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AWAC es un perfilador de corrientes y un sistema direccional del oleaje. Proporciona velocidad del agua, el módulo y la dirección a diferentes profundidades. AWAC está situado junto a la salida del Puerto Olímpico de Barcelona.
Este dispositivo se utiliza para interconectar el efecto de corriente costero en ganancia/perdida del equilibrio de arena de las playas.

 

El AWAC Nortek proporciona un perfilador de corriente y el sistema de onda direccional en una unidad. Puede medir la velocidad y dirección en 1-m de espesor desde las capas del fondo a la superficie. También puede medir las olas largas, olas de tormenta, olas cortas de viento, o las olas transitorias generadas por el tráfico marítimo local.

El AWAC está diseñado como un sistema de vigilancia costera. Puede ser operado en línea o en modo autónomo con una grabadora interna y baterías. El diseño mecánico es todo de plástico y titanio para evitar la corrosión. El sensor se monta generalmente en un marco en la parte inferior, al abrigo de las inclemencias del tiempo y el tráfico de buques.

AWAC mediciones de olas
La optimización de los datos de mediciones de olas empieza con el diseño del instrumento. El AWAC mide tres cantidades de onda diferentes que nos permiten llegar a los cálculos de altura de ola y periodo de la ola. Estas cantidades son la presión, la velocidad de onda orbital, y la posición de la superficie. La presión se mide por el desplazamiento Doppler a lo largo de cada viga. La posición de la superficie se mide con el  Acoustic Surface Tracking (AST), un modo especial donde los instrumentos actúan como una ecosonda invertida.

Las ondas de hecho son eventos al azar, requiere que las mediciones se realizen durante determinados períodos de tiempo, o al romper. Normalmente estas explosiones son 512, longitud 1024, o 2048 segundos y se tomaron muestras de las Naciones Unidas en 1-4 Hz.

La medición de las celdas y la ventana de AST están configurados de forma adaptativa durante el perfil actual, que inmediatamente precede al estallido de las olas. La posición y el tamaño de la celda de la velocidad, así como la ventana de AST se determina en base a la presión mínima. Por la adaptada configuración de las mediciones de ráfaga, el AWAC no sólo asegura un nivel de señal máximo y calidad de los datos para una amplia variación de las condiciones de oleaje, sino que también permite la cuenta automática para extremas variaciones de las mareas.

Procesado de oleaje

Las estimaciones no direccionales de onda están disponibles a partir de los tres espectros independiente: presión, velocidad, y AST. El rango de frecuencia de estas estimaciones aumenta respectivamente. La determinación de las estimaciones de oleaje direccional es un poco más complicada, y puede ser realizada ya sea con el método de máxima verosimilitud (MLM) o  con una solución triple especial conocida como el método de SUV. El MLM aprovecha el tiempo que transcurre entre la matriz de la velocidad de las tres mediciones y AST para determinar la dirección de las olas.
La solución consiste en determinar la dirección entre las cuatro mejores mediciones. Este cálculo se realiza con frecuencias discretas. El resultado final es una descripción de la distribución de energía en  dirección y frecuencia.

 

Una clara ventaja de usar mediciones de matriz, es que el método es capaz de resolver las ondas en la misma frecuencia que viene desde dos direcciones diferentes. Un escenario sería la identificación de ondas incidentes y reflejadas desde una estructura costera.

El enfoque SUV difiere del método de MLM en el sentido de que utiliza las mediciones como un triplete (similares a una boya de onda o la escritura VUP). El triplete se compone de la AST y las estimaciones de velocidad horizontal de U y V. La ventaja del método SUV es que el AWAC puede estar montado sobre una boya subsuperficial que le permite girar libremente, cosa que no es posible con las soluciones de matriz como MLM. La capacidad de montar el AWAC en una boya subsuperficial viene del hecho de que la inclinación y sensores de rumbo se muestrean como una tasa similar a las mediciones de las ondas, y como resultado de las estimaciones se puede convertir en un marco de tierra de referencia.

 

El AWAC mide tres cantidades de onda diferentes que nos permiten llegar a las estimaciones de la altura de ola y periodo de la ola. Estas cantidades son la presión, la velocidad de onda orbital, y la posición de la superficie. La presión se mide con un elemento piezo-resistivo de resolución alta. La velocidad orbital se mide por la desviación doppler a lo largo de cada haz . La posición de la superficie se mide con el Acoustic SurfaceTracking (AST), un modo especial donde el instrumento actúa como una ecosonda invertida.

AST definido

Para AST todo se encuentra en un haz vertical donde se trasmite un pulso acústico corto del haz central y el regreso está finamente resuelto de manera que una resolución sub centímetro se alcanza.
El AST no se somete a la atenuación como la velocidad y las señales de presión, por lo que proporciona una medición directa en la superficie libre. Esto significa que el AWAC no esta limitado enmedir sólo las ondas largas, sino todas las olas del océano. Períodos  de ondas pueden ser tan bajo como 0,5 segundos.

Además de eludir las limitaciones asociadas a las mediciones y la atenuación de la cantidad, la AST ofrece una serie temporal de la superficie libre que permite el análisis de datos enriquecidos. Esto incluye la identificación ondas no lineales, la evaluación de las ondas transitorias (estela del buque) y  las importantes series de temporales estimadas de Hmax, H10, Tmed, Tmax, etc. Estas estimaciones son exclusivas de AST y no pueden ser determinadas de forma apropiada con sólo la velocidad o las medidas de presión. Además, cuando la AST se incluye en la solución de MLM, las estimaciones de dirección se vuelven mucho más precisas que sin la AST.

Los datos actuales de medición se transfiere en tiempo real en el Instituto de Investigación a través de SATELLINE 3AS-869 módem radio.

 

 

 

 

 

 

 

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