El UUV FUSION de SRS lleva los conectores Fischer FiberOptic con sellado IP68 a 300 m de profundidad

Strategic Robotic Systems (SRS) utiliza el conector Fischer FiberOptic con un canal óptico (FO1) y sellado IP68 en su revolucionario vehículo submarino no tripulado (UUV) FUSION. Mientras está anclado a una red, el UUV puede enviar datos en tiempo real al equipo en la superficie desde 300 m de profundidad.

Strategic Robotic Systems, Inc. (SRS) se fundó con el objetivo de desarrollar la nueva generación de sistemas submarinos abordando el desafío desde una nueva perspectiva. Su vehículo submarino autónomo (AUV) llamado FUSION es uno de los pocos que funciona tanto como AUV, vehículo operado remotamente (ROV) o asistente para un submarinista. Los ingenieros de SRS colaboraron con Fischer Connectors para realizar pruebas y establecer las especificaciones de un conector Fischer FiberOptic con un canal óptico (FO1) capaz de transferir  en entornos hostiles y en tiempo real grandes cantidades de datos  a los operadores y los analistas que trabajan en la superficie.

Se utiliza una solución exclusiva de Fischer Connectors en el FUSION de SRS y en los dispositivos en la superficie, ofreciendo una conexión de gigabit para entregar datos en tiempo real o tras la recuperación del vehículo.

 

RETOS Y OPORTUNIDADES

Cuando el equipo de SRS empezó a diseñar su vehículo submarino autónomo FUSION en 2015, quería diferenciarlo de los demás robots submarinos del mercado. Tenía que ser del tamaño adecuado para llevar a cabo misiones militares, ayudar a primeros intervinientes en esfuerzos de recuperación y caber en barcos pequeños destinados a exploraciones científicas. Eso significaba que tenía que ser lo suficientemente robusto para sumergirse en todas las condiciones meteorológicas hasta 300 metros de profundidad y enviar a la superficie datos de sonar, de los sensores y vídeo en HD. Pero eso no es todo, el equipo quería que fuera multifuncional, de modo que pudiera conectarse a la superficie en aquellos casos en los que se recogía información en tiempo real o que pudiera operarse en remoto para navegar por lugares donde el anclaje a la red podría dar problemas. También quería que el precio fuera asequible.

Lo importante son los datos

Uno de los primeros requisitos, según Jesse Rodocker, Presidente de Strategic Robotic Systems, era que tenía que ser capaz de soportar la dureza de la navegación submarina oceánica en todo tipo de condiciones meteorológicas. Además, tenía que gestionar una cantidad ingente de datos. “Sabíamos que necesitábamos que transmitir vídeo en HD usando un enlace de gigabit con la superficie. Teniendo en cuenta la distancia que necesitábamos y descartando por completo el tradicional cobre. De inmediato nos dimos cuenta de que teníamos que usar fibra óptica”. El equipo de ingeniería tuvo la misión de encontrar un conector de fibra óptica robusto capaz de gestionar los datos y hacer frente a las condiciones.

La búsqueda de la solución de conectividad adecuada

El conector Fischer FiberOptic Series FO1 cuenta actualmente con sellado IP68 para 2 metros durante 24 horas. Eso es lo que pone en la documentación. No obstante, después de inspeccionarlo, el equipo de SRS creía que podía dar más de sí. El equipo de ingeniería ya había establecido las especificaciones para el FO1 de un canal óptico para los dispositivos en la superficie. Había receptáculos en las consolas que transferían los datos a una red. Los dispositivos en la superficie debían ser capaces de soportar las condiciones meteorológicas asi como la manipulación brusca del personal militar. Puesto que los productos de Fischer Connectors cumplían estos parámetros y que ya se habían seleccionado para los dispositivos en la superficie, empezaron a estudiar con el equipo de Fischer Connectors las posibilidades para los dispositivos submarinos.

Rodocker dice que, después de observar el comportamiento del conector en superficie, creía que funcionaría bajo el agua, aunque en las especificaciones oficiales no se indicaba que pudiera llegar a la profundidad que ellos necesitaban. “Los componentes submarinos típicos eran muy, pero muy caros. Eran grandes, pesados y nada fáciles de usar. Necesitábamos algo más pequeño, más sencillo de instalar y fácil de usar, pero que al mismo tiempo fuera lo suficientemente robusto y fiable paraejecutar el trabajo”.

 “Disponemos de un tanque de presión que usamos para probar los componentes a una presión elevada. Podemos hacer pruebas a hasta 750 psi (5,17 MPa). Imita la presión a diferentes profundidades bajo el agua. En cuanto recibimos algunas muestras, empezamos a hacer pruebas de presión”. Las muestras de los conectores superaron la prueba a 300 m de profundidad y más. También se probaron pares de conectores y cables conectados. Tras superar la prueba en el laboratorio de la empresa, los ingenieros llevaron la solución de conectividad a mar abierto, donde funcionó satisfactoriamente tanto desde el punto de vista mecánico como desde el óptico en pruebas realistas a medida que el vehículo se movía. En el caso del cable que también actúa como anclaje a la red, SRS desarrolló un cable a medida con Linden Photonics y colaboró con FIS Blue, socio de Fischer Connectors, para la integración.

Actualmente, el vehículo lo usa la Armada de los Estados Unidos para encontrar y recuperar minas o objetos similares. Otras organizaciones militares, de seguridad y científicas también están usando este AUV/ROV confiable y asequible que incorpora una exclusiva solución de conectividad de Fischer Connectors para ayudarles a llevar a cabo exitosas misiones submarinas.

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“Elegimos los conectores Fischer FiberOptic porque son confiables, están bien fabricados y tienen un buen precio. Tuvimos en cuenta todos esos factores a la hora de tomar nuestra decisión. En superficie, los usamos en nuestras consolas y los dispositivos accesorios, y bajo el agua en el propio vehículo submarino autónomo”.

Jesse Rodocker, Presidente, Strategic Robotic Systems

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El exclusivo cable de fibra óptica naranja está terminado con un conector Fischer FiberOptic FO1, tanto en el extremo de superficie como en el submarino, lo que permite transferir con rapidez vídeo en HD y otros datos en tiempo real.

 

EL PROYECTO EN RESUMEN

Industria

Defensa y seguridad, exploración científica

Tipo de aplicación

Instrumental técnico, marina

Ubicación

Estados Unidos

Descripción del proyecto

Strategic Robotic Systems (SRS) seleccionó el conector Fischer FiberOptic FO1 para poder transferir de forma segura grandes cantidades de datos de los sensores, los dispositivos de sonar y las cámaras de su vehículo submarino autónomo FUSION a los operadores y analistas que trabajan en la superficie. El FUSION se usa en misiones militares, de búsqueda y recuperación, y científicas en todo el mundo. Su conexión de fibra óptica es un enlace de gigabit con la superficie que funciona en condiciones extremas en océanos, lagos y vías navegables. Este ROV/AUV submarino puede descender hasta 304,8 m de profundidad con conectores Fischer Connectors sellados IP68. El uso de conectores robustos permite al sumergible operar tanto con anclaje a la red como sin él, dependiendo de la misión que tenga por delante.

Como referencia, 300 m está muy cerca del récord mundial de profundidad establecido por el ser humano en la modalidad de buceo con oxígeno. En 2014, Ahmed Gabr usó una cuerda guía especial para conseguir el récord, para cual tardó tan solo 12 minutos en descender, pero le llevó 15 horas regresar a la superficie. En sus descensos a mayor profundidad, el UUV FUSION llega a la parte superior de la zona disfótica del océano. A esa profundidad, hay tan poca luz que no se realiza la fotosíntesis. *

* La zona disfótica empieza a unos 185 m de profundidad y llega hasta una profundidad de alrededor de 1000 m. El FUSION llega a profundidades de alrededor de 300 m, la parte superior de esa zona. https://oceanservice.noaa.gov/facts/light_travel.html

 

RETOS DE CONECTIVIDAD CLAVE

  • Garantizar una conectividad confiable a una profundidad de 304,8 m
  • Transmitir vídeo en HD a velocidad de gigabit
  • Capacidad para funcionar tanto con anclaje a la red (para datos en tiempo real) como sin él (carga de datos a posteriori)
  • Número elevado de ciclos de acoplamiento para los conectores

 

LA SOLUCIÓN

El conector de un canal óptico Fischer FiberOptic FO1 se usa para llevar al vehículo submarino FUSION de SRS hasta unos 300 m de profundidad, con anclaje a la red o sin él. Su sellado IP68 protege el vehículo y los datos en condiciones oceánicas hostiles.

Solución de conectividad seleccionada

Conector de un canal óptico Fischer FiberOptic Series FO1 y cable personalizado ensamblado por FIS Blue, socio de Fischer Connectors.

Requisitos principales

Capacidad para soportar una profundidad de 300 m (450 psi o 3,1 MPa) y condiciones oceánicas complicadas.

Valor añadido

La robusta conexión de fibra óptica permite que el FUSION de SRS sea uno de los pocos ROV/AUV híbridos del mercado que proporciona datos de sonar y sensores, además de vídeo en HD a velocidades de gigabit.

Beneficios comerciales

  • El uso de fibra óptica proporciona una conectividad robusta y permite a SRS mantener reducido el coste global, lo que convierte al FUSION en uno de los vehículos submarinos no tripulados más asequibles del mercado actual
  • Ejecuta misiones a 304,8 metros bajo el agua
  • Eficiencia de coste gracias a una mejor relación entre el coste del proyecto y el ciclo de vida del producto