Les systèmes de positionnement USBL permettent le suivi et la localisation acoustiques des véhicules sous-marins, des plongeurs, des capteurs et d’autres équipements sous-marins opérant hors de la zone de couverture du GNSS. Ces systèmes utilisent un réseau compact de transducteurs pour déterminer la distance et la direction de la cible, grâce à des données de navigation en surface, de cap, d’assiette et de mouvement permettant de géoréférencer les positions sous-marines.
Cette page présente des fournisseurs de systèmes de positionnement USBL destinés au suivi des AUV et des ROV, à la lutte contre les mines, à la supervision des plongeurs, au déploiement d’équipements sous-marins et aux champs de tir d’entraînement instrumentés.
Lire le Présentation de la technologie
Solutions de détection, de communication, d'imagerie, de contrôle et de navigation sous-marines pour les forces navales
Technologies de navigation, de positionnement et de levé maritimes et sous-marines pour les applications navales et de défense
Si vous concevez, construisez ou fournissez Systèmes USBL, Créez un profil pour mettre en avant vos compétences et entrer en contact avec des visiteurs qui recherchent activement vos solutions.
Les systèmes de positionnement à base ultra-courte (USBL) permettent le suivi et le positionnement acoustiques des véhicules sous-marins, des plongeurs, des capteurs et d’autres équipements sous-marins. Un système de positionnement acoustique USBL classique mesure généralement la distance oblique à partir du temps de propagation acoustique et la direction à partir des différences de phase ou de temps entre des transducteurs très rapprochés, ce qui permet aux opérateurs de déterminer la position d’une cible par rapport à un émetteur-récepteur installé en surface et au navire hôte. Les configurations USBL inversées peuvent, quant à elles, placer le réseau de réception sur la plate-forme sous-marine.
Dans le cadre des opérations de défense et navales, le positionnement USBL offre un moyen pratique de maintenir la connaissance de la situation des moyens opérant dans des zones où les signaux du Système mondial de navigation par satellite (GNSS) ne peuvent pas pénétrer. Les systèmes USBL modernes peuvent combiner des mesures acoustiques avec des données GNSS, de cap, d’assiette et de mouvement afin de générer des positions sous-marines géoréférencées. Un système de positionnement USBL peut prendre en charge les véhicules télécommandés (ROV), les véhicules sous-marins autonomes (AUV), les plongeurs, les équipements de levé, les cibles d’entraînement et les systèmes déployables sur les fonds marins.
Systèmes Easytrak à très courte base (USBL), suivi USBL, par Applied Acoustics
Les missions de lutte contre les mines peuvent recourir au suivi USBL pour surveiller les véhicules sous-marins sans pilote (UUV), les ROV, les systèmes remorqués et autres moyens sous-marins impliqués dans les activités de détection, de classification, d’identification et de neutralisation. Un positionnement relatif précis aide les opérateurs à établir une corrélation entre la position des véhicules ou des capteurs et les caractéristiques cartographiées des fonds marins, tout en conservant une bonne connaissance de la situation opérationnelle.
Les systèmes de levé USBL peuvent fournir des références de position aux capteurs et véhicules sous-marins effectuant des tâches d’hydrographie, de bathymétrie et d’inspection des infrastructures. Ils s’avèrent particulièrement utiles pour positionner un ROV ou un AUV à proximité de ports, de pipelines, de câbles, de mouillages et d’autres infrastructures sous-marines, lorsque les positions de surface dérivées du GNSS doivent être transmises par voie acoustique à un équipement immergé.
Un système de suivi USBL permet de localiser des véhicules sous-marins et des plongeurs équipés par rapport à un navire de surface ou à un véhicule de surface sans pilote (USV). Les configurations USBL pour ROV et AUV sont couramment utilisées pour maintenir la connaissance de la position pendant les missions sous-marines, tandis que le suivi USBL des plongeurs peut faciliter la supervision, la coordination et la récupération lors d’opérations de plongée militaire et d’ingénierie sous-marine.
Les forces navales peuvent utiliser le positionnement USBL pour guider le déploiement, le déplacement, l’inspection et la récupération d’équipements posés sur les fonds marins. Une balise ou un transpondeur USBL fixé à une charge utile permet de surveiller sa position pendant la mise à l’eau et après le déploiement, aidant ainsi les équipages à placer des capteurs, des équipements de communication, des dispositifs d’entraînement et d’autres équipements sous-marins à des emplacements désignés.
Les systèmes de positionnement sous-marin USBL peuvent prendre en charge les champs de tir instrumentés et les zones d’entraînement en suivant les équipements sous-marins participants. Cette technologie peut fournir une référence spatiale commune pour les véhicules, les cibles et d’autres objets instrumentés, facilitant ainsi la reconstitution des missions et l’évaluation des mouvements sous-marins.
Un système USBL complet associe du matériel acoustique à des capteurs de navigation de surface et à un logiciel de traitement. La configuration dépend de la portée requise, de la plate-forme, de l’environnement et de la précision de positionnement.
Ranger 2 USBL de Forcys
Émetteur-récepteur de surface ou monté sur navire : L’émetteur-récepteur USBL contient le réseau de transducteurs acoustiques utilisé pour transmettre et recevoir des signaux et déterminer la direction de la cible ; les options d’installation comprennent le montage sur la coque et le déploiement à partir d’un mât USBL.
Ensemble, ces éléments permettent à un système à base ultra-courte de transformer les mesures acoustiques de distance et de direction en informations utiles pour la navigation et le suivi.
Dans une comparaison entre l’USBL et le LBL, la distinction la plus significative réside dans la géométrie de la ligne de base acoustique. Le système LBL utilise généralement plusieurs transpondeurs répartis sur le fond marin, créant ainsi de longues lignes de base à partir desquelles un véhicule sous-marin peut déterminer sa position. Il permet un positionnement hautement reproductible au sein d’un réseau cartographié, mais nécessite le déploiement, la cartographie et la gestion des transpondeurs installés sur le fond marin.
Un système de positionnement acoustique à base courte (SBL) utilise plusieurs hydrophones ou transducteurs répartis sur un navire ou une structure. Cette séparation physique crée une base de mesure plus longue que celle obtenue avec les éléments très rapprochés à l’intérieur d’un transducteur USBL. Le système SBL permet un positionnement relatif efficace, mais son installation nécessite généralement davantage d’espace et de câblage sur la plate-forme hôte.
Un INS estime le mouvement et la position à l’aide de capteurs inertiels sans nécessiter de contact acoustique continu avec une plate-forme de surface. Son erreur de position peut s’accumuler au fil du temps ; les données de navigation USBL peuvent donc être utilisées comme mise à jour externe de la position. La combinaison des mesures inertiel et acoustiques USBL peut améliorer la continuité de la navigation lors d’un suivi acoustique intermittent.
Un log de vitesse Doppler (DVL) mesure la vitesse du véhicule par rapport au fond marin, ou, dans certaines configurations, par rapport à la colonne d’eau, à l’aide de mesures acoustiques Doppler. Il est généralement intégré à un INS pour la navigation sous-marine. Le positionnement USBL fournit une observation de position distincte, référencée par rapport au navire ou géoréférencée, selon la solution de navigation en surface, ce qui peut contribuer à limiter l’erreur de navigation cumulée.
Les capteurs de profondeur à pression fournissent des informations précises sur la position verticale, mais ne déterminent pas de manière indépendante la position horizontale. Lorsqu’elles sont associées au positionnement acoustique USBL, les mesures de profondeur peuvent compléter les données de distance et de relèvement acoustiques et contribuer à une estimation plus complète de la position d’un véhicule ou d’un équipement sous-marin.
Les modems acoustiques servent principalement à échanger des données à travers l’eau plutôt qu’à fournir une solution de positionnement complète. Toutefois, les fonctions de communication et de positionnement peuvent être intégrées au sein d’architectures sous-marines compatibles. Les liaisons de communication USBL dotées d’une fonctionnalité de modem intégrée peuvent donc prendre en charge les commandes, la télémétrie, les rapports d’état ou l’échange de données de navigation, parallèlement au suivi acoustique, lorsque l’équipement est conçu pour ces fonctions.
Les normes applicables à un système de positionnement USBL dépendent de sa plateforme, de sa mission, de son programme d’acquisition et de son environnement d’installation. Toutes les normes ne s’appliquent pas à tous les systèmes USBL ; les exigences de qualification doivent donc être définies en fonction du profil opérationnel prévu.
La qualification doit donc être considérée comme une exigence au niveau de la plate-forme et du programme, plutôt que comme une caractéristique implicite découlant des capacités de base du système acoustique USBL.
Le choix d’un système de positionnement acoustique à base ultra-courte (USBL) nécessite d’adapter ses performances acoustiques, ses exigences d’installation et ses interfaces de navigation à la mission, plutôt que de considérer isolément la portée ou la précision nominale.
Un système de positionnement USBL bien intégré doit en fin de compte être sélectionné dans le cadre d’une architecture de navigation plus large, en tenant compte conjointement des performances acoustiques, des capteurs de la plate-forme hôte, de l’étalonnage, des conditions environnementales et des exigences de la mission.
Recherche d'entreprises et de produits
