comportamiento y fisiológicos sobre los peces, a partir de las relaciones entre presión acústica y movimiento de partículas, para evaluar el impacto de ambas variables.  

La participación de SAES en SONORA se centrará en la realización de campañas de medida de niveles de presión sonora y movimiento de partículas y análisis de los datos obtenidos.

SAES forma parte del consorcio liderado por el Centro Tecnológico Naval (CTN) que ha sido seleccionado por la agencia europea CINEA (European Climate, Infrastructure and Environment Executive Agency) para desarrollar la licitación CINEA/2022/OP/0019 enfocada a la construcción de una librería abierta conteniendo un catálogo de firmas de sonido individuales en entornos marinos de aguas poco profundas.

El proyecto ha comenzado su desarrollo en septiembre de 2023 y su fecha de finalización es enero de 2025. El consorcio está constituido por siete entidades de cinco países europeos.

La participación de SAES se centra en la recopilación de datos y la elección de algoritmos basados en IA y su entrenamiento y test.

SAES participa en el desarrollo del proyecto METASUB (noviembre 2021 a noviembre 2024), seleccionado en la convocatoria COINCIDENTE (Cooperación en Investigación Científica y Desarrollo en Tecnologías Estratégicas) del año 2020 del Ministerio de Defensa.  

El consorcio encargado de la ejecución de METASUB está compuesto por las entidades: CTN (coordinador), Navantia y SRG, participando SAES como entidad subcontratada del CTN.

El proyecto METASUB (Materiales acústicos para la reducción de firmas de submarinos) está enfocado a implementar una metodología que permita obtener distintas configuraciones de paneles, basados en metamateriales, que mejoren las prestaciones acústicas de los actuales paneles de la superestructura de los buques submarinos de la Armada.

La participación de SAES en METASUB se centra por un lado en el ámbito de: la definición de las configuraciones de interés para las que se van a realizar a medida el diseño, la optimización y la fabricación y en la definición de los rangos de frecuencia de interés para cada aplicación y los objetivos de diseño para la reducción de la firma electromagnética.

Adicionalmente, SAES participa en la definición y ejecución de un ensayo en el medio marino para comprobar en condiciones reales el comportamiento de un objeto de grandes dimensiones previamente diseñado y fabricado, así como en los posibles ensayos de aislamiento y de absorción acústica y electromagnética en el mar de una esfera a mayor escala.

SAES forma parte del consorcio que está desarrollando el Proyecto ePark+, seleccionado para subvención en la Convocatoria Misiones Ciencia e Innovación 2022 de CDTI, y que cuenta con el apoyo del Ministerio de Ciencia e Innovación. Además de SAES el consorcio está formado por las siguientes entidades:

  • Navantia (Coordinador).
  • ABANCE
  • ARISNOVA
  • EOLOS
  • PERSEO TECH.

Participando como entidades subcontratadas: Universidad Politécnica de Cartagena (UPCT), AICIA (Universidad de Sevilla) y FIDESOL.

Se trata de un proyecto colaborativo que contribuirá al desarrollo tecnológico de la eólica marina, iniciado en diciembre de 2022 y que se prolongará hasta enero de 2025.

El proyecto ePark+ está centrado en la investigación y desarrollo de diferentes tecnologías digitales para el Soporte a la Operación y Mantenimiento (O&M) de parques eólicos marinos. El proyecto se centra en obtener un demostrador tecnológico de un Sistema Inteligente para esta función haciendo uso de vehículos no tripulados, así como en el desarrollo de un prototipo para mostrar su funcionamiento en un entorno relevante y controlado.

El sistema constará de un vehículo de superficie no tripulado (USV), que actuará como nave nodriza desde donde operarán vehículos no tripulados aéreos (UAV) y submarinos (UUV), así como de un centro de control remoto desde donde se centralizará toda la información proveniente de los sensores de los vehículos no tripulados.

La aportación de SAES en el programa ePark+ se centra en la propagación acústica submarina y la vigilancia de infraestructuras submarinas por medio de sensores instalados en los vehículos.

La participación en este proyecto por parte de SAES muestra la aplicabilidad para el sector civil de tecnologías provenientes del entorno de defensa, ampliando la diversificación de aplicaciones de estas tecnologías duales. En la tecnología de vehículos no tripulados, SAES es experta en su sensorización para su adaptación a distintos usos con el empleo de técnicas de inteligencia artificial.

SAES participa como miembro del consorcio que desarrolla el proyecto BLUESIM seleccionado en la convocatoria de 2023 del PERTE del Sector Naval del Ministerio de Industria, Comercio y Turismo.

El consorcio está integrado por 5 entidades nacionales y coordinado por la empresa Clue Technologies. Está prevista su finalización en Junio de 2025.

BLUESIM (Plataforma de entrenamiento sintético para UxVs autónomos) se centra en la investigación de un nuevo tipo de arquitectura de entrenamiento para sistemas de Inteligencia Artificial (IA) basados en aprendizaje profundo. El proyecto se enfoca en dos aplicaciones iniciales: la caracterización de un entorno marino sintético para Deep Learning y la representación de Vehículos no tripulados de superficie (USV) y submarinos (UUV) con sistemas sintéticos.

SAES va a liderar dos paquetes de trabajo dentro de este proyecto, relativos a: Caracterización del entorno acústico marino, en el que simulará el entorno acústico adaptado a las condiciones del escenario de operación de los UxVs y Modelo de simulación de sensores acústicos y sus interfaces en el que simulará un Sonar de Barrido Lateral (SBL) y un sonar de visión frontal. Además participará en otros paquetes de trabajo relativos a actividades como definición de requisitos, definición de la arquitectura del sistema e integración y pruebas del sistema completo.