Asset Management Made SimplerSubsea Asset Location Technologies 

(SALT) Ltd.Lisa Symes

–

Principal Engineer

Agenda

• Introduction to the SonarBell®

• Unique features of the SonarBell®

• Case Studies:• Commercial Applications

• Case Study : Monitoring movement of a subsea 

cable using a Geographical Information System

SonarBell®

–

ProvenanceSonarBell®

developed by UK MoD Defence Science 

Technology Laboratories (DSTL) to provide:

• A highly efficient &  non magnetic sonar target

• Easy to handle

• Minimal maintenance

• Can 

be 

tuned 

to 

resonate 

at 

a 

specific 

frequency          

‐

or multiple frequencies

• Multiple Echo Response

• Better value than alternatives

• The SonarBell®

works through the 

constructive interference of sound waves 

when they meet after transiting the shell 

and core

• It is totally passive and omni‐directional.

• Maximum target strength varies from ‐3dB 

to ‐20dB across the range of 4kHz to 

900kHz*

• The frequencies at which this phenomena 

occurs depends on the shell thickness

• The range depends on SonarBell®

size, and 

frequency of the sonar

Technology –

What is the SonarBell®?

* For a 200mm sphere

Sonar Reflector• Ability to see at range 0 – 2km

• Ability to detect over and above reverb

• Very distinctive echo structure not found naturally

• Environmentally inert / stable

• Limited acoustic energy in the water

• Quick / easy to measure

• Accurate

• Ability to locate in absolute coordinates

• Import locations in to a GIS

• Unique acoustic signature

• Manage 

position 

of 

asset 

throughout 

life 

cycle 

(up 

to 

25 

years)

Independently validated by

SonarBell®

frequency responseEach SonarBell®

unit can be customised to give the 

following results:

• Calibrated to a target strength at a required frequency

• A broadband frequency response• A single / multiple frequency response peaks• Coated to only respond at certain frequencies

Top Image: Indicates the ability to have a general “broadband”

signal response.

Bottom Image: (red‐

front reflection / blue is rear echo) – designed 

to provide peak response. 

SonarBell®

Calibrations

Front Echo               Back Echo

Target Stren

gth (dB)

Frequency (kHz)

Target Stren

gth (dB)

Rotation (   °)

Independent validation

Target strength validated by

PhD student: Alan Islas

CitalPhD supervisor: Philip Atkins

200mm

• How to Measure SonarBells

Acoustic Size

• SonarBell®

has a two echo response

• See graph (Time history)

• First echo (Point A)

o Front face of unit

o Low level

• Second Echo (point B)

o Inside shell face

o High level focused return

• Use second echo because :‐

• Higher levels

• detectable over longer distances

SonarBell®

MeasurementsPoint A Point B

200mm50mm

• Distinguishing 

between 

different 

SonarBells

acoustically, 

is 

made 

easier 

by 

changing 

the 

overall 

diameter of the SonarBell®. 

• The 

acoustic 

diameter 

can 

be 

found 

by 

measuring 

the 

time 

difference 

between the front and back echo.  

• The 

acoustic 

diameter 

is 

larger 

than 

the balls physical diameter due to the 

speed 

of 

sound 

in 

the 

core 

being 

slower 

than 

the 

speed 

of 

sound 

in 

water

Distinguishing between different diameters

Sonar data

Process 

feature’1’

Process feature’2’Process feature’3’

Process feature’n’

SonarBell®

locations

Process feature’4’

Detecting SonarBells

unique echo structure

• SonarBell®

software enables:

• Automated accurate 

location positioning

• SonarBell®

characterised 

by unique features

• SonarBell®

software “searches”

for these unique features to 

label SonarBell®

locations

Raw sonar data  Detection SoftwareRaw data turned off;  

detections left on

Detection software in use

Application : Installation and Identify

Case Studies

Commercial Market ApplicationsThere are a huge number of commercial opportunities for 

SonarBell®:

• Seismic cable monitoring

• Subsea pipes and cables

• Scientific instrument location

• Diver location

• ROV/AUV monitoring / docking

• Fishing net recovery

• Marking wrecks / obstructions / dredging

• Wreck artefacts 

Commercial Market applications cont...Fishing:• 1.4 million commercial (<12m LOA) fishing vessels• Supports fishing operations, net / pot and trap recovery• Plans to make SonarBell®

a legal requirement  for commercial 

fishing  

gear in EU

Sensor Calibration:• Accurate target strength up to ‐3dB target strength• Simple calibration of MBES systems without need for reference site • Supporting major manufactures e.g. Kongsberg, Reson, Atlas

Wreck Marking:• 116,880 wrecks listed worldwide• Accurate location of valuable artefacts (including GPS positioning)• Supporting 

UK 

listed 

wrecks 

management, 

conservation 

and  

recreation

Marine Archaeology

Countess of Erne

SonarBell®

Scientific instrument location:• Marking and identifying scientific environmental 

equipment during deployment e.g. BAS, GHD and 

Oceaneering• Aids through project management and future recovery 

of asset

Subsea pipes and cables:• Site 

selection, 

planning, 

deployment, 

maintenance, 

retrieval and disposal of assets• Operational 

support 

for 

seismic, 

geo‐physical 

and 

hydro‐carbon related projects

Commercial Market applications cont...

Monitoring the Movement of Subsea CablesOverlay of geo‐referenced sonar data SonarBell®

individual coordinates 

referenced

SonarBell®

used as a node along cable

SonarBell®

coordinates plotted Each unit labelled with an identifier and 

lat / long

Subsequent survey 

Thankyou

For Listening