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Spécial “ Acoustique sous-marine ”
Acoustique
&
Techniques n° 48
partie des transducteurs (ceux des systèmes utilisés lorsque
le navire est en route) est installée dans la partie avant du
navire sur une «gondole», structure suspendue sous la quille
du navire, et qui permet de disposer d’une grande surface
horizontale et plane. Elle a également pour fonction d’écarter
au maximum les transducteurs de la coque : le bruit généré
par le navire et subi par les transducteurs est ainsi atténué,
et les bulles d’air venant de la surface et susceptibles de
perturber le fonctionnement des sonars ont tendance à passer
au-dessus de la gondole.
Lorsque ce principe n’est pas retenu, l’ensemble des
transducteurs est regroupé en une zone de la coque
suffisamment plane et dégagée, où les effets de perturbation
par le bruit, l’hydrodynamique et les bulles sont minimaux.
Systèmes de positionnement sous-marin
Le déploiement d’engins sous-marins téléguidés (ROV) ou
autonomes (AUV) impose demettre enœuvre des dispositifs de
localisation de ces mobiles au sein de la colonne d’eau. Cette
fonction est assurée par des systèmes de positionnement à
base ultracourte (BUC), qui permettent de localiser avec une
grande précision un ou plusieurs véhicules sous-marins, au
moyen de balises acoustiques (émetteurs autonomes fixés
sur les mobiles) et d’une antenne BUC fixée sous la coque du
navire. Dans le cas du système IXSEA Posidonia installé sur
la plupart des navires français, cette antenne comprend un
émetteur et 4 récepteurs montés en croix.
Le fonctionnement du système est basé sur l’échange
bidirectionnel de signaux acoustiques entre les balises et
la BUC du navire. La BUC transmet des commandes à la
balise via son antenne acoustique et déclenche l’émission
du signal de réponse de la balise. Ce signal, reçu par les
quatre récepteurs de l’antenne est décodé et traité de
façon à déterminer la direction et la distance de la balise
par rapport au navire. La direction du signal est obtenue
en exploitant les différences de phases entre les quatre
récepteurs (technique interférométrique). Connaissant la
position, l’attitude (roulis, tangage) et le cap du navire,
ainsi que le profil de célérité (afin de corriger la réfraction
des rayons sonores), le système en déduit la position de
la balise : latitude, longitude, profondeur. Les erreurs de
mesure sont de l’ordre de 0,5% de la hauteur d’eau.
Posidonia permet de gérer simultanément jusqu’à quatre
balises. Il est également possible de travailler en mode
différentiel en utilisant une balise fixe posée sur le fond (de
position connue). Cela permet de réduire l’erreur de mesure
sur la ou les balises mobiles.
Signaux BUC-> balise
fréquence
8 à 14 kHz
signaux
CW (14 ms)
récurrence
5 à 25 s
Signaux balises -> BUC
fréquence
14,5 à 17,5 kHz
signaux
FM (25 ms)
Performances
Zone couverte
Cône de +/- 45° sous le navire
Précision
# 0,5 % de la distance
(20 m à 4 000 m)
Portée maximum
8 kms
Tabl. 2 : Principales caractéristiques de la BUC IXSEA Posidonia.
Fig. 3 : Transducteurs sous la coque du NO Thalassa
Fig. 4 : Montage de la gondole sous la coque
du BHO Beautemps-Beaupré
Fig. 5 : BUC IXSEA Posidonia – Antenne BUC installée sous la
coque et balise acoustique montée sur le ROV Victor6000
Les équipements acoustiques des navires océanographiques