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Spécial “ Acoustique sous-marine ”
Acoustique
&
Techniques n° 48
métrique, alors qu’il aurait fallu une antenne supérieure à
5 m de coté, soit largement un ordre de grandeur de plus
en surface, pour obtenir la même ouverture de faisceau
en émission classique.
Tabl. 2 : Caractéristiques constructeurs de sondeurs
profileurs sédimentaires paramétriques
La figure 8 présente une image obtenue avec le système
Innomar SES-96. La quasi absence de lobe secondaire qui
caractérise les diagrammes de rayonnement paramétrique
évite l’apparition de répliques fantômes dans les images.
On retrouve l’allure du lobe principal d’émission avec
les échos des cibles quasi ponctuelles (conduites) qui
forment une parabole.
Compte tenu du compromis nécessaire entre
résolution, fréquence et niveau, le choix entre profileur
de sédiment classique et système paramétrique
n’est pas tranché, et dépend de l’application de
l’utilisateur.
Application à la détection d’objets enfouis
La détection d’objets enfouis dans les sédiments
se heurte à des difficultés essentiellement liées
à l’absorption, mais aussi à la réverbération dans
le milieu sédimentaire. Ces conditions conduisent
ici aussi à chercher des solutions associant
basse fréquence et directivité. Dans le cadre d’un
programme de recherche conduit par le GESMA,
un système d’imagerie acoustique multifaisceaux
séquentiel paramétrique original est en cours d’étude
(Figure 9).
Un sondeur multifaisceaux forme classiquement les
voies en réception, l’émetteur couvrant à chaque tir
une large zone dans le plan transverse à l’avancement.
Pour contrer la réverbération, le processus est
inversé, l’émission étant séquentielle avec une
ouverture transverse réduite à 2°. La résolution
longitudinale doit être obtenue en utilisant le principe
de l’ouverture synthétique. À cette fin, l’ouverture
dans le plan contenant la trajectoire du porteur est
de l’ordre de 10°. La profondeur utile de pénétration
est métrique, ce qui permet de choisir une fréquence
paramétrique assez élevée (20 kHz). Les fréquences
primaires sont centrées autour de 100 kHz. Les
dimensions de la face active de l’émetteur restent
alors limitées à 72 cm
×
6 cm.
La figure 10 montre des exemples typiques de
diagrammes de rayonnement secondaire mesurés
avec cette antenne.
Le système permettant d’établir simultanément les
images aux fréquences paramétriques et primaires
de la zone explorée, les travaux en cours préciseront
l’intérêt de cette multiplicité fréquentielle sur le plan
de la classification.
TOPAS PS40
(Simrad [2])
Atlas Parasound
[3]
SES-96
(Innomar [4])
Dimensions (cm)
80 50
120 95
20 20
Fréquence primaire (kHz)
40
20
100
Fréquences secondaires (kHz)
1 – 10
0,5 – 6
4 – 12
Ouverture des faisceaux primaires (3 dB)
2,5°
4°
3,6°
Ouverture des faisceaux secondaires (3 dB)
< 5°
4,5°
4°
Niveau primaire (dB réf 1μPa@1m)
240
245
240
Niveau secondaire (dB réf 1μPa@1m)
200
210
NC
Fig. 8 : Profil obtenu avec le système paramétrique SES-96
Fig. 9 : Géométrie du concept PARASAS
Utilisation de la non-linéarité de la propagation en acoustique sous-marine