Um casco, muitas missões: como os USVs modulares estão mudando as operações marítimas autônomas.

O guincho da SeaTrac realiza rotineiramente perfis em águas com mais de 200 metros de profundidade, mesmo em mares agitados onde o movimento das ondas dificultaria a operação. Crédito: SeaTrac Systems

A rápida expansão das operações marítimas autônomas criou um desafio tanto para instituições de pesquisa e agências governamentais quanto para operadores comerciais. À medida que as missões se tornam cada vez mais diversas, desde monitoramento ambiental e levantamentos hidrográficos até exercícios de defesa e posicionamento submarino, a manutenção de embarcações dedicadas para cada aplicação apresenta dificuldades tanto financeiras quanto operacionais.

Em vez disso, muitas organizações estão priorizando veículos de superfície não tripulados (USVs) modulares, capazes de suportar múltiplos perfis de missão por meio da rápida reconfiguração da carga útil. Em vez de adquirir uma nova plataforma para cada sensor ou aplicação, um único veículo pode se adaptar às mudanças nos requisitos operacionais, minimizando os custos de logística, treinamento e manutenção.

A Universidade do Sul do Mississippi (USM) está entre as muitas instituições que colocam esse conceito em prática. Por meio de seu Centro de Pesquisa Marinha, a USM empregou o USV SP-48 da SeaTrac Systems em uma gama crescente de projetos científicos, de defesa e industriais, demonstrando como uma plataforma modular pode servir como um multiplicador de forças em diferentes missões.

Uma plataforma projetada para adaptabilidade

Ao contrário das embarcações tradicionais, projetadas para missões específicas, o SP-48 foi concebido com uma arquitetura modular. As cargas úteis podem ser integradas em múltiplos pontos de montagem, incluindo um compartimento de carga central, um compartimento de carga seco, um mastro ou uma quilha, permitindo que os operadores configurem rapidamente o veículo para diferentes sensores sem alterar fundamentalmente a plataforma em si.

Essa flexibilidade elimina a necessidade de manter embarcações separadas para cada missão, ao mesmo tempo que permite a integração de novas tecnologias conforme as necessidades operacionais evoluem.

A plataforma também incorpora comunicações além do horizonte, múltiplas opções de energia e recursos de comando e controle remoto que permitem aos operadores supervisionar missões a partir da costa. Em muitos casos, um único operador pode supervisionar vários veículos simultaneamente, aumentando ainda mais a eficiência operacional.

“Veículos de Superfície Não Tripulados (USVs) como os nossos oferecem aos pesquisadores e gerentes de projeto a oportunidade de coletar mais dados marinhos ou monitorar águas abertas com custos operacionais, riscos para humanos e impacto ambiental significativamente reduzidos”, disse Hobie Boeschenstein, diretor de desenvolvimento de negócios da SeaTrac. “A implantação de USVs adaptáveis a praticamente qualquer ambiente marinho, carga útil ou sensor ajuda a garantir o sucesso em diversos perfis de missão, contribuindo ainda mais para o valor da plataforma. As oportunidades de uso em ambientes costeiros e oceânicos são infinitas.”

Ampliação da Coleta de Dados Ambientais

Uma das demonstrações mais claras dessa flexibilidade tem sido o programa contínuo de mapeamento de hipóxia da USM no Golfo da América.

Com base em implantações anteriores, os pesquisadores expandiram as operações implantando dois USVs SP-48 simultaneamente, cada um equipado com perfiladores acústicos de corrente Doppler (ADCPs Teledyne Workhorse Monitor) e sondas oceanográficas AML Endura 6 para coletar medições da qualidade da água.

A operação de múltiplas embarcações autônomas permitiu aos pesquisadores aumentar tanto a cobertura espacial quanto a densidade de dados, reduzindo, ao mesmo tempo, o pessoal tradicionalmente necessário para levantamentos costeiros.

"O SP-48 da SeaTrac e o guincho de popa reduziram com sucesso a necessidade de pessoal em campo para o mapeamento da hipóxia costeira, apesar das condições marítimas desfavoráveis e dos corredores costeiros congestionados", disse James Thompson, especialista em instrumentação hidrográfica da USM. "Ainda mais impressionante foi a conectividade da embarcação. Esperamos incorporar a tecnologia da SeaTrac em pesquisas futuras."

Em vez de substituir os pesquisadores, os USVs (Veículos de Superfície Não Tripulados) ampliam seu alcance operacional, permitindo uma coleta de amostras mais contínua com menos pessoas em risco na água.

Dois USVs (Veículos de Superfície Não Tripulados) da SeaTrac operaram continuamente em apoio à USM (Monitoramento de Superfície Não Tripulado) com intervenção mínima do piloto remoto, mantiveram posição por longos períodos e possibilitaram a coleta de novas amostras quando necessário nas águas costeiras do Golfo da América. Crédito: SeaTrac Systems

A USM comanda remotamente dois USVs em uma via navegável costeira por meio de um computador portátil. Crédito: SeaTrac Systems/USM

Apoio ao Treinamento de Defesa

A mesma plataforma também foi adaptada para uma missão completamente diferente: apoiar o treinamento de pilotos da Força Aérea dos EUA.

Em colaboração com a Parsons Corporation e a Guarda Nacional Aérea dos EUA, a USM configurou o SP-48 para transportar um emulador TReX (Ambiente Representativo de Ameaças) que simulava sistemas hostis de defesa aérea durante exercícios de treinamento de voo.

Em vez de coletar dados ambientais, o USV (Veículo de Superfície Não Tripulado) tornou-se um ativo de ameaça posicionado remotamente. Em última análise, o exercício teve como alvo sistemas aéreos e comunicou-se com o centro de comando e controle por meio de canais de comunicação comerciais e não comerciais para desenvolver habilidades em avaliação de ameaças e tomada de decisões.

Como o USV era implantado remotamente e reposicionado conforme necessário, ele oferecia uma alternativa flexível à infraestrutura fixa ou a embarcações de apoio tripuladas.

"Essa solução inovadora reduz os custos logísticos e de pessoal associados a missões tripuladas, ao mesmo tempo que facilita um ambiente de simulação de alta fidelidade, elevando, em última análise, a prontidão operacional da Força Aérea dos EUA", disse   Mike Kushin, presidente de defesa e inteligência da Parsons.

A SeaTrac Systems fez uma parceria com a Parsons Corporation para apoiar uma demonstração de ambiente de ameaças para a Força Aérea dos EUA. Crédito: SeaTrac Systems

Aprimorando as operações acústicas

Na área de segurança interna, o SP-48 da SeaTrac também oferece suporte à pesquisa acústica e a atividades relacionadas à inteligência, vigilância e reconhecimento (ISR).

Em colaboração com o Hyperion Technology Group e a Blue IQ, pesquisadores da USM integraram hidrofones da Blue IQ ao veículo para missões de monitoramento acústico.

Durante operações estacionárias, o USV registrou assinaturas acústicas do tráfego marítimo e de aeronaves ao redor, coletando conjuntos de dados valiosos sem a necessidade de pessoal a bordo da embarcação.

A plataforma também foi usada para rastrear veículos subaquáticos autônomos (AUVs) equipados com emissores acústicos. Usando dados de hidrofones em tempo real, os operadores puderam detectar, localizar e se aproximar de ativos subaquáticos durante os testes.

Em 2026, a USM sediou uma demonstração acústica colaborativa na Costa do Golfo com a Universidade do Mississippi (Ole Miss), a SeaTrac, o Hyperion Technology Group e a BLUEiQ. Crédito: SeaTrac Systems

Mapeamento acima e abaixo da superfície

Outra aplicação recente envolveu o mapeamento magnético colaborativo usando   Magnetômetros QuSpin.

Para esta missão, o sensor foi montado sob o casco, na quilha do SP-48, permitindo que permanecesse submerso durante as operações e coletasse medições magnéticas de alta fidelidade.

A integração ilustra como as opções de montagem física são tão importantes quanto a compatibilidade dos sensores. Missões diferentes frequentemente exigem diferentes orientações de sensores ou exposição ambiental, e a capacidade de montar cargas úteis no mastro, dentro da piscina lunar, no compartimento de carga ou sob o casco amplia o envelope operacional da plataforma.

Preparando-se para o que vem a seguir

A USM continua a expandir as capacidades do SP-48 através da integração de cargas úteis adicionais.

As próximas missões incluem a incorporação do sistema Gyro USBL 5000 da Sonardyne para auxiliar no posicionamento subaquático preciso, bem como um ecobatímetro multifeixe Kongsberg EM2040P para levantamentos de alta resolução em portos e fundos marinhos.

"Esta demonstração é essencial para identificar rapidamente soluções que atendam às necessidades críticas de missão de nossos militares e agências federais", disse o Dr. Brian Cuevas, vice-presidente associado de pesquisa e inovação da USM.

À medida que as operações marítimas remotamente controladas continuam a evoluir, a versatilidade torna-se tão importante quanto a autonomia ou o alcance.

As organizações exigem cada vez mais plataformas que possam transitar entre monitoramento ambiental, defesa, energia offshore, hidrografia e operações submarinas sem grandes reconfigurações ou embarcações de apoio dedicadas.

Um único USV modular pode dar suporte a missões que antes exigiam múltiplas plataformas especializadas. E para operadores que enfrentam requisitos de missão cada vez maiores e orçamentos limitados, essa flexibilidade pode se revelar uma das capacidades mais valiosas da autonomia.