DIDSON DH (Dual Frequency Identification Sonar)

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1 DIDSON DH (Dual Frequency Identification Sonar) Il Servizio Sommozzatori del Corpo Nazionale dei Vigili del Fuoco si è ultimamente dotato di una apparecchiatura destinata alla ricerca subacquea in acque con scarsa o mancata visibilità denominate DIDSON (Dual Frequency Identification Sonar) un sonar a doppia frequenza per l identificazione degli oggetti. Il didson è un sonar ad alta definizione che utilizza un segnale ad alta frequenza e lenti acustiche per fornire una immagine vicina a quella di una videocamera. Per ottenere una così alta definizione, il Didson utilizza un emettitore lineare composto da 96 elementi piezoelettrici in materiale composito; questi possono operare a 1.0 MHz e a 1.8 MHz dando così la possibilità allo strumento di lavorare con due differenti frequenze in funzione della definizione e della

2 profondità di campo desiderata; a bassa frequenza vengono usati solo 48 elementi, ad alta frequenza vengono usati tutti e 96; l immagine viene costruita mediante otto cicli di trasmissione/ricezione ciascuno dei quali usa un differente set di 12 fasci nel caso si lavori a 1.8 MHz, invece a 1.0 MHz da 4 cicli di 12 fasci. La velocità di aggiornamento dell immagine varia da 21 a 5 frame/s in funzione della frequenza e del range. L utilizzo delle le lenti acustiche fa si che il fascio sonoro generato sia molto stretto sia in trasmissione che in ricezione, è infatti necessario un fascio stretto per avere un elevato potere separatore che garantisce così una ottima definizione dell immagine. Il Didson genera infatti un fascio sonoro di 14 in verticale e 29 in orizzontale composto da 96 fasci, ciascuno ampio 14 in verticale e di 0,3 in orizzontale quando si lavora a 1,8 MHz e da 48 fasci di 14 in verticale e 0,6 in orizzontale nel caso si lavori a 1,0 MHz; le lenti acustiche permettono inoltre di focalizzare il raggio senza ricorrere a elaborazioni elettroniche: in questo modo il consumo energetico è estremamente ridotto (circa 30 W) permettendo così di alimentare lo strumento con una batteria e rendendolo autonomo dalla superficie. Il Didson DH è uno strumento facilmente brandeggiabile dal sommozzatore in immersione, il quale grazie ad un visore posizionato sulla maschera può vedere ciò che lo strumento rivela. Nel visore infatti viene mostrata l immagine sonora in un area trapezoidale sul cui lato destro viene riportata la scala delle distanze; vi si può inoltre

3 leggere la profondità, i gradi bussola e l orizzonte artificiale nonché il tempo residuo della batteria indicato sia in ore e minuti che con un indicatore grafico. Il Didson oltre a consentire al sommozzatore di operare in modo autonomo, può essere connesso con la superficie tramite un cavo che può fornire l alimentazione e allo stesso tempo, tramite il software in dotazione, permettere all operatore in superficie di vedere le immagini in tempo reale e gestire tutte le funzioni del sonar. Il Didson è composto da un contenitore cilindrico nel quale è alloggiata l elettronica ed il meccanismo per la regolazione del fuoco e da un contenitore rettangolare posto sopra il cilindro nel quale sono alloggiate le lenti, la batteria è posizionata sul davanti dello strumento mentre il display è collegato sul retro dove è posizionata anche l impugnatura ed i 4 bottoni per gestire le funzioni del Didson. In immersione lo strumento risulta essere leggermente negativo, l impugnatura è comoda ed i pulsanti facilmente azionabili anche con guanti spessi; il visore a colori montato sulla maschera è luminoso e posizionato in modo tale da garantire un ottima visione dei dati. Come già detto si può operare con due diverse frequenze, la frequenza più bassa serve per coprire una superficie maggiore a discapito della risoluzione, mentre la frequenza più elevata permette una migliore identificazione degli oggetti; a 1.0 MHz il range varia da 1 m a 35 m mentre a 1.8 MHZ il range va da 1 m a 15 m., variando il range la frequenza viene variata automaticamente. Il Didson DH è dotato di una memoria interna di 1 GB per permettere all operatore in immersione di registrare ciò che vede; nel caso che lo strumento sia collegato alla superficie tramite il cavo, la registrazione può essere fatta direttamente sull hard disk del computer al quale è collegato.

4 Il software in dotazione permette di gestire completamente lo strumento dalla superficie, gli eventuali oggetti individuati possono essere misurati e, tramite l interfacciabilità con una antenna GPS fornisce la posizione della consolle di superficie, tramite la quale attraverso la bussola e la scala delle distanze, presenti nel monitor, è possibile referenziare anche gli oggetti individuati. L utilizzo del software fa si che lo strumento possa essere montato su un supporto fisso e gestito completamente dalla superficie senza la necessità di un operatore in immersione. L apparato può trovare applicazione nelle seguenti operazioni effettuate ordinariamente dal Nucleo sommozzatori VF: 1. PRE-VISIONE SCENARIO SUBACQUEO PER PIANIFICAZIONE IMMERSIONE: quando ci si appresta ad effettuare una immersione in un luogo di cui non si conoscono i fondali se non con parziali informazioni ottenute mediante ricerche mnemoniche tra le persone presenti ed abitanti vicino al bacino in oggetto, è di fondamentale importanza

5 attualmente muoversi in immersione con particolarissima attenzione al fine di non compromettere l incolumità del sommozzatore: questo perché le prime immersioni sono da considerarsi come propedeutiche al fine del riconoscimento del fondale, degli ostacoli presenti, e delle minacce incombenti (ricordiamo che il sommozzatore si muove in acque senza visibilità!!!!); con l apparecchiatura in questione è possibile avere già una visione chiara e dettagliata dell ambiente in cui si dovrà poi muovere il sommozzatore. Lo strumento consente l analisi ambientale pre-immersione in quanto dalla superficie è possibile la scansione del fondale; una volta fatta la scansione risulterà più facile la predisposizione e la pianificazione dell intervento. 2. CONTROLLO DI SICUREZZA PER GLI OPERATORI IMMERSI: quando l operatore subacqueo opera, attualmente, lo posso controllare solamente mediante sistemi di comunicazione con la superficie: in maniera tradizionale mediante segnali alla sagola, o in maniera più attuale mediante comunicatori. Con l utilizzo di tale apparecchiatura è possibile inserire un nuovo e vantaggioso elemento di controllo e di sicurezza per l operatore immerso con una visione dello stesso dalla superficie (anche mediante un operatore che stà a profondità inferiore rispetto a quella delle operazioni) che consente di avvisarlo, quando lavora nell oscurità, di eventuali ostacoli o mutazioni situazionali.

6 3. RICERCHE SISTEMATICHE: le attuali procedure di ricerche sistematiche utilizzate dal personale sommozzatore del Corpo Nazionale dei VVF (cfr Manuale Operativo Sommozzatori VVF) indicano che durante le operazioni di ricerca all interno di un campo dato (vedi ricerche a chiocciola, corridoio ecc) il passo con cui spostarsi sul fondo è in funzione della visibilità che il sommozzatore osserva in acqua. Quando non ho visibilità, il passo diventa molto basso nell ordine del metro lineare. In tale caso per poter effettuare una ricerca in un campo di lavoro di lunghezza pari a 20 metri dovrei effettuare circa 20 passate a corridoio utilizzando, come di norma, solamente il senso del tatto. Con la strumentazione Didson, che consente di vedere con una certa efficacia in funzione della scala impostata sul visore del sommozzatore, potrei aumentare il passo anche a 5 metri (dipende ovviamente dalla grandezza dell oggetto ricercato: più è grande più posso aumentare la profondità dell osservazione) limitando così notevolmente il numero delle passate con un notevole risparmio di tempo e, a parità dello stesso, una copertura maggiore di spazi di ricerca verificati. Non ultimo è da tenere conto che, con i sistemi di comunicazione l operatore di console di superficie potrebbe, in base a quanto visionato, indirizzare le ricerche.

7 4. RICERCA PER TARGET: quando le notizie relative alla presunta scomparsa di persone o ricerca di oggetti in acqua non fossero precise, è a volte difficile impegnare una ricerca sistematica su un bacino lacustre o fluviale di vaste proporzioni visto la non precisione delle notizie assunte. Risulterebbe opportuno anziché desistere nella ricerca poter effettuare una scansione del fondale e delle rive con l apparecchiatura DIDSON per poter evidenziare target da dover successivamente verificare tramite l immersione diretta. Questa procedura oltre a velocizzare la ricerca di obiettivi in acqua consentirebbe di limitare i tempi di immersione specifici in maniere da utilizzare la stessa unità sub. L applicazione dei sistemi sopra descritti ha consentito in occasione delle ricerche effettuate su un canale in località Terracina (VT) ed in lago in località Massaciuccoli (LU) di ottener ein breve tempo il ritrovamento di quanto ricercato. L utilizzo dello strumento DIDSON può esser collocato come l anello di giunzione tra le ricerche effettuate con le tecniche SideScanSonar-Rov (Sonar a Scansione Laterale) e la ricerca con l utilizzo solo sommozzatore; infatti l attuale tecnologia del SideScanSonar consente l utilizzo dello stesso in specchi d acqua con profondità importanti e vasti bacini idrici ove è possibile la navigazione; per i restanti scenari con bacini idrici meno vasti e meno profondi è possibile utilizzare la strumentazione DIDSON.

8 CARATTERISTICH TECNICHE Modo Identificazione Frequenza operativa 1,8 MHz Ampiezza del fascio (trasmissione/ricezione) 0,3 Oriz. per 14 Vert. Numero dei fasci 96 Range 1 m 15 m Modo Ricognizione Frequenza operativa 1,0 MHz Ampiezza del fascio (trasmissione/ricezione) 0,6 Oriz. Per 14 Vert. Numero dei fasci 48 Range 1 m 35 m Entrambi i Modi Frequenza di aggiornamento (in funzione del range) 5-21 frames/s Angolo di visuale 29 Fuoco (automatico e manuale) da 1 m al massimo range Durata della batteria 2,5 ore Peso del sonar in aria 7,7 kg Peso della batteria in aria 2 kg Peso del sistema in acqua 600 gr Dimensioni 43 cm X 20 cm X 17 cm Profondità operativa 90 m Controlli Quattro switches sulla impugnatura o via Ethernet