Joaquín Fernández, SAES.
Joaquín Fernández Jefe de la Línea Sonar SAES

Protección de infraestructuras críticas: múltiples antenas para ampliar la cobertura en zonas complicadas

Tecnología sonar, buceador.

El acceso submarino a infraestructuras críticas, como puertos estratégicos, plantas químicas y centrales, es una posibilidad contemplada en los planes de seguridad más exigentes. En el caso de infraestructuras como las anteriormente citadas, en las cuales no es posible el uso de barreras físicas submarinas, la solución es la incorporación de sensores acústicos para la detección de las amenazas.

El acceso marítimo en superficie a una instalación crítica es habitualmente resuelto mediante la incorporación de radares y/o cámaras. Sin embargo, estos medios no son efectivos para la detección de amenazas submarinas, como la que constituye un buceador portando una carga de demolición.

La solución para la detección de este tipo de amenazas es la incorporación de tecnología sonar al sistema de vigilancia. De esta forma es posible desde la detección de vehículos submarinos a grandes distancias, mediante el uso de sonares pasivos, hasta la detección de buceadores empleando sonares activos. Estos últimos emiten pulsos acústicos, procesan los ecos y permiten identificar al intruso y conocer su posición con tiempo suficiente para emplear medidas de disuasión.

SAES ha desarrollado un avanzado sonar activo de alta frecuencia (DDS-03), un sistema eficaz en un amplio tipo de escenarios que puede usarse para proteger tanto buques de gran valor como puertos y otras infraestructuras críticas. Este sonar ha demostrado su eficacia incluso en los escenarios con condiciones de propagación del sonido desfavorables debido a la temperatura del agua o a la presencia de reflexiones o ruido.

Estudio de cobertura

El sonar DDS-03 ofrece la posibilidad de utilizar múltiples antenas coordinadas para cubrir áreas de mayor tamaño o de formas complejas desde una misma unidad de control.

La configuración más sencilla, usando una única antena, es apropiada para la protección del acceso en el caso de puertos de menores dimensiones, siempre que no existan obstáculos que puedan generar zonas de sombra.

El uso de dos antenas es una opción adecuada cuando se precise una mayor cobertura o cuando vaya a emplearse el sistema en condiciones adversas

En cambio, aquellos puertos con geometrías más complejas requieren de un estudio de cobertura a fin de determinar el número y la localización de las antenas.

Una circunstancia habitual es la existencia de un muelle transversal a la línea de costa. En ese caso, aun cuando la cobertura sonar pudiera cubrir todo el muelle con una sola antena, se requiere el despliegue de dos unidades, una a cada lado del muelle transversal. El caso es similar a la protección de un muro, donde se precisa instalar una cámara de videovigilancia a cada lado del mismo.

La configuración para la vigilancia de una infraestructura offshore es otro ejemplo en el que es necesario emplear dos antenas para evitar el obstáculo que origina la estructura sumergida a la señal sonar.

Por otro lado, para la integración de antenas, el sistema emplea la técnica de fusión de datos, mediante la cual las dos unidades comparten la información. Como resultado de esta integración se obtiene una mayor calidad del seguimiento de la amenaza y una mejora significativa en la detección, así como una reducción de las falsas alarmas que pudieran producirse. Además, todo este proceso es transparente al usuario, ya que el propio usuario del sistema de control recibe toda la información integrada.

Por estas razones, el uso de dos antenas es una opción especialmente adecuada cuando se precise una mayor cobertura o cuando vaya a emplearse el sistema en condiciones adversas, como temperaturas elevadas del agua, presencia de embarcaciones o reflexiones de sonido.

Caso real

A continuación se exponen algunos resultados de unas pruebas realizadas en la mar antes de la instalación del equipo configurado con dos antenas en una infraestructura crítica extranjera.

Tecnología sonar en infraestructuras críticas
Ilustración 1. El sistema DDS-03 permite la supervisión de dos antenas a un solo operador.
Tecnología sonar en infraestructuras críticas.
Ilustración 2. Progresión del seguimiento de alejamiento de la amenaza.

En las ilustraciones 1 y 2 se muestran los diagramas circulares de cada una de las antenas desplegadas en un escenario desfavorable a causa de tres circunstancias principalmente. La primera es debida a que las pruebas se realizaron en el mar Mediterráneo y en verano, es decir, en aguas cálidas, donde la propagación del sonido es peor por efecto de la temperatura. Otra de las condiciones desfavorables es debida a la proximidad al puerto, lo que provocaba la existencia de rebotes de señal procedentes de las paredes del muelle, añadiendo radiaciones no deseadas. A estas circunstancias se le unieron otras adversidades, como la presencia de embarcaciones ligeras y el consecuente ruido producido por las mismas.

En el primer diagrama (correspondiente a la ilustración 1) se observa la detección y el seguimiento de un buceador en la zona vigilada, el cual transcurre en paralelo a la línea que une las dos antenas. El sistema alerta mediante señales visuales y acústicas y asigna un identificador de seguimiento al contacto.

En los otros dos diagramas (correspondientes a la ilustración 2) se aprecia una mayor existencia de ruido debido a la intrusión de embarcaciones ligeras en las proximidades del área protegida. Como se observa, la detección se produce en alejamiento de las antenas y en dirección perpendicular a las mismas. En este caso se comparten más datos de fusión entre las dos antenas realzando el seguimiento.

Para la conexión entre los sónares y el resto de unidades se emplea fibra óptica, permitiendo su instalación en zonas alejadas de la costa si fuera preciso sin perder rendimiento, así como abarcar áreas más extensas.

En definitiva, la escalabilidad del sistema DDS-03 permite la ampliación del número de antenas controladas por un puesto de operador de forma que se aumenta la cobertura de vigilancia y se reducen las falsas alarmas.