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Systèmes de suivi des plongeurs

Les systèmes de suivi des plongeurs permettent aux équipes en surface de connaître la position du personnel opérant sous l'eau lorsque le positionnement GNSS direct n'est pas disponible. Ces systèmes peuvent recourir au positionnement acoustique USBL, SBL ou LBL, à des capteurs de navigation portés par les plongeurs, à des balises acoustiques et à des données GNSS référencées par rapport à la surface pour déterminer et mettre à jour la position des plongeurs.

Cette catégorie regroupe les fournisseurs de systèmes de suivi des plongeurs, destinés à la plongée de combat, à la sécurité portuaire, à la neutralisation des engins explosifs (EOD) et à la lutte contre les mines (MCM), ainsi qu’à l’inspection, à la surveillance et aux opérations de recherche et de sauvetage sous-marines.

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Fournisseurs de systèmes de suivi des plongeurs

Forcys
Forcys

Solutions de détection, de communication, d'imagerie, de contrôle et de navigation sous-marines pour les forces navales

applied acoustics
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Technologies de navigation, de positionnement et de levé maritimes et sous-marines pour les applications navales et de défense

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Présentation générale des systèmes de suivi des plongeurs destinés aux opérations militaires

William Mackenzie

Mise à jour:

Introduction aux systèmes de suivi des plongeurs

Les systèmes de suivi des plongeurs permettent aux équipes en surface de connaître la position du personnel opérant sous la ligne de flottaison, là où les signaux GNSS ne peuvent pas être reçus directement. Un système de suivi sous-marin des plongeurs peut utiliser la télémétrie acoustique, des points de référence fixes, des données de positionnement en surface ou des capteurs de navigation portés par les plongeurs pour déterminer et mettre à jour la position d’un plongeur.

Pour les organismes de défense, de sécurité et de sécurité publique, le suivi des plongeurs facilite la coordination des missions, la navigation, les opérations de recherche et la sécurité du personnel. Ces systèmes vont de simples balises de localisation de plongeurs à des systèmes de positionnement sous-marin en réseau, intégrés à des équipements de communication et de planification des missions. Le choix de l’approche appropriée dépend de facteurs tels que la précision, la portée, la fréquence de mise à jour, le temps de déploiement, la profondeur, le nombre de plongeurs et les conditions acoustiques locales.

Transpondeur de plongée pour le suivi sous-marin, par Forcys

Transpondeur Nano USBL de Forcys

Types de systèmes de suivi des plongeurs

Systèmes de suivi à base ultra-courte (USBL)

Les systèmes USBL déterminent la position d’une cible sous-marine à l’aide d’un réseau compact d’émetteurs-récepteurs acoustiques monté sur un navire ou une plate-forme de surface. Un transpondeur de plongeur répond aux interrogations acoustiques, ce qui permet au système de calculer la distance et la direction. Associé aux données GNSS, au cap et aux mouvements de la plate-forme, le suivi USBL des plongeurs peut fournir des positions géoréférencées. Il est particulièrement utile pour les opérations mobiles, car il ne nécessite pas de réseau de stations de référence au fond marin.

Systèmes de suivi à base courte (SBL)

Les systèmes à base courte utilisent plusieurs récepteurs ou transducteurs acoustiques répartis sur un navire, une structure ou une installation temporaire. La position du plongeur est calculée à partir des distances ou des différences de temps d’arrivée des signaux entre le transpondeur de suivi du plongeur et les points de référence. La précision du positionnement dépend de la géométrie connue du réseau et, sur les plates-formes mobiles, de la compensation de la position et des mouvements du navire. Les systèmes SBL nécessitent moins d’infrastructures sous-marines que les installations à longue base.

Systèmes de suivi à longue base (LBL)

Les systèmes à base longue utilisent des transpondeurs acoustiques positionnés autour d’une zone d’opération, souvent sur les fonds marins. Un appareil porté par le plongeur ou un système de surface mesure les distances par rapport à plusieurs points de référence connus afin de calculer la position. Le réseau de référence étant indépendant des mouvements des navires de surface, le système LBL est particulièrement adapté au positionnement répétable autour d’infrastructures sous-marines, de zones d’étude et de zones de mission définies. L’installation et l’étalonnage nécessitent généralement davantage de préparation que le système USBL.

Suivi par balises acoustiques

Les émetteurs et balises acoustiques constituent un moyen plus simple de localiser des plongeurs ou du matériel sous l’eau. Une balise de localisation de plongeur émet un signal acoustique identifiable qui peut être détecté à l’aide d’hydrophones, de récepteurs directionnels ou d’équipements de suivi compatibles. Selon le récepteur utilisé, le système peut fournir un relèvement, une distance ou une position calculée. Une balise acoustique de localisation de plongeurs peut servir d’aide principale au suivi ou de dispositif de localisation d’urgence si le système de suivi principal venait à être indisponible.

Système de localisation des plongeurs sous l'eau par acoustique appliquée

Balises de positionnement acoustiques robustes d’Applied Acoustics

Systèmes de navigation et de suivi portés par le plongeur

Un système de navigation pour plongeurs peut combiner le cap, la profondeur, la détection inertielle, les mesures de vitesse par effet Doppler, le positionnement acoustique et les points de passage de la mission dans un boîtier portable ou porté par le plongeur. Ces systèmes permettent une navigation autonome tout en transmettant la position à une équipe en surface. La navigation à l’estime, basée sur des données inertielles et Doppler, permet de maintenir le cap entre deux repères externes, bien que l’erreur cumulée puisse nécessiter des corrections périodiques. Certains systèmes intègrent la navigation, les communications et les informations de mission au sein d’une interface commune destinée au plongeur.

Systèmes de suivi de surface référencés par GPS

Le GNSS ne peut pas fournir de positionnement direct à un plongeur immergé, mais les coordonnées de surface peuvent servir de référence géographique pour le suivi sous-marin. Un système de suivi de plongeur peut combiner les données GNSS provenant d’un bateau ou d’une bouée de surface avec des mesures acoustiques afin de déterminer la position du plongeur.

D’autres systèmes utilisent un flotteur de surface relié au plongeur. Dans ce cas, le GNSS identifie directement le flotteur et ne peut fournir qu’une estimation de la position du plongeur, à moins que des facteurs tels que la longueur de la ligne d’attache, la profondeur, le courant et la géométrie relative ne soient pris en compte.

Applications militaires des systèmes de suivi des plongeurs

Soutien aux plongeurs de combat et aux opérations spéciales

Les systèmes de suivi acoustique des plongeurs peuvent aider le personnel de soutien à surveiller les plongeurs de combat opérant dans des zones où des erreurs de navigation ou une perte de conscience de l’équipe pourraient compromettre une mission. L’intégration à des systèmes de communication et d’affichage des missions peut faciliter la coordination, la planification des opérations d’extraction et la surveillance des zones d’opération désignées. Les systèmes peuvent également être configurés pour limiter les transmissions acoustiques superflues lorsque la discrétion opérationnelle est primordiale.

Sécurité des ports et des havres

Les ports, les installations navales et les infrastructures maritimes protégées peuvent faire appel à des plongeurs pour inspecter les coques, les jetées, les barrières et les voies d’accès sous-marines. Le suivi des plongeurs aide les superviseurs à surveiller le personnel et à consigner les zones qui ont été inspectées. Un positionnement précis peut également aider les équipes à revenir vers des objets suspects ou des sections précédemment inspectées lorsque la visibilité est mauvaise.

Surveillance et reconnaissance sous-marines

Les plongeurs de reconnaissance peuvent suivre des itinéraires planifiés tout en recueillant des observations, des images ou des données de capteurs. Un système de positionnement sous-marin des plongeurs permet d’associer ces observations à des emplacements spécifiques et de fournir au personnel en surface un enregistrement de la trajectoire de la mission. Cela peut faciliter l’analyse post-mission et permettre d’identifier les zones nécessitant une couverture plus approfondie.

Opérations de neutralisation des engins explosifs et de lutte contre les mines

La plongée dans le cadre de la neutralisation des engins explosifs (EOD) et de la lutte contre les mines (MCM) nécessite une navigation contrôlée et un signalement précis de la position. Les systèmes de suivi peuvent aider les équipes en surface à surveiller l’approche d’un plongeur vers un objet suspect et à enregistrer sa position en vue d’une enquête plus approfondie ou d’une neutralisation. Les dispositifs de localisation des plongeurs peuvent également être intégrés à des sonars, à des véhicules sous-marins et à d’autres systèmes de lutte contre les mines.

Inspection des navires et des infrastructures

Les plongeurs chargés d’inspecter les coques de navires, les structures offshore, les pipelines, les murs de quai et d’autres actifs submergés doivent souvent enregistrer l’emplacement exact de leurs observations. Le suivi de position permet d’associer les constatations à des coordonnées géographiques ou à des repères structurels locaux, ce qui facilite la réévaluation des défauts, la comparaison des inspections au fil du temps ou le transfert d’informations entre les équipes.

Missions de récupération d’actifs

Un système de localisation des plongeurs peut enregistrer les trajectoires de recherche individuelles, aidant ainsi les équipes de récupération à éviter les chevauchements inutiles et à identifier les zones qui n’ont pas encore été examinées. Un localisateur de plongeurs sous-marin ou une balise acoustique peut également aider le personnel en surface à rester informé de la position des plongeurs travaillant dans des conditions de faible visibilité. Les trajectoires enregistrées peuvent faciliter la planification des recherches et la coordination entre plusieurs plongeurs.

Plongée de recherche et de sauvetage

Lors d’opérations de recherche et de sauvetage, les superviseurs peuvent avoir besoin de surveiller des plongeurs évoluant dans des courants, dans des conditions de visibilité réduite, en eaux profondes ou sur de vastes zones de recherche. Un système de suivi des plongeurs peut fournir des informations de position en complément des communications vocales ou de données. Une balise de localisation sous-marine peut constituer un moyen supplémentaire de retrouver un plongeur dont la position précise n’est plus connue.

Intégration aux communications des plongeurs

Le suivi et les communications sont souvent étroitement liés, car les données de position sont plus utiles lorsque le personnel en surface peut également échanger des instructions et des informations d’état avec le plongeur. Les communications acoustiques peuvent être affectées par la portée, le bruit, la réverbération, la bande passante et les conditions locales de propagation. Les options d’intégration courantes comprennent :

  • Communications vocales sous-marines : les systèmes vocaux acoustiques permettent aux plongeurs et aux contrôleurs en surface de communiquer sans câble physique.
  • Messagerie acoustique numérique : de courts messages numériques permettent de transmettre des commandes, des accusés de réception, des identifiants et des informations d’état à travers la colonne d’eau.
  • Transmission de la position via des réseaux de communication : les coordonnées de suivi peuvent être transmises aux ordinateurs de mission et aux consoles des opérateurs, créant ainsi un historique partagé des déplacements des plongeurs.
  • Signalisation d’urgence et de rappel : la signalisation acoustique permet de transmettre des avertissements, des ordres de rappel ou des consignes d’urgence au personnel immergé.

La combinaison des communications et du suivi des plongeurs permet de réduire le nombre de systèmes distincts qu’un opérateur doit surveiller. Les systèmes intégrés peuvent également associer les rapports de position à l’identité du plongeur, à son statut et aux informations relatives à la mission.

Évolutions récentes dans le domaine du suivi des plongeurs

Les développements se concentrent de plus en plus sur la combinaison des fonctions de positionnement, de communication, de navigation et de sécurité au sein de systèmes intégrés destinés aux plongeurs. Les progrès réalisés dans le domaine des capteurs inertiels compacts, du traitement acoustique, des appareils électroniques portés par les plongeurs et de l’intégration des données permettent également d’obtenir des estimations de position plus continues lorsque les repérages acoustiques directs sont temporairement indisponibles. Les domaines d’intérêt comprennent :

  • Détection d’un plongeur perdu : les logiciels de suivi peuvent identifier le moment où un plongeur cesse d’envoyer des rapports, quitte une zone d’opération prévue ou se sépare d’une formation planifiée. L’absence de rapport de position n’indique pas nécessairement une situation d’urgence, car les communications ou le suivi acoustique peuvent également avoir été interrompus.
  • Géorepérage et alertes de périmètre : les limites numériques de la mission peuvent alerter les opérateurs lorsqu’un plongeur s’approche ou franchit une zone d’exclusion, une limite de recherche ou toute autre limite définie.
  • Surveillance de la profondeur et de l’état : les systèmes de suivi peuvent associer la position à la profondeur, à l’équipement et à d’autres informations d’état, en fonction des capteurs disponibles et de la liaison de communication.
  • Signalement de position en cas d’urgence : un transpondeur de plongeur ou une balise de localisation peut émettre un signal d’urgence qui donne la priorité aux informations d’identification et de position lorsqu’une assistance est requise.

Une intégration plus poussée du positionnement acoustique, de la navigation inertielle, des communications numériques et des appareils électroniques portés par le plongeur peut améliorer la continuité du suivi tout en réduisant la dépendance vis-à-vis d’appareils distincts. Les systèmes hybrides peuvent également utiliser une méthode de positionnement pour compenser les limitations temporaires ou les erreurs cumulées d’une autre.