BR102012015451A2

BR102012015451A2 - mÉtodo para estimar uma velocidade do som na acéstica subaquÁtica em uma rede de nàs acésticos, produtos de programa de computador correspondente, meio de armazenamento e dispositivo

Info

Publication number: BR102012015451A2
Application number: BRBR102012015451-0A
Authority: BR
Inventors: Christophe L'her; Dominique Barbot
Original assignee: Sercel Rech Const Elect
Priority date: 2011-06-29
Filing date: 2012-06-25
Publication date: 2013-07-30
Also published as: EP2541283B1; CN102853896A; US9176248B2; CA2778510A1; RU2585300C2; BR102012015451B1; RU2012125393A; MX2012007752A; US20130003498A1; EP2541283A1; CA2778510C; CN102853896B

Abstract

MÉTODO PARA ESTIMAR UMA VELOCIDADE DO SOM NA ACéSTICA SUBAQUÁTICA EM UMA REDE DE NàS ACéSTICOS, PRODUTOS DE PROGRAMA DE COMPUTADOR CORRESPONDENTE, MEIO DE ARMAZENAMENTO E DISPOSITIVO. Um método para estimar uma velocidade do som na acústica subaquática em uma rede de nós acústicos dispostos ao longo de antenas lineares acústicas rebocadas e na qual uma pluralidade de sinais acústicos é transmitida entre os nós, o método compreendendo as etapas de: obter duas distâncias predeterminadas, cada qual separando um par de nós (A,B), (B,C) colocados ao longo de uma mesma primeira antena linear acústica (31); para cada par de primeiro e segundo nós ((A,B), (B,C)), obter uma primeira duração de propagação de um sinal acústico transmitido entre o dito primeiro nó e um terceiro nó (D) colocados ao longo de uma segunda antena linear acústica (32) e uma segunda duração de propagação de um sinal acústico transmitido entre o dito segundo nó e o dito terceiro nó (D); e estimar a dita velocidade do som na acústica subaquática, como uma função das ditas duas distâncias predeterminadas e das ditas primeira e segunda durações de propagação obtidas para cada par de nós.

Description

"MÉTODO PARA ESTIMAR UMA VELOCIDADE DO SOM NA ACÚSTICA SUBAQUÁTICA EM UMA REDE DE NÓS ACÚSTICOS, PRODUTO DE PROGRAMA DE COMPUTADOR CORRESPONDENTE, MEIO DE ARMAZENAMENTO E DISPOSITIVO"

Campo da Invenção

A presente invenção refere-se ao campo da aquisição de dados geofísicos. Mais

particularmente, a mesma se refere a um equipamento para a análise das camadas geológicas sob o leito do mar. A presente invenção se refere, em particular, à indústria da prospecção de petróleo que utiliza um método sísmico, contudo poderá se aplicar a qualquer campo que utilize um sistema para a obtenção de dados geofísicos em um ambiente marinho.

Em termos mais específicos, a presente invenção pertence a uma técnica para es

timar uma velocidade do som na acústica subaquática em uma rede de nós acústicos dispostos ao longo de antenas lineares acústicas rebocadas.

Fundamentos da Técnica

Busca-se, mais particularmente, a seguir, no presente documento, descrever problemas existentes no campo da aquisição de dados sísmicos para a indústria de prospecção de petróleo. A presente invenção, evidentemente, não se limita a este campo de aplicação em particular, contudo é de interesse para qualquer técnica que tenha de se envolver com questões ou problemas estritamente relacionados ou similares.

As operações de aquisição de dados sísmicos no campo convencionalmente utili20 zam redes de sensores sísmicos, tais como acelerômetros, geofones ou hidrofones. Em um contexto da aquisição de dados sísmicos em um ambiente marinho, esses sensores são distribuídos ao longo de cabos a fim de formar antenas acústicas lineares normalmente referidas como “galhardetes” ou “galhardetes sísmicos”. A rede de galhardetes sísmicos é rebocada por navio sísmico.

O método sísmico se baseia na análise das ondas sísmicas refletidas. Sendo as

sim, a fim de coletar dados geofísicos em um ambiente marinho, uma ou mais fontes sísmicas submersas são ativadas a fim de propagar trens de ondas sísmicas. A onda de pressão gerada pelas fontes sísmicas passa pela coluna de água e insonifica as diferentes camadas do fundo do mar. Parte das ondas sísmicas (isto é, sinais acústicos) refletida é, em seguida, 30 detectada pelos sensores (por exemplo, hidrofones) distribuídos ao longo do comprimento dos galhardetes sísmicos. Esses sinais acústicos são processados e retransmitidos por teIemetria a partir dos galhardetes sísmicos para a estação de operação situada no navio sísmico, onde os mesmos são armazenados.

Um problema bem conhecido neste contexto é o posicionamento dos galhardetes sísmicos. Com efeito, é importante se situar com precisão os galhardetes para, em particular:

monitorar a posição dos sensores (hidrofones) a fim de obter uma precisão satisfatória da imagem do fundo do mar na zona de exploração; e

detectar os movimentos dos galhardetes um com relação ao outro (os galhardetes, com frequência, são submetidos a diversas limitações naturais externas de magnitude variável, tais com vento, ondas, correntes); e monitorar a navegação dos galhardetes.

Na prática, objetiva-se realizar uma análise do leito do mar com um número mínimo de passagens do navio na área em questão. Para este fim, o número de galhardetes implementados na rede acústica é substancialmente aumentado. Este problema de localização dos galhardetes é, portanto, particularmente notável especialmente devido ao comprimento dos galhardetes, os quais podem variar entre 6 e 15 quilômetros, por exemplo.

O controle das posições dos galhardetes se baseia na implementação de dispositivos de controle de navegação (comumente referidos como “pássaros”) instalados a intervalos regulares (a cada 300 metros, por exemplo) ao longo dos galhardetes sísmicos.

Os pássaros da técnica anterior são usados para controlar apenas a profundidade dos galhardetes em imersão. Atualmente, os pássaros são usados para controlar a profundidade, bem como a posição lateral dos galhardetes.

A Figura 1 mostra uma configuração de uma parte de um galhardete 13 que compreende uma série de sensores (hidrofones) 16, um transdutor eletro-acústico 14 (descrito em mais detalhes, a seguir) e um pássaro 10 distribuído ao longo de seu comprimento.

Um galhardete completo 13 compreende (ao longo de seu comprimento) uma mul

tiplicidade de peças descritas na Figura 1, e, por conseguinte, compreende um grande número de sensores (hidrofones) 16 e uma série de transdutores eletro-acústicos 14.

Cada pássaro 10 pode ser associado a um transdutor eletro-acústico 14 e compreende um corpo 11 equipado com pelo menos uma asa pivotante motorizada 12, que torna possível orientar o galhardete 13 lateralmente e controlar a profundidade de imersão do galhardete 13.

O controle dos pássaros é feito localmente ou por meio de um controlador mestre situados a bordo do navio.

Um nó acústico é comumente conhecido como sendo um transdutor 14 e seus equipamentos eletrônicos associados. Um pássaro 10 pode ser associado a um nó acústico 17 de modo a permitir que este nó acústico garanta uma função de controle local do galhardete associado 13.

Para o acionamento horizontal, os transdutores eletro-acústicos 14 permitem estimar as distâncias entre os nós acústicos (nomeadas no presente documento daqui em diante como “distâncias entre nós”) colocados ao longo de dois galhardetes diferentes 13, adjacentes ou não. De maneira mais precisa, um transdutor eletro-acústico 14 de um primeiro galhardete envia diversas primeiras seqüências acústicas e também recebe diversas segundas seqüências acústicas que chegam de um segundo transdutor eletro-acústico 14 de um segundo galhardete, adjacente ou não com relação ao dito primeiro galhardete. A fim de estimar uma distância entre nós, os dados recebidos por um transdutor 14 de um nó acústico são, em seguida, processados localmente por um módulo eletrônico (não mostrado na 5 Figura 1) associado ao transdutor 14 ou processado por um controlador mestre a bordo do navio.

Os transdutores 14 são transmissores e receptores de seqüências acústicas (ou seja, sinais acústicos sob a forma de bits modulados) usados para se determinar as distâncias entre os nós adjacentes situados sobre os vários galhardetes, deste modo formando uma malha de distâncias entre nós, a fim de conhecer o posicionamento lateral preciso de todos os galhardetes.

Deve-se entender o transdutor, nesse caso, como um único dispositivo eletroacústico que consiste de um transceptor (emissor / receptor) de sinais acústicos, ou como uma combinação de um dispositivo emissor (por exemplo, um emissor acústico) e um dispositivo receptor (por exemplo, um sensor de partícula de pressão (hidrofone) ou um sensor de partícula de movimento (acelerômetro, geofone ...).

Geralmente, cada nó compreende um transdutor eletroacústico que permite que o mesmo se comporte de maneira alternativa como um nó emissor e como um nó receptor (para a transmissão e a recepção, respectivamente, de sinais acústicos). Em uma modali20 dade alternativa, um primeiro conjunto de nós atua somente como nós emissores e um segundo conjunto de nós atua somente como nós receptores. Um terceiro conjunto de nós pode também ser usado em combinação com o primeiro e o segundo conjuntos de nós.

A distância entre nós entre dois nós sincronizados AeB pode ser tipicamente estimada com base na seguinte fórmula:

^ab tAB

com:

dABi a distância entre nós que separa um nó emissor (A) de um nó receptor (B) do sinal acústico;

tAB> a duração de propagação passada entre o instante da emissão e o instante da recepção do sinal acústico transmitido a partir do nó emissor (A) para o nó receptor (B);

k, um valor “medido” ou “estimado” da velocidade do som.

Como já foi dito, o controle dos pássaros é feito localmente ou por meio de um controlador mestre situado a bordo do navio.

Atualmente, um método amplamente conhecido para se obter a velocidade do som na acústica subaquática (ou velocidade do som para fins de simplificação) dos sinais acústicos transmitidos em uma rede acústica é o uso de velocímetros sonoros. De fato, as medições da velocidade do som usadas pelo sistema de navegação são, em geral, feitas por meio de dois velocímetros sonoros, cada qual disposto em duas extremidades distintas da rede de galhardetes, deste modo provendo “valores medidos” (também chamados de “valores verdadeiros”). A guisa de exemplo, a Figura 2 mostra uma rede de dez galhardetes, referidas com as referências numéricas 20a a 20j, rebocados por um navio 21 no qual se situa 5 um sistema centralizado (não mostrado) compreendendo um sistema de navegação e um sistema gerenciador de nós. Dois velocímetros 22, 23 são posicionados sobre os dois galhardetes mais externos 20a e 20j do conjunto de galhardetes rebocados pelo navio, o primeiro velocímetro 22 sendo posicionado próximo ao navio, o segundo 23 sendo posicionado oposto ao navio. Uma estimativa da velocidade do som é feita, em seguida, pelo sistema de 10 navegação em cada ponto correspondente a uma posição de um nó acústico por meio da observação do histórico das medições reais da velocidade do som provida pelos velocímetros, ao mesmo tempo levando em consideração a velocidade do navio.

Uma falha deste método conhecido é que, se um dos dois velocímetros se quebrarem, será necessário erguer o galhardete (no qual esse velocímetro está contido) para fora da água, a fim de poder fazer a troca ou o conserto do velocímetro defeituoso.

Uma outra falha deste método conhecido é que, para estimar a velocidade do som dos sinais acústicos, o sistema de navegação tem de supor que o valor medido da velocidade do som em um determinado ponto fixo é constante ao longo do tempo (no eixo dos galhardetes). No entanto, tendo em vista o considerável tamanho dos galhardetes e a baixa 20 velocidade do navio, poderá haver um lapso de várias horas entre a medição da velocidade do som feita em um determinado ponto e a passagem de um nó acústico naquele mesmo dado ponto. A velocidade do som de uma onda acústica na água sendo, em geral, um parâmetro que se altera com muita rapidez, principalmente com a temperatura, pressão e salinidade da água. Sendo assim, este método de estimativa provê valores de velocidade do 25 som que nem sempre são confiáveis. Com base no princípio de que a velocidade média do som da água salgada é igual a 1500 m.s'1, os inventores descobriram que o erro no valor da celeridade estimada para cada nó acústico poderá, frequentemente atingir alguns por centos, desta forma provocando um erro na medição das durações de propagação, e, por conseguinte, na medição da distância entre nós, que poderá atingir o mesmo percentual. Se30 gue-se que a localização dos sensores (hidrofones) distribuídos ao longo dos galhardetes sísmicos é isenta, portanto, de precisão.

Uma outra falha deste método conhecido é que a velocidade do som medida por um velocímetro em um determinado ponto é considerada como sendo constante no plano transversal ao eixo dos galhardetes (medições de linha transversal). Por exemplo, para uma 35 rede de dez galhardetes separados um do outro a partir de 100 metros, a velocidade do som é suposta como sendo constante ao longo da largura da rede, isto é, 1000 metros. Deste modo, uma aproximação, por exemplo, por meio de uma interpolação linear ou polinomial, da velocidade do som medida em cada velocímetro é feita no plano transversal ao eixo dos galhardetes, o que também torna os valores estimados da velocidade do som não confiáveis.

Além disso, independentemente do sistema de navegação, os pássaros colocados 5 ao longo dos galhardetes compreendem equipamentos eletrônicos embutidos usados para implementar localmente um laço de realimentação (a fim de controlar as distâncias entre nós da rede acústica). Tal como dito antes, essas distâncias entre nós são determinadas como uma função da duração de propagação dos sinais acústicos transmitidos medidos pelos nós da rede e de um valor estimado da velocidade do som que é provido, ou pelo sistema de 10 navegação, ou por um operador através do sistema gerenciador de nós. O erro neste valor estimado da velocidade do som poderá, portanto, provocar um erro na realimentação dos nós entre si.

Um outro método de estimativa da velocidade do som do sinal acústico bem conhecido consiste na medição da duração de propagação em linha entre dois nós colocados em 15 um mesmo galhardete e, a partir do conhecimento da distância em linha que separa os dois nós, deduzir um valor estimado da velocidade do som. No entanto, a medição de durações de propagação em linha requer uma estrutura de nós com um transdutor eletroacústico deportado do galhardete (ou seja, colocado fora do nó). Tal método conhecido não poderá, portanto, ser implementado no contexto da rede de galhardetes com transdutores integrados 20 nos galhardetes. De fato, devido à presença de corpos metálicos em alguns galhardetes, a configuração de uma radiação omnidirecional (ou padrão) dos transdutores é feita quase omnidirecional ou diretiva, perpendicularmente ao eixo dos galhardetes, tornando impossível a implementação das medições de durações de propagação em linha.

Deve-se lembrar que o problema acima mencionado é descrito, em particular, no campo da prospecção sísmica em um ambiente marinho, porém o mesmo poderá ser aplicado a outros campos de aplicação.

Objetivos da Invenção

A presente invenção, em pelo menos uma modalidade, é concebida especialmente para a superação das falhas da técnica anterior.

Em termos mais específicos, é um objetivo de pelo menos uma modalidade da pre

sente invenção prover uma técnica para estimar as velocidades do som de sinais acústicos dos nós acústicos em uma rede de nós acústicos que garanta a provisão de valores de velocidade do som confiáveis utilizados pelo sistema de navegação, a fim de monitorar precisamente a posição dos sensores (hidrofones).

É um outro objetivo de pelo menos uma modalidade da presente invenção prover

uma técnica deste tipo que evite o uso de velocímetros na rede acústica.

É um outro objetivo de pelo menos uma modalidade da presente invenção prover uma técnica que permita se refinar os valores da velocidade do som medidos pelos velocímetros da rede.

É um objetivo adicional de pelo menos uma modalidade da presente invenção prover uma técnica deste tipo que seja simples de se implementar e de baixo custo.

Sumário da Invenção

Uma modalidade particular da presente invenção propõe um método para estimar uma velocidade do som na acústica subaquática em uma rede de nós acústicos dispostos ao longo de antenas lineares acústicas rebocadas e na qual uma pluralidade de sinais acústicos é transmitida entre os nós, o método sendo caracterizado pelo fato de que o mesmo compreende etapas de:

obter duas distâncias predeterminadas, cada qual separando um par de nós colocados ao longo de uma mesma primeira antena linear acústica; para cada par de primeiro e segundo nós, obter:

uma primeira duração de propagação de um sinal acústico transmitido entre o dito primeiro nó e um terceiro nó colocados ao longo de uma segunda antena linear acústica;

uma segunda duração de propagação de um sinal acústico transmitido entre o dito segundo nó e o dito terceiro nó;

estimar a dita velocidade do som na acústica subaquática, como uma função das ditas duas distâncias predeterminadas e das ditas primeira e segunda durações de propagação obtidas para cada par de nós.

Sendo assim, esta modalidade em particular se baseia em um aspecto totalmente novo e inventivo que evita o uso de velocímetros na rede acústica como também permite se refinar os valores da velocidade do som medidos por velocímetros utilizados na rede acústica.

Esta modalidade em particular é também mais robusta que a solução conhecida

baseada em velocímetros. Com efeito, na solução conhecida, se um dos dois velocímetros vem a quebrar, faz-se necessário erguer o galhardete (no qual este velocímetro é incluído) para fora da água. Com a solução proposta, quando um nó não pode realizar o método, os outros nós serão capazes de executar o mesmo, sem a necessidade de erguer o galhardete. De acordo com um aspecto em particular, o método compreende etapas de:

a) obter um primeiro par de primeiros grupos de nós, cada primeiro grupo de nós compreendendo um dos ditos pares de primeiro e segundo nós e o correspondente terceiro nó, e cada primeiro grupo de nós sendo associado a um triângulo tendo como arestas o dito primeiro, segundo e terceiro nós, um mesmo terceiro nó sendo comum para os ditos primei

ros grupos de nós;

b) para cada primeiro grupo de nós, obter:

a dita primeira duração de propagação de um sinal acústico transmitido entre o dito 10

15

20

25

30

terceiro e primeiro nós;

a dita segunda duração de propagação de um sinal acústico transmitido entre o dito terceiro e segundo nós;

a distância predeterminada que separa o dito primeiro e segundo nós; c) estimar a dita velocidade do som na acústica subaquática, como uma função da primeira e segunda durações de propagação e a distância predeterminada obtida para cada primeiro grupo de nós, e presumir que as alturas, que atravessam o dito terceiro nó, dos dois triângulos associados ao primeiro par de primeiros grupos de nós são iguais.

O princípio geral desta modalidade em particular é, portanto, o de formar um par de grupos de nós constituindo dois triângulos, e buscar a velocidade do som acústico em um nível de nó comum com base no princípio de que as alturas, que atravessam o terceiro nó comum, dos dois triângulos são iguais.

De acordo com um aspecto vantajoso, os primeiros grupos de nós compreendem um nó comum disposto ao longo da dita primeira antena linear acústica.

Deste modo, os dois triângulos obtidos, ABD e BCD, compreendem, além do nó comum D (que é disposto ao longo da primeira antena linear acústica), um nó comum B (que é disposto ao longo da segunda antena linear acústica), deste modo facilitando os cálculos necessários para a estimativa da velocidade do som.

Com vantagem, a dita etapa de estimar a dita velocidade do som na acústica subaquática se baseia na seguinte fórmula:

k, a velocidade do som na acústica subaquática estimada;

AB, a primeira distância predeterminada que separa o primeiro nó A e o segundo nó B do primeiro grupo de nós ABD;

BC, a primeira distância predeterminada que separa o primeiro nó B e o segundo nó C do primeiro grupo de nós BCD;

tAD, a primeira duração de propagação de um sinal acústico transmitido entre o terceiro nó D e o primeiro nó A para o primeiro grupo de nós ABD;

tCD, a segunda duração de propagação de um sinal acústico transmitido entre o terceiro nó D e o segundo nó C para o primeiro grupo de nós BCD;

tBD, a segunda duração de propagação de um sinal acústico transmitido entre o terceiro nó D e o segundo nó B para o primeiro grupo de nós ABD ou a primeira duração de propagação de um sinal acústico transmitido entre o terceiro nó D e o primeiro nó B para o primeiro grupo de nós BCD.

Com vantagem, a dita segunda antena linear acústica é adjacente à dita primeira antena linear acústica. Isso contribui para o aperfeiçoamento da precisão nas medições de durações de propagação, deste modo garantindo a provisão de uma estimativa da velocidade do som confiável. Com efeito, as distâncias entre nós (entre nós colocados ao longo de diferentes antenas lineares acústicas) são menores, e as correspondentes durações de propagação (entre esses nós) são também menores.

Com vantagem, as ditas etapas a), b) e c) são executadas nos pelo menos dois primeiros pares de primeiros grupos de nós, possibilitando se obter uma primeira estimativa da dita velocidade do som acústico para cada qual dentre os ditos primeiros pares. O dito método compreende uma etapa de determinar uma estimativa final da dita velocidade do som na acústica subaquática, como uma função das ditas primeiras estimativas.

Ao se obter outras primeiras estimativas de velocidade do som com diversos pares de grupos de nós, torna-se, assim, possível realizar um processamento (análise estatística) dessas estimativas a fim de refinar a estimativa final. No caso da média do conjunto de estimativas obtidas, por exemplo, quanto maior o número de estimativas, tanto menor será o desvio padrão.

De acordo com um aspecto vantajoso, o método compreende etapas de:

a) obter um segundo par de segundos grupos de nós, cada um dos segundos grupos de nós compreendendo o dito terceiro nó e um quarto nó e um quinto nó disposto ao longo de uma terceira antena linear acústica, cada segundo grupo de nós sendo associado a um triângulo tendo como arestas o dito terceiro, quarto e quinto nós;

b) para cada segundo grupo de nós, obter:

uma terceira duração de propagação de um sinal acústico transmitido entre o dito terceiro nó e o dito quarto nó;

uma quarta duração de propagação de um sinal acústico transmitido entre o dito terceiro nó e o dito quinto nó;

uma distância predeterminada que separa o dito quarto e quinto nós;

c) estimar uma velocidade do som na acústica subaquática, como uma função da terceira e quarta durações de propagação e a dita segunda distância predeterminada obtida para cada segundo grupo de nós, e presumir que as alturas, que atravessam o dito terceiro nó, dos dois triângulos associados ao segundo par de segundos grupos de nós são iguais;

as ditas etapas a), b) e c) permitem se obter uma primeira estimativa da dita velocidade do som na acústica subaquática e as ditas etapas a’), b’) e c’) permitem se obter uma segunda estimativa da dita velocidade do som na acústica subaquática,

e esse dito método compreende uma etapa de determinar uma estimativa final da dita velocidade do som na acústica subaquática, como uma função das ditas primeira e segunda estimativas. Um outro par de grupos de nós pode ser formado a partir da segunda e terceira antenas lineares acústicas, possibilitando se obter uma segunda estimativa diferente da primeira estimativa da velocidade do som acústico que é obtida por meio de grupos de nós dispostos ao longo da primeira e segunda antenas lineares acústicas. Isto garante a provisão de um valor de velocidade do som confiável.

Com vantagem, as ditas etapas a’), b’) e c’) são executadas nos pelo menos dois segundos pares de segundos grupos de nós, possibilitando se obter uma segunda estimativa da dita velocidade do som na acústica subaquática para cada um dos ditos segundos pares. Além disso, o dito método compreende uma etapa de determinar uma estimativa final 10 da dita velocidade do som acústico, como uma função da dita primeira estimativa ou estimativas e das ditas segundas estimativas.

Ao se obter outras segundas estimativas de velocidade do som com diversos pares de grupos de nós, a precisão da estimativa final da velocidade do som é ainda mais aperfeiçoada.

De acordo com um aspecto vantajoso, a dita primeira e terceira antenas lineares

acústicas não são colocadas sobre um mesmo lado da dita segunda antena linear acústica.

No caso de raios de curvatura não nulos das antenas lineares acústicas, o possível erro ocorrido na estimativa da velocidade do som obtida com os primeiros grupos de nós dispostos ao longo da primeira e segunda antenas é compensado pelo possível erro ocorrido na estimativa da velocidade do som obtida com os segundos grupos de nós dispostos ao longo da segunda e terceira antenas.

Com vantagem, o método é implementado por um dispositivo que pertence ao grupo que compreende: o dito terceiro nó e um sistema centralizado.

Em uma outra modalidade da presente invenção, é proposto um produto de programa de computador compreendendo instruções de código de programa para a implementação do método acima mencionado (em qualquer uma de suas diferentes modalidades) quando o dito programa é executado em um computador.

Em uma outra modalidade da presente invenção, é proposto um meio de armazenamento legível em computador que armazena um programa de computador compreendendo um conjunto de instruções executáveis por um computador no sentido de implementar o método acima mencionado (em qualquer uma de suas diferentes modalidades).

Em uma outra modalidade da presente invenção, é proposto um dispositivo para estimar uma velocidade do som na acústica subaquática em uma rede de nós acústicos dispostos ao longo de antenas lineares acústicas rebocadas e na qual uma pluralidade de sinais acústicos é transmitida entre os nós. O dispositivo compreende:

um meio para obter duas distâncias predeterminadas, cada qual separando um par de nós colocados ao longo de uma mesma primeira antena linear acústica: um meio para obter, para cada par de primeiro e segundo nós: uma primeira duração de propagação de um sinal acústico transmitido entre o dito primeiro nó e um terceiro nó colocados ao longo de uma segunda antena linear acústica;

um meio para estimar a dita velocidade do som na acústica subaquática, como uma função das ditas duas distâncias predeterminadas e das ditas primeira e segunda durações de propagação obtidas para cada par de nós.

Descrição das Figuras

Outros aspectos e vantagens das modalidades da presente invenção irão surgir a

partir da descrição a seguir, apresentada por meio de um exemplo indicativo e não exaustivo, e a partir dos desenhos em apenso, dentre os quais:

A Figura 1 já descrita com referência à técnica anterior apresenta um exemplo da estrutura de um nó acústico disposto ao longo de um galhardete;

A Figura 2 já descrita com referência à técnica anterior mostra um exemplo de rede

de galhardetes acústicos rebocados por um navio no contexto da prospecção sísmica em um ambiente marinho;

A Figura 3 ilustra um exemplo de uma rede de nós acústicos na qual o método de estimativa é implementado, de acordo com uma modalidade em particular da presente in

venção;

A Figura 4 é uma representação esquemática simplificada ilustrando um método de cálculo da velocidade do som acústico, de acordo com uma primeira modalidade da presente invenção;

A Figura 5 é uma representação esquemática simplificada ilustrando um método de

cálculo da velocidade do som acústico, de acordo com uma segunda modalidade da presente invenção;

A Figura 6 é uma vista genérica de um fluxograma de um algoritmo para a implementação do método de estimativa, de acordo com uma modalidade em particular da presente invenção;

A Figura 7 mostra a estrutura esquemática de um dispositivo de estimativa de velo

cidade do som, de acordo com uma modalidade em particular da presente invenção. Descrição Detalhada

Em todas as figuras do presente documento, os elementos idênticos e as etapas são designados por uma mesma referência numérica.

As Figuras 1 e 2 já foram descritas acima com relação à técnica anterior.

A Figura 3 ilustra um exemplo de uma rede 30 de nós acústicos nos quais o método de estimativa é implementado, de acordo com uma modalidade em particular da presente invenção.

Mais particularmente, esta rede, no presente documento, ilustra um sistema de comunicação acústica compreendendo um conjunto de três galhardetes 31, 32, 33, em uma curva ou na presença de correntes laterais, sobre cada uma das quais são dispostos três 5 nós acústicos: os nós, referidos como 31a, 31b, 31c para o galhardete 31, os nós 32a, 32b, 32c para o galhardete 32 e os nós 33a, 33b, 33c para o galhardete 33. Cada nó é capaz de se comportar de maneira alternativa como um nó emissor ou como um nó receptor e tem um transdutor eletroacústico para a transmissão ou recepção de sinais acústicos. No presente documento considera-se que cada nó emissor envia um sinal acústico (representado por 10 uma seta na figura), de acordo com um padrão de radiação quase omnidirecional que permite atingir um número máximo de nós acústicos dentro da rede. O nó 32b, nesse caso, se comporta como um nó receptor e os nós 31a, 31b, 31c, 33a, 33b, 33c dispostos ao longo dos dois galhardetes 31 e 33 colocados sobre ambos os lados do galhardete 32 se comportam como nós emissores.

Deve-se notar que o número de nós acústicos mostrados na Figura 3, bem como o

número de galhardetes, é deliberadamente limitado a título exclusivamente de uma descrição pedagógica, e não no sentido de limitar a Figura e sua descrição associada. Deste modo, torna-se evidente que a presente invenção pode ser implementada no contexto de uma aplicação com uma rede acústica compreendendo um número maior de nós e galhardetes. 20 Da mesma forma, alguns nós acústicos da rede podem ser necessariamente equipados com um pássaro 10 para o direcionamento dos galhardetes (tal como ilustrado na Figura 1), porém apenas com um transdutor eletroacústico 14 e um módulo eletrônico associado (não mostrado) que permite transmitir e receber seqüências acústicas.

A rede acústica se baseia em um modo de acesso de tempo, frequência e espaço (ou seja, com uma discriminação temporal, espacial e de frequência).

O princípio da discriminação temporal é aquele de subdividir o tempo disponível em diversas faixas de tempo ou tempos de fala que são alocadas para os diferentes nós da rede: cada nó da rede tem ciclicamente um tempo de fala durante o qual o mesmo transmite o seu sinal acústico. Quando um nó transmite um sinal acústico, todos os outros nós podem ouvir o mesmo.

O princípio da discriminação de frequência é aquele que usa múltiplas bandas de frequência para a emissão de sinais acústicos, cada faixa de frequência sendo alocada para determinados nós da rede.

É denominada a discriminação espacial aquela na qual dois nós distantes podem emitir na mesma faixa de tempo e na mesma largura de banda de frequência, caso as duas seqüências acústicas cheguem em diferentes instantes nos receptores. Desse modo, não existe nenhuma interferência entre as seqüências acústicas, e o receptor é capaz de processar cada uma das mesmas de maneira independente.

Alguns pássaros 10 podem compreender os equipamentos eletrônicos utilizados para a implementação de um laço de realimentação a fim de controlar as distâncias entre nós da rede acústica. As distâncias entre nós são determinadas como uma função das du5 rações de propagação dos sinais acústicos transmitidos a partir de cada nó 31a, 31b, 31c, 33a, 33b, 33c para o nó 32 colocado no galhardete 32, e um valor de velocidade do som obtido por meio da implementação do método de estimativa, de acordo com a presente invenção (cujo princípio é explicado a seguir).

A Figura 4 é uma representação esquemática simplificada que ilustra um método de cálculo da velocidade do som acústico, de acordo com uma primeira modalidade da presente invenção.

A seguir, considera-se que os pontos A, B, C e D correspondam respectivamente aos nós acústicos 31a, 31b, 31c e 32b da rede ilustrada na Figura 3, dispostos ao longo dos galhardetes 31 e 32. Porém, para fins de simplificação da descrição e cálculo da velocidade do som, os raios de curvatura de cada um dos galhardetes 31 e 32 são considerados como sendo nulos.

Apenas dois galhardetes são, em função disso, relacionados nessa modalidade em particular. De maneira específica, o objetivo é estimar o valor da velocidade do som no ponto D em cooperação com os três nós A, B, C. O nó D é também denominado como um nó comum, o último sendo comum a ambos os triângulos ABD e BCD.

Consideremos UVW como um triângulo arbitrário, com lados UV = c, VW = a, UW = b e altura WH = h. Por meio da fórmula de Heron, a área desse triângulo é:

Aerauvw = js(s - a)(s - b)(s - c)

s = — (a + b + c) onde 2 éa metade do perímetro do triângulo.

Contudo, a área de um triângulo pode também ser escrita com a seguinte formula

bem conhecida:

c.h

Aerauvw =

onde c é o comprimento da base do triângulo UVW.

A partir dessas duas fórmulas acima para o cálculo da área do triângulo UVW, obtém-se o seguinte:

c2h2

s(s - a)(s — b)(s - c) = ——

que, após simplificação, resulta na seguinte fórmula (I):

(a + b + c)(a + b-c)(a -b-c)(a -b + c)

4c2 (!) Para o triângulo ABD (primeiro grupo de nós), a fórmula (I) acima referida resulta no seguinte:

2 (BD + AD + AB)(BD + AD- AB)(BD -AD- AB)(BD -AD + AB)

HD =

4 .AB2

Para o triângulo BCD (segundo grupo de nós), a fórmula (I) acima mencionada re

sulta no seguinte:

2 (CD + BD + BC)(CD + BD- BC)(CD -BD- BC)(CD -BD + BC)

HD =

A.BC

De acordo com a presente invenção, o método de estimativa consiste na busca da velocidade do som para o nó D de tal modo que as alturas dos triângulos ABD e BCD sejam idênticas. Nessa representação esquemática simplificada da Figura 4, deve-se notar que HD 10 representa a altura comum dos dois triângulos ABD e BCD que atravessam o nó D, uma vez que os raios de curvatura dos dois galhardetes 31 e 32 são nulos. Sendo assim, após a equalização das duas fórmulas acima, obtém-se no nosso caso:

(BD-ADhAq(BDtAD-Aq(pD-AD-Aq(BD-ADrA$(CDtBDrBq(CD-BD-BQ(CD-BD-Bq(CD-BDrBQ

AÈ ~ Bt

Em seguida, expressando as distâncias entre nós AD, BD e CD, respectivamente, como:

AD = k.tAD ^

com:

k, a velocidade do som do sinal acústico no ponto D [em m/s];

tAD _ a duração da propagação do sinal acústico percorrida entre os nós AeD [em

s];

~ BD i

com:

k, a velocidade do som do sinal acústico no ponto D [em m/s];

tBD, a duração da propagação do sinal acústico percorrida entre os nós BeD [em

25

s];

CD = k.tCD

com:

k, a velocidade do som do sinal acústico no ponto D [em m/s];

tcD, a duração da propagação do sinal acústico percorrida entre os nós CeD [em

s],

Em seguida, tem-se:

(k.tBD + k.tAD + AB)(k.tBD + kíAD — AB){kíBD — k.tAD — AB)(klBD — kíAD + AB) ^

AB2 _ (k-tçp + k.t BD + BC)(k.tCD + kiBD BC){k.tCD k.tBD BC){k.tco k.tBD + BC)

BC2

Nesse caso:

k< C +‘l -2Jc2.(t^,+4D) + AB^ k‘‘™ - 2.k2 .(I1cd + 4) + BC1

'2

Em seguida, indicando 2 - k > obtém-se a seguinte equação polinomiai a seguir:

V *2 *2 V Λ2 *2

2.zgD-4D>^2-5C2=0

t — í

CD

5C

Essa equação polinomiai de um grau 2 apresenta duas soluções:

AB.BCiAB + BC)

Z BCit2AD -(2Bd)- aW1BD -&>)(·I )

AB.BCjAB - BC)

BCitJi0 — tBD) + AB{tBD — tCD)

De acordo com as equações (1) e (2), obtém-se a seguinte fórmula matemática (II):

A: = .

AB.BCiAB + 5C)

^2jBC - t2BDiAB + BC) + tCD2AB

-j q \ w 1I “CD

Tal fórmula expressa a relação entre a velocidade do som acústico k estimada para

o nó comum D, as durações de propagação percorridas para os sinais acústicos transmitidos entre os nós AeD (íAd). entre os nós BeD (tBD), entre os nós CeD (tCD), e as distâncias AB e BC que, respectivamente, separam o nó A do nó B e o nó B do nó C.

O nó comum D, que, nesse caso, atua como um nó receptor (tal como ilustrado na

Figura 3) conhece as durações de propagação tAD. tBD e tCD- Com efeito, o nó D é equipado com um transdutor (tal como o transdutor 14 da Figura 1) e com um módulo eletrônico associado (não mostrado), os quais permitem ao mesmo medir as durações de propagação tAD> íbd e tcD dos sinais acústicos recebidos dos nós A, B e C. Além disso, o nó comum D conhe20 ce, de antemão, as distâncias AB e BC, uma vez que as mesmas foram inicialmente definidas ao se desenhar o galhardete 31. Sendo assim, a partir do conhecimento das distâncias AB e BC, e das durações de propagação tAD. tBD, tcD. o nó D é capaz de fazer uma estimativa da velocidade do som k na vizinhança do ponto D. Em outras palavras, esta estimativa da velocidade do som é considerada como sendo igual na área do par dos grupos de nós ABD 25 e BCD.

Nessa modalidade em particular da presente invenção acima descrita, o processo de cálculo da velocidade do som k é, portanto, implementado pelo nó D, que coopera com outros três nós (A, B, C) colocados em um outro único galhardete. Dois grupos de nós dos três nós (A,B,D e B,C,D) são, em seguida, obtidos de modo a formar dois triângulos (ABD e BCD). Os dois grupos de nós tendo um nó comum B disposto ao longo do galhardete 31, os cálculos para estimar a velocidade do som acústico são, por conseguinte, simplificados. Com efeito, pode-se pensar em uma variante na qual o nó D coopera com um nó adicional colocado nesse galhardete 31, por exemplo, um nó B\ Os dois grupos de três nós obtidos poderiam ser A,B,D e B’,C,D para formar dois triângulos ABD e B’CD, o que significa que mais medições de durações de propagação se fazem necessárias, ou seja, tAD, íbd. ícd, íbo

Para o cálculo da velocidade do som k no nó D, pode-se pensar em uma variante na qual o nó D coopera com mais de três nós colocados no mesmo galhardete 31. Outros pares de grupos de três nós podem, portanto, ser formados, o que permite se obter várias estimativas de velocidade do som. Cada par de grupos de nós formados permite se obter 10 uma estimativa de velocidade do som com base no princípio do cálculo descrito acima. A velocidade do som estimada para o nó D é a média do conjunto de estimativas de velocidade do som, reduzindo, assim, o desvio padrão de velocidade do som e aumentando a precisão da estimativa final de velocidade do som.

Em uma variante da modalidade, as medições das durações de propagação são primeiramente transmitidas, através do barramento de comunicação integrado diretamente no galhardete, a partir do nó D para o sistema centralizado colocado no navio, de modo que

o sistema centralizado fique responsável pela execução da estimativa de velocidade do som k no ponto D. A estimativa de velocidade do som não é local (isto é, no nível do nó D), mas, sim, é deportada e implementada no nível do sistema centralizado, sendo entendido que as 20 distâncias entre nós em linha são previamente conhecidas. Nesse sentido, o sistema centralizado pode decidir entre refinar ou substituir os valores de velocidade do som medidos e providos pelos velocímetros dispostos nos galhardetes, por meio da exploração das medições de durações de propagação providas pelos nós da rede.

É possível notar que os tempos de propagação usados para a computação da velo25 cidade do som pode ser de 1 via ou de 2 vias. Denomina-se um tempo de propagação de “1 via” aquele feito em uma direção entre dois nós acústicos (por exemplo, de A para D ou de D para A) e de “2 vias” aquele no qual há dois tempos de propagação em ambas as direções. Sendo assim, pode-se imaginar que os tempos de propagação são feitos pelo nó A, B e C no lugar do D. Nesse caso, a estimativa da velocidade do som na posição do nó acústi30 co D pode ser feita pelo sistema centralizado.

A Figura 5 é uma representação esquemática simplificada que ilustra um método de cálculo da velocidade do som acústico, de acordo com uma segunda modalidade da presente invenção.

Nessa modalidade em particular, o cálculo da velocidade do som k é implementado pelo nó D, que coopera com seis nós dispostos ao longo de dois galhardetes 31, 33: três nós A, B, C são dispostos ao longo de um galhardete 31 e três nós E, G, I são dispostos ao longo de um galhardete 33. Esses dois galhardetes 31 e 33 são colocados em ambos os lados do galhardete 32 no qual se encontra o nó comum D. Sendo assim, diferentemente da modalidade da Figura 4 em particular, um galhardete adicional compreendendo um conjunto de três nós é envolvido no processo de cálculo da velocidade do som para o nó D.

Para fins de simplificação de descrição e cálculo da velocidade do som, os raios de curvatura de cada um dos galhardetes 31, 32, 33 são, nesse caso, considerados como sendo nulos.

HD representa as alturas dos triângulos ABD e BCD que atravessam o nó D, e H’D representa as alturas dos triângulos EGD e GID que atravessam o nó D.

B,C,D. Ao se aplicar a fórmula (II) usada nesta modalidade mostrada na Figura 4 para os triângulos ABD e BCD, obtém-se o seguinte:

Os triângulos EGD e GID correspondem a um segundo par de grupos de nós E,G,D e G,I,D. Com base no mesmo raciocínio da Figura 4 com a altura HO, a fórmula (II) acima mencionada se torna os triângulos EGD e GID:

A estimativa final da velocidade do som calculada no ponto D é a média da estimativa das velocidades de som obtidas para o primeiro e o segundo pares de grupos de nós, ou seja:

Ao se reduzir o desvio padrão da velocidade do som, aperfeiçoa-se a precisão da velocidade do som estimada pelo nó D.

Esta modalidade em particular é especialmente robusta para se trabalhar com eventuais situações, nas quais os galhardetes apresentam raios de curvatura não zero. De 25 fato, na prática, os galhardetes podem ser confrontados em uma banda com uma corrente lateral ou com uma mudança de direção (uma curva) do navio, por exemplo, e um erro no valor estimado da velocidade do som poderá ser induzido. Isto se baseia na presunção de que os raios de curvatura dos galhardetes são substancialmente idênticos: desta forma, o erro maior obtido no cálculo da primeira velocidade do som com base no galhardete 31 (K1) 30 é compensado pelo erro menor obtido no cálculo da velocidade do som com base no galhardete 33 (k2) e vice versa. Sendo assim, mesmo no caso de raios de curvatura não zero dos galhardetes, a estimativa da velocidade do som permanece precisa.

Deve-se notar que os galhardetes 31, 33 envolvidos no método de cálculo da velocidade do som ilustrado nas Figuras 4 e 5 se encontram adjacentes ao galhardete 32, no

Os triângulos ABD e BCD correspondem ao primeiro par de grupos de nós A1B1D e

20 qual o cálculo da velocidade do som é feito. Deve-se notar que a presente invenção não se limita a tal implementação, mas sim a mesma pode ser também implementada em uma rede acústica que envolve galhardetes não adjacentes ou uma combinação de galhardetes adjacentes e não adjacentes para o galhardete no qual o cálculo da velocidade do som é feito.

No caso da estimativa realizada para o(s) par(es) de grupos de nós colocados nos galhardetes, isto, no entanto, contribui para o aperfeiçoamento da precisão nas medições de durações de propagação (os galhardetes sendo separados um do outro por uma distância relativamente curta), deste modo garantindo a provisão de valores de velocidade do som mais precisos.

A Figura 6 é uma vista genérica de um fluxograma de um algoritmo 60 para a im

plementação do método de estimativa, de acordo com a modalidade em particular da presente invenção.

Em uma etapa 61, um primeiro par de grupos de três nós é obtido. Cada um dos grupos de nós compreende um primeiro nó comum (por exemplo, o nó D) disposto ao longo 15 de um primeiro galhardete. Cada grupo de nós do primeiro par compreende um segundo nó (A ou B) e um terceiro nó (B ou C) dispostos ao longo de um segundo galhardete e é associado a um triângulo (ABD ou BCD) que tem como arestas o primeiro, o segundo e o terceiro nós.

Em uma etapa 62, uma primeira duração de propagação de um sinal acústico transmitido entre o primeiro e segundo nós, uma segunda duração de propagação de um sinal acústico transmitido entre o primeiro e terceiro nós, bem como uma distância predeterminada que separa o segundo e terceiro nós são obtidas para cada grupo de nós formado na etapa anterior.

Na etapa 63, uma primeira estimativa de velocidade do som do sinal acústico, refe25 rida como k1, é realizada para o primeiro nó (D) como uma função da primeira e segunda durações de propagação e da distância predeterminada que separa o segundo e terceiro nós, com base no princípio descrito na Figura 4. Este princípio consiste em presumir que as alturas, que atravessam o primeiro nó D, dos dois triângulos (ABD e BCD) associados aos dois grupos de nós são iguais.

As etapas 61 a 63, portanto, dizem respeito a um primeiro par de grupos de nós pa

ra os quais uma primeira estimativa (k1) de velocidade do som é obtida.

As etapas 64 a 66 dizem respeito a um segundo par de grupos de três nós, para os quais uma segunda estimativa (k2) de velocidade do som é obtida. As etapas 64 a 66 podem ser realizadas em paralelo às etapas 61 a 63.

Em uma etapa 64, um segundo par de grupos de três nós é obtido. Cada qual den

tre os grupos de nós compreende ainda o primeiro nó comum (D) disposto ao longo de um primeiro galhardete. Cada grupo de nós desse segundo par compreende um quarto nó (E ou G) e um quinto nó (G ou I) dispostos ao longo de um terceiro galhardete e é associado a um triângulo (EGD ou GID) que tem como arestas o primeiro, segundo e terceiro nós.

Em uma etapa 65, uma terceira duração de propagação de um sinal acústico transmitido entre o primeiro e o quarto nós, uma segunda duração de propagação de um sinal acústico transmitido entre o primeiro e o quarto nós, bem como uma distância predeterminada que separa o quarto e o quinto nós são obtidas para cada grupo de nós formado na etapa anterior 64.

Na etapa 66, uma segunda estimativa (k2) de velocidade do som acústico é feita para o primeiro nó (D) como uma função da primeira e segunda durações de propagação e 10 da distância predeterminada que separa o quarto e o quinto nós, com base no princípio descrito na Figura 4. Este princípio consiste em presumir que as alturas, que atravessam o primeiro nó D, dos dois triângulos (EGD ou GID) associados aos dois grupos de nós são iguais.

Em seguida, na etapa 67, a partir da primeira estimativa (k1) obtida pela implementação das etapas 61, 62, 63 e da segunda estimativa (k2) obtida pela implementação das etapas 64, 65, 66, uma estimativa final (kf) de velocidade do som é determinada por meio de um dado processamento estatístico. A título de exemplo, a estimativa final é a média da primeira e segunda estimativas.

Em seguida, com referência à Figura 7, é apresentada uma estrutura simplificada de um dispositivo de estimativa de velocidade do som 700, de acordo com a modalidade em particular da presente invenção.

O dispositivo de estimativa de velocidade do som 700 pode ser um nó acústico (tal como o nó D das Figures 4 e 5), o sistema gerenciador de nós ou o sistema de navegação.

O dispositivo de estimativa de velocidade do som 700 compreende:

uma memória somente de leitura (ROM) 730;

uma memória de acesso randômico (RAM) 710; e

um processador 720.

A memória somente de leitura 730 armazena um código executável dos programas, os quais, quando são executados pelo processador 720, permitem a implementação da técnica da presente invenção, por exemplo, cujas normas e funcionamentos são descritos acima com relação à Figura 6.

Após inicialização, as instruções de código de programa acima mencionadas são transferidas da memória somente de leitura 730 para a memória de acesso aleatório 710 de modo a serem executadas pelo processador 720. A memória de acesso aleatório 710, da 35 mesma forma, inclui registros para o armazenamento das variáveis e parâmetros necessários para esta execução. O processador 720 recebe as durações de propagação 740 dos sinais acústicos e uma distância predeterminada 750 e, de acordo com as instruções dos programas acima mencionados, produz uma estimativa da velocidade do som acústico 760.

Todas as etapas do método de estimativa podem ser implementadas também da mesma forma:

por meio da execução de um conjunto de instruções de computador executadas por uma máquina de computação reprogramável, tal como um aparelho do tipo PC, um DSP (um processador de sinal digital) ou um microcontrolador, e podem ser armazenadas em um meio de armazenamento que é removível (por exemplo, um disco flexível, um CD-ROM ou um DVD-ROM) ou não removível; ou ainda

por meio de uma máquina dedicada ou componente, tal como uma FPGA (Matriz de Portas Programáveis em Campo), um ASIC (Circuito Integrado Específico à Aplicação) ou qualquer componente de hardware dedicado.

Claims

1. Método para estimar uma velocidade do som na acústica subaquática em uma rede de nós acústicos dispostos ao longo de antenas lineares acústicas rebocadas e na qual uma pluralidade de sinais acústicos é transmitida entre os nós, o método sendo CARACTERIZADO pelo fato de compreender as etapas de: obter (62) duas distâncias predeterminadas, cada qual separando um par de nós ((A,B), (B,C)) colocados ao longo de uma mesma primeira antena linear acústica (31); para cada par de primeiro e segundo nós ((A,B), (B,C)), obter (62): uma primeira duração de propagação de um sinal acústico transmitido entre o dito primeiro nó e um terceiro nó (D) colocados ao longo de uma segunda antena linear acústica (32); uma segunda duração de propagação de um sinal acústico transmitido entre o dito segundo nó e o dito terceiro nó (D); estimar (63) a dita velocidade do som na acústica subaquática, como uma função das ditas duas distâncias predeterminadas e das ditas primeira e segunda durações de propagação obtidas para cada par de nós.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de compreender as etapas de: a) obter (61) um primeiro par de primeiros grupos de nós ((A,B,D), (B,C,D)), cada primeiro grupo de nós compreendendo um dos ditos pares de primeiro e segundo nós ((A,B), (B,C)) e o correspondente terceiro nó (D), e cada primeiro grupo de nós sendo associado a um triângulo tendo como arestas o dito primeiro, segundo e terceiro nós, um mesmo terceiro nó (D) sendo comum para os ditos primeiros grupos de nós; b) para cada primeiro grupo de nós, obter (62): a dita primeira duração de propagação de um sinal acústico transmitido entre o dito terceiro e primeiro nós; a dita segunda duração de propagação de um sinal acústico transmitido entre o dito terceiro e segundo nós; a distância predeterminada que separa o dito primeiro e segundo nós; c) estimar (63) a dita velocidade do som na acústica subaquática, como uma função da primeira e segunda durações de propagação e a distância predeterminada obtida para cada primeiro grupo de nós, e presumir que as alturas, que atravessam o dito terceiro nó, dos dois triângulos associados ao primeiro par de primeiros grupos de nós são iguais.

3. Método, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que os primeiros grupos de nós compreendem um nó comum (B) disposto ao longo da dita primeira antena linear acústica.

4. Método, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita etapa de estimar a dita velocidade do som na acústica subaquática se baseia na seguinte fórmula: <formula>formula see original document page 22</formula> com k, a velocidade do som na acústica subaquática estimada; AB, a primeira distância predeterminada que separa o primeiro nó A e o segundo nó B do primeiro grupo de nós ABD; BC, a primeira distância predeterminada que separa o primeiro nó B e o segundo nó C do primeiro grupo de nós BCD; tAD, a primeira duração de propagação de um sinal acústico transmitido entre o terceiro nó D e o primeiro nó A para o primeiro grupo de nós ABD; tCD, a segunda duração de propagação de um sinal acústico transmitido entre o terceiro nó D e o segundo nó C para o primeiro grupo de nós BCD; tBD, a segunda duração de propagação de um sinal acústico transmitido entre o terceiro nó D e o segundo nó B para o primeiro grupo de nós ABD ou a primeira duração de propagação de um sinal acústico transmitido entre o terceiro nó D e o primeiro nó B para o primeiro grupo de nós BCD.

5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 4, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita segunda antena linear acústica (32) é adjacente à dita primeira antena linear acústica (31).

6. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 5, CARACTERIZADO pelo fato de que as ditas etapas a), b) e c) são executadas nos pelo menos dois primeiros pares de primeiros grupos de nós, possibilitando se obter uma primeira estimativa da dita velocidade do som acústico para cada qual dentre os ditos primeiros pares, - e pelo fato de que o dito método compreende a etapa de determinar uma estimativa final da dita velocidade do som na acústica subaquática, como uma função das ditas primeiras estimativas.

7. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 6, CARACTERIZADO pelo fato de compreender etapas de: a’) obter (64) um segundo par de segundos grupos de nós ((E,G,D), (G,I,D)), cada um dos segundos grupos de nós compreendendo o dito terceiro nó (D) e um quarto nó e um quinto nó disposto ao longo de uma terceira antena linear acústica (33), cada segundo grupo de nós sendo associado a um triângulo tendo como arestas o dito terceiro,quarto e quinto com: nós; b) para cada segundo grupo de nós, obter (65): uma terceira duração de propagação de um sinal acústico transmitido entre o dito terceiro nó e o dito quarto nó; uma quarta duração de propagação de um sinal acústico transmitido entre o dito terceiro nó e o dito quinto nó; uma distância predeterminada que separa o dito quarto e quinto nós; c) estimar (66) uma velocidade do som na acústica subaquática, como uma função da terceira e quarta durações de propagação e a dita segunda distância predeterminada obtida para cada segundo grupo de nós, e presumir que as alturas, que atravessam o dito terceiro nó, dos dois triângulos associados ao segundo par de segundos grupos de nós são iguais; pelo fato de que as ditas etapas a), b) e c) permitem se obter uma primeira estimativa da dita velocidade do som na acústica subaquática e as ditas etapas a’), b’) e c’) permitem se obter uma segunda estimativa da dita velocidade do som na acústica subaquática, e pelo fato de que o dito método compreende uma etapa (66) de determinar uma estimativa final da dita velocidade do som na acústica subaquática, como uma função das ditas primeira e segunda estimativas.

8. Método, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fato de que as ditas etapas a’), b’) e c’) são executadas nos pelo menos dois segundos pares de segundos grupos de nós, possibilitando se obter uma segunda estimativa da dita velocidade do som na acústica subaquática para cada um dos ditos segundos pares, e pelo fato de que o dito método compreende a etapa de determinar uma estimativa final da dita velocidade do som acústico, como uma função da dita primeira estimativa ou estimativas e das ditas segundas estimativas.

9. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 e 8, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita primeira (31) e terceira (33) antenas lineares acústicas não são colocadas sobre um mesmo lado da dita segunda antena linear acústica (32).

10. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 9, CARACTERIZADO pelo fato de que o mesmo é implementado por um dispositivo (700) que pertence ao grupo que compreende: o dito terceiro nó; um sistema centralizado.

11. Produto de programa de computador, CARACTERIZADO pelo fato de compreender instruções de código de programa para a implementação do método, de acordo com pelo menos uma das reivindicações 1 a 10, quando o dito programa é executado em um computador.

12. Meio de armazenamento legível em computador que armazena um programa de computador, CARACTERIZADO pelo fato de compreender um conjunto de instruções executáveis por um computador no sentido de implementar o método, de acordo com pelo menos uma das reivindicações 1 a 10.

13. Dispositivo (700) para estimar uma velocidade do som na acústica subaquática em uma rede de nós acústicos dispostos ao longo de antenas lineares acústicas rebocadas e na qual uma pluralidade de sinais acústicos é transmitida entre os nós, o dispositivo sendo CARACTERIZADO pelo fato de compreender: um meio para obter duas distâncias predeterminadas, cada qual separando um par de nós colocados ao longo de uma mesma primeira antena linear acústica; um meio para obter, para cada par de primeiro e segundo nós (A, B): uma primeira duração de propagação de um sinal acústico transmitido entre o dito primeiro nó (A) e um terceiro nó (D) colocados ao longo de uma segunda antena linear acústica ; uma segunda duração de propagação de um sinal acústico transmitido entre o dito segundo nó (B) e o dito terceiro nó (D); um meio para estimar a dita velocidade do som na acústica subaquática, como uma função das ditas duas distâncias predeterminadas e das ditas primeira e segunda durações de propagação obtidas para cada par de nós.