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Acoustique et défense
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Les grands axes de recherche en acoustique sous-marine de défense
- pour la Défense : la lutte sous-marine, l’évaluation de
l’environnement, les réseaux de surveillance et de mesu-
res acoustiques.
- pour le Civil : l’exploration du milieu marin, l’exploi-
tation des ressources (biologiques ou énergétiques),
la surveillance et la protection (infrastructures, ports,…),
la surveillance environnementale.
Fig. 3 : Thématiques principales de l’acoustique
sous-marine, civile et de défense
Besoins techniques et thématiques scientifiques
de l’acoustique sous-marine de défense
Les besoins techniques et les thématiques scientifiques de
l’acoustique de défense sont sous-tendus par le contexte
général décrit précédemment. Ces besoins concernent en
effet la connaissance du milieu, la maîtrise des performan-
ces des systèmes acoustiques (sonars) et les voies d’amé-
liorations de ces performances et, enfin, l’amélioration de
l’exploitation opérationnelle de ces systèmes.
Figure 4 : Illustration de la typologie des principaux
acteurs de la lutte sous-marine
Connaître, au juste niveau, l’environnement et
son impact acoustique sur les performances des
systèmes sonar
Le besoin de connaissance, au juste niveau de granularité,
de l’environnement marin et de son impact acoustique sur
les performances des systèmes sonar est primordial pour
l’acoustique sous-marine car il conditionne l’ensemble des
développements de recherche et de technologie nécessaires
à la réalisation des objectifs des systèmes acoustiques
opérationnels. Ce besoin de connaissance suit, depuis
l’origine de l’acoustique sous-marine de défense, l’évo-
lution des besoins opérationnels : d’abord en termes de
typologie environnementale d’intérêt, élargissant graduel-
lement ces zones, longtemps principalement hauturières,
aux environnements côtiers et littoraux. Ensuite, en termes
de portée de détection sonar, induisant un élargissement
du domaine fréquentiel vers les très basses fréquences,
moins absorbées par le milieu marin (cf. Figure 5).
L’effort primordial nécessaire actuellement, concernant la
connaissance de l’environnement et de son impact acous-
tique sur les performances des systèmes sonar, doit être
porté sur les environnements côtiers et littoraux, c’est-
à-dire les zones s’étendant du talus continental jusqu’au
rivage. Ces environnements sont hautement variables, et
même fluctuants, mélangeant de nombreux phénomènes
complexes qui rendent délicates les prédictions de perfor-
mances des systèmes sonar.
Les deux grands besoins techniques prioritaires concer-
nent ces zones côtières et littorales, et sont alors :
- la réalisation de mesures environnementales et acous-
tiques ;
- le développement de capacités d’évaluation rapide de l’en-
vironnement (Rapid Environmental Assessment en anglais),
en particulier à partir de systèmes sonar opérationnels.
Les thématiques scientifiques d’intérêt Défense que l’on
peut identifier, permettant d’apporter des réponses à ces
besoins techniques, sont :
- l’utilisation d’observatoires acoustiques sous-marins,
permettant (i) de caractériser finement, sur de grandes
périodes, l’environnement et ses fluctuations, et leur impact
acoustique (en particulier les effets de décohérence spatiale
et temporelle des signaux acoustiques propagés), (ii) de
valider les modélisations de l’impact acoustique de l’en-
vironnement sur les traitements et les systèmes sonar,
et (iii) de tester de nouvelles technologies et de nouveaux
traitements acoustiques.
- la caractérisation du milieu marin par des méthodes acous-
tiques inverses. Par exemple : la tomographie acoustique du
fond marin et de la colonne d’eau, l’utilisation de la réverbé-
ration pour identifier les paramètres de diffusion du fond.
Maîtriser les performances des systèmes sonar,
de la conception à l’exploitation
Un des principaux enjeux de l’acoustique sous-marine de
Défense est la maîtrise de l’impact acoustique de l’environ-
nement sur la conception, les performances et les tacti-
ques d’emploi des systèmes sonar. Cette maîtrise s’appuie
sur le développement d’une modélisation acoustique dont
l’identification du besoin est une tâche continue du domaine,
menée avec la volonté que cette modélisation soit repré-
sentative de l’état de l’art scientifique, tout en étant adap-
tée à la réalité environnementale et opérationnelle.
Le besoin identifié est une modélisation : (i) adaptée à l’en-
vironnement et à sa variabilité spatiale et temporelle, à
différentes échelles, (ii) adaptée aux échelles spatiales et
