Dans le domaine du positionnement sous-marin une caractéristique importante est le déploiement du réseau de capteurs utilisés. Pour la localisation sous-marine on distingue en général les réseaux de capteurs LBL (Large BaseLine), qui utilisent un grand nombre d’hydrophones positionnés sur le sol marin ou sur des bouées de surfaces, des systèmes SBL (Short BaseLine) et USBL (Ultra Short BaseLine) qui utilisent des capteurs qui sont positionnés sur un bateau. En général les systèmes SBL utilisent la mesure du temps d’arrivée (TOA) et calculent la position par trilatération. Le système de taille minimale est composé de trois hydrophones positionnés sur un bateau et la position est calculée à partir des trois distances obtenues à partir du »time-of-flight » entre l’objet à localiser et les capteurs. Le positionnement est affiné grâce aux mesures du système de navigation de l’objet à localiser (station inertielle, mesure de profondeur par capteur de pression, …). Le premier inconvénient de cette approche est qu’elle nécessite un lien entre l’objet à localiser et les capteurs (les hydrophones du bateau et le transducteur de l’objet sous-marin) pour que le système soit synchronisé. Le second inconvénient de cette approche est que l’estimateur de position utilise des distances qui sont calculées avec la trajectoire de l’onde dans l’eau entre l’émetteur et le récepteur. Cette trajectoire n’est pas systématiquement directe et dépend du milieu de propagation. L’utilisation de mesures de différence de temps d’arrivée (TDOA) pour le calcul de position permet de s’affranchir de ces deux inconvénients. Les systèmes existants s’appuient sur un réseau de capteurs géo-positionnés sur le fond marin. Ce sont des systèmes très coûteux nécessitant une maintenance difficile à réaliser et qui sont opérationnels uniquement sur la zone où ils ont été déployés. Ils sont principalement utilisés pour l’exploitation et la prospection minière. Il existe donc un intérêt économique pour un système simple facile à déployer en milieu peu profond.
Le contexte de ce travail de recherche est la localisation sous-marine en milieu peu profond. Un des enjeux que nous souhaitons relever est la réalisation d’un système précis, simple, peu coûteux et facilement déployable. Il existe de nombreuses applications pour ce type de système comme par exemple:
- La sauvegarde de la vie humaine en mer, comme la localisation de plongeur en difficulté.
- La surveillance et la maintenance des ports ainsi que l’observation du milieu marin grâce à la navigation de drones autonomes (non filoguidés).
- La localisation de matériels de pêche et d’instruments de mesures que l’on souhaite récupérer.
Equipement disponible:
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Contact:
Dr. Benoit GAURIER (Ifremer/LCSM)
Prof. Serge REBOUL (ULCO/LISIC)
