EP3326236A1 - Dispositif support d'antennes mobile - Google Patents

Dispositif support d'antennes mobile

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EP3326236A1
EP3326236A1 EP16762830.4A EP16762830A EP3326236A1 EP 3326236 A1 EP3326236 A1 EP 3326236A1 EP 16762830 A EP16762830 A EP 16762830A EP 3326236 A1 EP3326236 A1 EP 3326236A1
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EP
European Patent Office
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floating
elements
fad1
fdn
floating elements
Prior art date
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EP16762830.4A
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German (de)
English (en)
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EP3326236B1 (fr
Inventor
Michel CALZAS
Cédric BRACHET
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Original Assignee
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
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Publication date
Application filed by Centre National de la Recherche Scientifique CNRS filed Critical Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Publication of EP3326236A1 publication Critical patent/EP3326236A1/fr
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Publication of EP3326236B1 publication Critical patent/EP3326236B1/fr
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/18—Means for stabilising antennas on an unstable platform
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/27—Adaptation for use in or on movable bodies
    • H01Q1/28—Adaptation for use in or on aircraft, missiles, satellites, or balloons
    • H01Q1/30—Means for trailing antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/27—Adaptation for use in or on movable bodies
    • H01Q1/34—Adaptation for use in or on ships, submarines, buoys or torpedoes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/02—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system using mechanical movement of antenna or antenna system as a whole
    • H01Q3/08—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system using mechanical movement of antenna or antenna system as a whole for varying two co-ordinates of the orientation

Definitions

  • the invention relates to the field of antenna support devices, sensors, or measuring devices, and more particularly to those intended to evolve on moving or non-planar surfaces.
  • Oceanographic studies are designed to determine the level of oceans and seas at various points and use methods and systems for carrying out transmissions between a mobile antenna and one or more satellites.
  • the duration of transmissions between two devices that share the same clock reference allows distance measurement between them. This is a measurement principle widely used in various systems, such as, for example, GPS (Global Positioning System), which means global geolocation system.
  • GPS Global Positioning System
  • the method for measuring the level of the surfaces of the oceans and / or seas can rely on transmissions between a device for these and one or more devices operating on the surface or surfaces concerned. It can in particular be a satellite, whose altitude is constant or substantially constant (constant average altitude) and controlled, exchanging information with a transmission device present on a boat.
  • the relief (shape) of the surfaces of the oceans or seas is by definition non-planar and varies significantly with time, notably because of the meteorological conditions (currents, wind speed and direction, etc.). Disparities of form therefore exist according to the time and the precise place where a measurement must be made.
  • Methods used include boarding a device with an antenna or connected to an antenna, on a boat and in view of the sky, the antenna to remain in view of the satellite or satellites used.
  • the disparities in the shapes (relief) of the surfaces are such that the antennas used are not always correctly arranged facing the transmission beam or beams, which has the effect of causing transmission errors, or even total interruptions of them.
  • the invention makes it possible to improve the state of the art by proposing a "ribbon" device, an antenna or sensor support, or else measuring devices, mobile and floating, comprising a plurality of assembled floating elements. so as to form together a web comprising a first surface known as a bearing surface adapted to float on a second surface known as an evolution surface and / or arranged substantially parallel to the second surface, the device comprising:
  • the floating support device comprises an anchoring element (or hooking element) disposed on its longitudinal axis and adapted for fastening a hooking device, and,
  • the floating device further comprises a fastening support with articulation fixed on at least one of the floating elements and comprising at least a third surface and a mechanical element adapted to a substantially horizontal positioning of the third surface when the distance of pairs of points vertically facing each other and respectively belonging to the first surface (bearing surface) and at the second surface (surface of evolution) does not exceed a predetermined length.
  • the floating web deforms to marry at best the average relief on the surface of the water, its coupling, with an articulated mechanical support and adapted to present a surface as horizontal as possible, ensures a positioning improved antenna or a sensor attached to this surface, to preserve the integrity of the data transmissions useful for the measurements to be made.
  • the term "floating" in the following paragraphs designates both the flotation capacity in the sense of insubmersibility variable wave movement wholly or partially on a surface of evolution, or partially in the immediate vicinity of this surface of evolution.
  • the surface of evolution can be the surface of the water (sea, oceans, rivers, lakes, ponds, rivers) or a surface of evolution such as, for example, a desert of sand, dunes, a salt lake, an area of low vegetation or a stretch of snow or a mild glacier, an iceberg, an ice cap.
  • at least a part of the floating elements comprises an insubmersible material surrounded by an envelope whose edges are assembled at edges of neighboring floating elements in the plurality of floating elements, by means of at least one wire element.
  • the mechanical element included in the antenna support comprises a ball joint and / or a gimbal integral with an element mechanically coupling it to the third surface which operates the antenna support function (on which the antenna or any sensor is fixed).
  • the length of the floating antenna support device exceeds 10 meters and its width exceeds 3 meters.
  • FIG. 1 represents a floating antenna support device FAD1 according to a particular and non-limiting embodiment of the invention.
  • the device FAD1 comprises an assembly of a plurality of floating elements FD1 to FDn.
  • FIG. 2 represents two floating elements FD1 and FD2, neighbors and fixed to each other among the assembly of FIG. 1, according to a particular and non-limiting embodiment of the invention.
  • FIG. 3 represents a FIXSYS antenna fixing support of the device FAD1 of FIG. 1, fixed on several floating elements FDn, such as those represented in FIG. 2, and according to a particular and non-limiting embodiment of the invention.
  • FIG. 4 represents the support FIXSYS fixed to the floating elements, already represented in FIG. 3, but when the surface (called evolution) on which evolves the device FAD1 is uneven (in the presence of reliefs), according to a particular and non-limiting embodiment of the invention.
  • modules shown are functional units, which may or may not correspond to physically distinguishable units. For example, these modules or some of them are grouped into a single component. In contrast, according to other embodiments, some modules are composed of separate physical entities.
  • FIG. 1 represents a floating antenna support device FAD1 according to a particular and non-limiting embodiment of the invention.
  • the device FAD1 comprises an assembly of floating elements FD1 to FDn, assembled in matrix by their edges, and thus forming a floating sheet, provided with a lower surface SFC1, adapted to be towed and to be deformed according to the reliefs of an SFC2 surface on which it evolves, so that advantageously, and cleverly coupled to a fixing device FIXSYS, the moving assembly allows to position an antenna carried by the support FIXSYS (on a surface SFC3 not shown in this figure) to preserve as much as possible a horizontal positioning of the antenna and thus guarantee an integrity of transmissions to and from a distant equipment in the sky (a satellite, for example).
  • the floating elements FD1 to FDn are assembled to each other by means of an attachment system MS1.
  • the fastening system MS1 comprises a set of eyelets arranged on the edge of the floating elements, and one or more wire elements passing through the eyelets so as to establish flexible links between neighboring floating elements.
  • the wire element (s) passing through the eyelets then operate a lacing of neighboring floating elements.
  • the floating elements comprise thin and flexible edges assembled by means of magnetic fasteners comprising polarized magnets to form pairs of attractions capable of forming strong and tear-resistant mechanical links when the assembly is towed on the surface of a liquid medium or on a surface whose relief and little rugged (sand, beach, salt desert, sand desert, snow, glacier out serac area, for example).
  • the edges of the floating elements FD1 to FDn are assembled by fixing type "velcro" or glued.
  • the floating elements are assembled by a system of buttons "pressure” or closure "zip”.
  • a retractable fastening system makes it possible to modulate the total surface of the sheet and allows its assembly and disassembly, which facilitates in particular the transport.
  • the sheet is attached to BU buoyant elements formed to increase the navigability of the assembly on a SFC2 evolution surface.
  • BU elements may, for example, be rigidly armored boats or inflatable boats, buoys formed to split the water, or floating "strands" adapted to raise the front of the sheet, that is to say the part most likely to be mechanically constrained during a slide of the assembly on the evolution surface SFC2.
  • the assembly FAD1 of the web and the buoyant elements BU comprises a hooking device HK adapted to the fixing of the floating device FAD1 to a tractor device, by a rigid direct link, or via an element of coupling such as a rope or sling, as an example.
  • the fastening system HK is positioned on the longitudinal axis of the assembly, and thus avoids the appearance of a skidding movement of the assembly. together on the SFC2 surface.
  • the elements FADn positioned "aft" of the web with respect to its direction of movement, when the latter is towed via the hooking system HK, comprise a set of trolls. Tn configured to stabilize the rear edge of the assembly on the SFC2 evolution surface.
  • FIG. 2 represents two floating elements FD1 and FD2, neighbors and fixed to one another among the assembly of FIG. 1, according to a particular and non-limiting embodiment of the invention.
  • the fastening system MS1 makes it possible to attach neighboring elements, such as FD1 and FD2 by lacing, and with a wire link W1 which alternately passes through (lacing method) CH eyelets arranged at the edge of the COAT envelope of the floating elements.
  • FD1 and FD2. This method of attachment more generally ensures an effective and flexible connection between the floating elements FDn.
  • the element ensuring the flotation because of its low density (containing air or polystyrene for example is maintained in a COAT formed envelope, possibly sealed, and whose edges are thinner than the body, so as to be able to wear eyelets or perforations adapted to the passage of the wired link W1
  • the wired link W1 may be a rope of synthetic or natural material, a steel cable, or any other type of link that is related thereto.
  • FIG. 3 represents the FIXSYS antenna fixing support of the device FAD1 of FIG. 1, fixed on several floating elements such as those represented in FIG. 2 and according to a particular and non-limiting embodiment of the invention.
  • Floating elements FD1, FD2 and two others neighboring floating elements not visible in the figure carry a structure on 4 feet, including F01 and F03 (but also F02 and F04 not shown in this figure since not sensibly visible according to this view).
  • the feet support a circular crown PATSUP carrying a sphere PAT integral with a column carrying at its end a mass WGHT.
  • the weight WGHT ensures a horizontal or substantially horizontal positioning of an SFC3 surface arranged in the upper part of the "incomplete" PAT sphere.
  • the weight WGHT directed downwards adjusts the position of the set PAT + WGHT + SFC3 by pivot of the spherical portion PAT in its support PATSUP, so that the SFC3 surface configured to carry an antenna can maintain an orientation of all or part of an ANT antenna to the sky, and therefore to a remote data transmission device (transmission and / or reception).
  • a support column of the mass WGHT integral with the sphere PAT, carries a fastening element of several links "elastic" (effect "spring”).
  • Each of these links E01, E02, E03 and E04 (only E01 and E03 are represented in this view) is respectively attached to an attachment point HK01, HK02, HK03 and HK04 thus allowing a damping of the movements at the same time as a recall in the neutral position when the FIXSYS assembly is not inclined with respect to a vertical axis.
  • An ANTCON link enables the connection of the ANT antenna positioned on the horizontal surface SFC3 of the FIXSYS system to a remote transmitting device useful for processing the geolocation data transmitted or received to and from a remote data transmission device (a satellite, an airplane, a distant antenna, etc.).
  • the coupling of the device FIXSYS on the sheet of floating elements makes it possible to guarantee, if not a continuity of the data transmissions between a local equipment connected to the antenna ANT and a remote equipment, at least a better integrity and reliability of the communications.
  • this makes it possible to perform measurements by changing the antenna ANT on a so-called SFC2 surface evolution, since the sheet formed of floating elements FDn comprises a support surface SFC1 (lower surface) deformable and likely to marry the reliefs of the SFC2 evolution surface.
  • the surface SFC2 is the surface of a sea, a lake, an ocean or a river or a river and the traction by a boat of the assembly FAD1 makes it possible to carry out height measurements of water and altitude of the surface SFC2 with respect to a predefined reference system such that, for example, the orbit of one (or more) satellite (s) or a set of topographic points whose positioning is known is that which alone constitutes or together a measurement reference system.
  • FIG. 4 represents the FIXSYS support fixed to the floating elements, already shown in FIG. 3, but when the surface on which the device FAD1 is moving is uneven (in the presence of more substantial reliefs), according to a particular and non-limiting embodiment of the invention.
  • the FIXSYS system is inclined as a whole with respect to a vertical axis, because of the relief of the surface SFC2 which comprises a plurality of floating elements FD1 to FDn.
  • the floating elements are each arranged so as to marry the best this surface by creating a lower surface SF1 of the web together they constitute substantially "parallel" to SFC2.
  • the combination of the floating element layer FDn and the FIXSYS fastening system cleverly makes it possible to keep the antenna support surface SFC3 almost horizontal, at least when each of the pairs of points belonging respectively to SFC1 and SFC2 and forming part of the same vertical, are not more than one predetermined length apart.
  • This predetermined length may be a few tens of centimeters, several meters, depending in particular on the total surface of the sheet consisting of floating elements, but also its shape (rather longitudinal, rather rectangular, square, circular, oval).
  • the sheet may display a profile with "breaks" in terms of linearity or curvature and thus cause a steep inclination of the FIXSYS fastening system, which nevertheless results in positioning conditions detrimental to transmissions between an antenna positioned on the SFC3 surface and a remote device.
  • the large size of the sheet comprising the elements FDn and the nature of the links MS1 which connect the floating elements makes it possible to integrate the deformations of the surface SFC2 and to average the reliefs so as to define an "average" relief suitable for the desired metrology (average altitude of the surface of a sea for example, or altitude of the average surface) up to a certain level of relief which corresponds to the predetermined length in all points of the same vertical, between the surface of SFC1 support and the SFC2 evolution surface. That is to say that depending on the size of the floating web produced, there is a limit to the ability to overcome the reliefs of the surface of evolution and to guarantee a perfect integrity of data transmissions useful to metrology .
  • the invention a significant improvement in measurement capabilities on the surface of an ocean, for example.
  • the overall shape of the floating and spherical elements, square, oval and the links fixing elements adjacent to each other are wire or mechanical.
  • the goal remains that a large assembly comprising a plurality of floating elements FDn has a bearing surface SFC1 which marries as much as possible a surface SFC2 called surface evolution, so that, because of the joint use of the thus formed web and the FIXSYS fastening system, the SFC3 surface remains as often as possible in a horizontal or near-horizontal position.
  • quasi-horizontal position is meant an angle between the SFC3 surface and the horizon which remains in a range of values below 30 degrees, for example. This range of values can, however, be reconsidered according to the opening angle of the transmitting and receiving antenna.
  • the spherical element PAT can be replaced by a mechanical gimbal system for tilting a mechanical part carrying the antenna support surface SFC3 along two perpendicular axes.
  • the floating support device FAD1 useful for carrying out water level surveys and topology of the surfaces of the sea, lake, oceans, and watercourse, for example, comprises the plurality of elements.
  • floats FD1, FD2, FD3, FDn all unsinkable and assembled so as to form together a first surface SFC1, said bearing surface, adapted to float on a second surface SFC2 and / or arranged substantially parallel to this second surface.
  • the floating elements FD1, FD2, FD3, FDn are interconnected by at least one of their respective edges by means of the fastening system MS1 comprising the eyelets CH and the wired link W1.
  • the device "web” floating support FAD1 comprises the HK anchor element disposed on its longitudinal axis and adapted to a fixing of a hooking device, for example to allow a boat to tow on the surface of the water.
  • the floating support device FAD1 comprises the fixing support FIXSYS fixed on at least one or some of the floating elements FD1, FD2, FD3, FDn, ideally in the central part of the sheet.
  • the FIXSYS support device comprises a surface FS3 designed to support a radiofrequency signal transmission antenna and an articulated mechanical element, consisting mainly of the PATSUP, PAT and WGHT elements, adapted for a substantially horizontal positioning of the antenna support surface SFC3 when the ply evolves substantially parallel to the surface of the SFC2 water, that is to say when a distance LG of pairs of points vertically facing each other and respectively belonging to the bearing surface SF1 of the sheet FAD1 and to the surface of the water (the second surface FS2) does not exceed one predetermined length. That is, in other words, when the FAD1 mobile antenna support web "marries" (or floats on) the surface of the SFC2 water.
  • the support web FAD1 consists of the floating elements FD1, FD2, FD3, FDn which are made from a floating and insubmersible material FM each surrounded by the COAT envelope whose edges are assembled at edges of neighboring floating elements in the sheet FAD1 by means of at least the wired element W1.
  • the mechanical element PATSUP comprises the patella (partially) spherical PAT or a cardan-shaped equivalent secured to the antenna support plate mechanically coupling it to the surface SFC3 which offers a mounting support for the mobile antenna ANT.
  • the invention is not limited to the single embodiment described, with the aforementioned variants, but more generally relates to any floating antenna support device comprising an anchoring element to be towed and further comprising a support / system fixed on at least one floating element among a plurality of floating elements together constituting a web and comprising an antenna support surface and a mechanical element adapted to a substantially horizontal positioning of the antenna support surface when the distance between pairs of points vertically facing each other and respectively belonging to the support surface of the web consisting of floating elements and the surface of evolution, does not exceed a predetermined length.

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Abstract

L'invention concerne un dispositif support flottant (FAD1 ) comprenant une pluralité d'éléments flottants (FD1, FD2, FD3, FDn) assemblés de sorte à former ensemble une nappe comprenant une surface (FS1 ) adaptée à flotter au-dessus d'une seconde surface (FS2) et / ou disposée sensiblement parallèlement à ladite seconde surface (FS2), le dispositif comprenant également un support de fixation (FIXSYS) fixé sur au moins l'un des éléments flottants (FD1, FD2, FD3, FDn) et comprenant une surface (SF3) de fixation et un élément mécanique (PATSUP, PAT, WGHT) adapté à conserver un positionnement sensiblement horizontal de la surface (FS3) de fixation.

Description

DISPOSITIF SUPPORT D'ANTENNE MOBILE.
1. Domaine de l'invention.
L'invention se rapporte au domaine des dispositifs supports d'antenne, de capteurs, ou encore de dispositifs de mesure, et plus particulièrement à ceux destinés à évoluer sur des surfaces mouvantes ou non planes.
2. Etat de l'art.
Des études océanographiques visent à déterminer le niveau des océans et des mers en divers points et utilisent pour ce faire des méthodes et systèmes mettant en œuvre des transmissions entre une antenne mobile et un ou plusieurs satellites.
La durée des transmissions entre deux dispositifs qui partagent une même référence d'horloge permet une mesure de distance entre eux. C'est là un principe de mesure largement utilisé, dans divers systèmes, tels que, par exemple le positionnement GPS (de l'anglais « Global Positioning System », et qui signifie système de géolocalisation global.).
La méthode de mesure du niveau des surfaces des océans et/ou des mers peut s'appuyer sur des transmissions entre un dispositif en vue de celles-ci et un ou plusieurs dispositifs évoluant sur la ou les surfaces concernées. Il peut notamment s'agir d'un satellite, dont l'altitude est constante ou sensiblement constante (altitude moyenne constante) et contrôlée, échangeant des informations avec un dispositif de transmission présent sur une embarcation. Cependant, le relief (la forme) des surfaces des océans ou des mers est par définition non-plan et varie sensiblement en fonction du temps, notamment du fait des conditions météorologiques (courants, vitesse et orientation des vents, etc.). Des disparités de forme existent donc en fonction du temps et de l'endroit précis où une mesure doit être effectuée.
Des méthodes utilisées consistent à embarquer un dispositif muni d'une antenne ou connecté à une antenne, sur une embarcation et en vue du ciel, l'antenne devant demeurer en vue du ou des satellites utilisés. Malheureusement, les disparités de formes (relief) des surfaces sont telles que les antennes utilisées ne sont pas toujours correctement disposées en regard du ou des faisceaux de transmission, ce qui a pour effet d'entraîner des erreurs de transmissions, voire des interruptions totales de celles-ci.
Les solutions existantes présentent donc des inconvénients.
3. Résumé de l'invention.
L'invention permet d'améliorer l'état de l'art en proposant un dispositif en « nappe », support d'antenne ou de capteurs, ou encore de dispositifs de mesure, mobile et flottant, comprenant une pluralité d'éléments flottants assemblés de sorte à former ensemble une nappe comprenant une première surface dite surface d'appui adaptée à flotter sur une seconde surface dite surface d'évolution et/ou disposée sensiblement parallèlement à la seconde surface, le dispositif comprenant :
- les éléments flottants reliés entre eux par au moins un de leurs bords respectifs au moyen d'un premier système de fixation,
- le dispositif support flottant comprend un élément d'ancrage (ou d'accrochage) disposé sur son axe longitudinal et adapté à une fixation d'un dispositif d'accrochage, et,
- le dispositif flottant comprend en outre un support de fixation avec articulation fixé sur au moins l'un des éléments flottants et comprenant au moins une troisième surface et un élément mécanique adapté à un positionnement sensiblement horizontal de la troisième surface lorsque la distance de couples de points en regard verticalement l'un de l'autre et appartenant respectivement à la première surface (surface d'appui) et à la seconde surface (surface d'évolution) n'excède pas une longueur prédéterminée.
Cela revient à dire que lorsque la nappe flottante se déforme pour épouser au mieux le relief moyen à la surface de l'eau, son couplage, avec un support mécanique articulé et adapté à présenter une surface la plus horizontale possible, permet de garantir un positionnement amélioré d'une antenne ou d'un capteur fixé sur cette surface, pour préserver en conséquence l'intégrité des transmissions de données utile aux mesures à réaliser. II est à noter que le terme « flottant » dans les paragraphes suivant désigne aussi bien la capacité de flottaison au sens de l'insubmersibilité qu'un mouvement ondulatoire variable entièrement ou partiellement sur une surface d'évolution, ou partiellement à proximité immédiate de cette surface d'évolution. La surface d'évolution pouvant être la surface de l'eau (mer, océans, fleuves, lacs, étangs, rivières) ou une surface d'évolution telle que, par exemple, un désert de sable, des dunes, un lac salé, une étendue de végétation peu accidentée ou encore une étendue de neige ou un glacier peu accidenté, un iceberg, une calotte glacière. Selon un mode de réalisation de l'invention, au moins une partie des éléments flottants comprend un matériau insubmersible entouré d'une enveloppe dont les bords sont assemblés à des bords d'éléments flottants voisins dans la pluralité d'éléments flottants, au moyen d'au moins un élément filaire.
Avantageusement, l'élément mécanique compris dans le support d'antenne (ou le support de capteur quelconque) comprend une rotule et /ou un cardan solidaire d'un élément le couplant mécaniquement à la troisième surface qui opère la fonction de support d'antenne (sur laquelle l'antenne ou un quelconque capteur est fixé). Selon un mode de réalisation de l'invention, la longueur du dispositif support d'antenne flottant excède 10 mètres et sa largeur excède 3 mètres.
4. Liste des figures.
L'invention sera mieux comprise, et d'autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, la description faisant référence aux dessins annexés parmi lesquels :
La figure 1 représente un dispositif support d'antenne flottant FAD1 selon un mode de réalisation particulier et non limitatif de l'invention. Le dispositif FAD1 comprend un assemblage d'une pluralité d'éléments flottants FD1 à FDn.
La figure 2 représente deux éléments flottants FD1 et FD2, voisins et fixés l'un à l'autre parmi l'assemblage de la figure 1 , selon un mode de réalisation particulier et non limitatif de l'invention. - La figure 3 représente un support de fixation d'antenne FIXSYS du dispositif FAD1 de la figure 1 , fixé sur plusieurs éléments flottants FDn, tels que ceux représentés figure 2, et selon un mode de réalisation particulier et non limitatif de l'invention.
La figure 4 représente le support FIXSYS fixé aux éléments flottants, déjà représentés figure 3, mais lorsque la surface (dite d'évolution) sur laquelle évolue le dispositif FAD1 est accidentée (en présence de reliefs), selon un mode de réalisation particulier et non limitatif de l'invention.
5. Description détaillée de modes de réalisation de l'invention.
Sur les figures 1 à 4, les modules représentés sont des unités fonctionnelles, qui correspondent ou non à des unités physiquement distinguables. Par exemple, ces modules ou certains d'entre eux sont regroupés dans un unique composant. A contrario, selon d'autres modes de réalisation, certains modules sont composés d'entités physiques séparées.
La figure 1 représente un dispositif support d'antenne flottant FAD1 selon un mode de réalisation particulier et non limitatif de l'invention. Le dispositif FAD1 comprend un assemblage d'éléments flottants FD1 à FDn, assemblés en matrice par leurs bords, et formant ainsi une nappe flottante, pourvue d'une surface inférieure SFC1 , adaptée à être tractée et à se déformer en fonction des reliefs d'une surface SFC2 sur laquelle elle évolue, de sorte qu'avantageusement, et astucieusement couplée à un dispositif de fixation FIXSYS, l'ensemble en mouvement permette de positionner une antenne portée par le support FIXSYS (sur une surface SFC3 non représentée sur cette figure) pour préserver le plus possible un positionnement horizontal de l'antenne et garantir alors une intégrité de transmissions vers et depuis un équipement distant dans le ciel (un satellite, par exemple).
Les éléments flottants FD1 à FDn sont assemblés les uns aux autres au moyen d'un système de fixation MS1 . Selon le mode de réalisation préféré, le système de fixation MS1 comprend un ensemble d'œillets disposés en bordure des éléments flottants, et un ou plusieurs éléments filaires traversant les œillets de sorte à établir des liens souples entre des éléments flottants voisins. Le ou les éléments filaires traversant les œillets opèrent alors un laçage des éléments flottants voisins. Selon une variante du mode de réalisation, les éléments flottants comprennent des bords fins et souples assemblés au moyen de fixations magnétiques comprenant des aimants polarisés pour former par couples des attractions capables de constituer des liens mécaniques solides et résistants à l'arrachement lorsque l'ensemble est tracté à la surface d'un milieu liquide ou sur une surface dont le relief et peu accidenté (sable, plage, désert de sel, désert de sable, neige, glacier hors zone de séracs, par exemple). Selon une autre variante du mode de réalisation, les bords des éléments flottants FD1 à FDn sont assemblés par fixation de type « velcro » ou encore collés. Selon une autre variante encore, les éléments flottants sont assemblés par un système de boutons « pression » ou de fermeture « zip ».
Avantageusement, un système de fixation escamotable permet de moduler la surface totale de la nappe et en autorise le montage et le démontage, ce qui en facilite notamment le transport.
Selon le mode de réalisation préféré, la nappe est fixée à des éléments flottants BU formés pour accroître la navigabilité de l'ensemble sur une surface d'évolution SFC2. Ces éléments BU peuvent, par exemple, être des barques ou canots gonflables à armature rigide, des bouées formées pour fendre l'eau, ou des « boudins » flottants adaptés à relever l'avant de la nappe, c'est-à-dire la partie la plus susceptible d'être contrainte mécaniquement lors d'un glissement de l'ensemble sur la surface d'évolution SFC2.
Avantageusement, l'ensemble FAD1 de la nappe et des éléments flottants BU comprend un dispositif d'accrochage HK adapté à la fixation du dispositif flottant FAD1 à une dispositif tracteur, par un lien direct rigide, ou par l'intermédiaire d'une élément de couplage tel qu'une corde ou une élingue, à titre d'exemple.
Avantageusement, et aux fins de faciliter le glissement de l'ensemble FAD1 sur la surface SFC2, le système de fixation HK est positionné sur l'axe longitudinal de l'ensemble, et évite ainsi l'apparition d'un mouvement de dérapage de l'ensemble sur la surface SFC2. Ceci amène notamment une meilleure planéité de la nappe présentant une surface d'appui SFC1 sur une surface d'évolution SFC2, ce qui permet d'amoindrir les contraintes mécaniques (telles que la traînée) et améliore la planéité de la nappe flottante, ce qui accroît avantageusement la capacité de conservation à l'horizontale d'une surface de support d'antenne configurée tel que décrit ci-avant.
Selon le mode de réalisation préféré, les éléments FADn positionnés « à l'arrière » de la nappe par rapport à son sens de déplacement, lorsque celle-ci est tractée par l'intermédiaire du système d'accrochage HK, comprennent un ensemble de traînes Tn configurées pour stabiliser le bord arrière de l'ensemble sur la surface d'évolution SFC2.
La figure 2 représente deux éléments flottants FD1 et FD2, voisins et fixés l'un à l'autre parmi l'assemblage de la figure 1 , selon un mode particulier et non limitatif de l'invention. Le système de fixation MS1 permet d'attacher des éléments voisins, tels que FD1 et FD2 par laçage et avec un lien filaire W1 qui traverse de façon alternée (méthode de laçage) des œillets CH disposés en bordure de l'enveloppe COAT des éléments flottants FD1 et FD2. Ce mode de fixation assure plus généralement un lien efficace et souple entre les éléments flottants FDn. En effet, l'élément assurant la flottaison, du fait de sa faible densité (contenant de l'air ou du polystyrène par exemple est maintenu dans une enveloppe formée COAT, éventuellement étanche, et dont les bords sont de moindre épaisseur que le corps, de sorte à pouvoir porter des œillets ou des perforations adaptées au passage du lien filaire W1 . Le lien filaire W1 peut être une cordelette en matière synthétique ou naturelle, un câble d'acier, ou tout autre type de lien qui s'y apparente.
La figure 3 représente le support de fixation d'antenne FIXSYS du dispositif FAD1 de la figure 1 , fixé sur plusieurs éléments flottants tels que ceux représentés figure 2 et selon un mode de réalisation particulier et non limitatif de l'invention. Les éléments flottants FD1 , FD2, ainsi que deux autres éléments flottants voisins non visibles sur la figure portent une structure sur 4 pieds, dont F01 et F03 (mais aussi F02 et F04 non représentés sur cette figure puisque non sensément visibles selon cette vue). Les pieds supportent une couronne circulaire PATSUP portant une sphère PAT solidaire d'une colonne portant à son extrémité une masse WGHT. La sphère PAT étant maintenue en place mais mobile sur la couronne PATSUP, le poids WGHT assure un positionnement horizontal ou sensiblement horizontal d'une surface SFC3 aménagée en partie supérieure de la sphère « incomplète » PAT. Ainsi, et lorsque l'ensemble FIXSYS est incliné par rapport à un axe « de repos » vertical, le poids WGHT dirigé vers le bas ajuste la position de l'ensemble PAT + WGHT + SFC3 par pivot de la partie sphérique PAT dans son support PATSUP, de sorte que la surface SFC3 configurée pour porter une antenne puisse maintenir une orientation de tout ou partie d'une antenne ANT vers le ciel, et donc vers un dispositif distant de transmission de données (en émission et/ou réception). Astucieusement, une colonne de support de la masse WGHT, solidaire de la sphère PAT, porte un élément de fixation de plusieurs liens « élastiques » (à effet « ressort »). Chacun de ces liens E01 , E02, E03 et E04 (seuls E01 et E03 sont représentés sur cette vue) est respectivement attaché à un point de fixation HK01 , HK02, HK03 et HK04 permettant ainsi un amortissement des mouvements en même temps qu'un rappel en position neutre lorsque l'ensemble FIXSYS n'est pas incliné par rapport à un axe vertical. Un lien ANTCON permet la connexion de l'antenne ANT positionnée sur la surface horizontale SFC3 du système FIXSYS à un dispositif distant d'émission réception utile au traitement des données de géolocalisation émises ou reçues vers et depuis un dispositif de transmission de données distant (un satellite, un avion, une antenne distante, etc.).
Astucieusement, le couplage du dispositif FIXSYS sur la nappe d'éléments flottants permet de garantir, sinon une continuité des transmissions de données entre un équipement local connecté à l'antenne ANT et un équipement distant, au moins une meilleure intégrité et fiabilité des communications. Avantageusement, cela permet d'effectuer des mesures en faisant évoluer l'antenne ANT sur une surface SFC2 dite d'évolution, puisque la nappe formée des éléments flottants FDn comprend une surface d'appui SFC1 (surface inférieure) déformable et susceptible d'épouser au mieux les reliefs de la surface d'évolution SFC2. Avantageusement la surface SFC2 est la surface d'une mer, d'un lac, d'un océan ou encore d'une rivière ou une fleuve et la traction par un bateau de l'ensemble FAD1 permet de réaliser des mesures de hauteur d'eau et d'altitude de la surface SFC2 par rapport à un référentiel prédéfini tel que, par exemple, l'orbite d'un (ou plusieurs) satellite(s) ou un ensemble de points topographiques dont le positionnement est connu est qui constituent seuls ou ensemble un référentiel de mesure.
La figure 4 représente le support FIXSYS fixé aux éléments flottants, déjà représentés figure 3, mais lorsque la surface sur laquelle évolue le dispositif FAD1 est accidentée (en présence de reliefs plus conséquent), selon un mode de réalisation particulier et non limitatif de l'invention. Le système FIXSYS est incliné dans son ensemble par rapport à un axe vertical, et ce du fait du relief de la surface SFC2 qui comprend une pluralité d'éléments flottants FD1 à FDn. Lorsque la surface SFC2 comprend des reliefs sensibles, les éléments flottants sont disposés chacun de sorte à épouser au mieux cette surface en créant une surface inférieure SF1 de la nappe qu'ils constituent ensemble sensiblement « parallèle » à SFC2. L'association de la nappe d'éléments flottants FDn et du système de fixation FIXSYS permet astucieusement de maintenir la surface support d'antenne SFC3 quasi horizontale, au moins lorsque chacun des couples de points appartenant respectivement à SFC1 et SFC2 et faisant partie d'une même verticale, ne sont distants de plus d'une longueur prédéterminée. Cette longueur prédéterminée peut être de quelques dizaines de centimètres, à plusieurs mètres, en fonction notamment de la surface total de la nappe constituée des éléments flottants, mais aussi de sa forme (plutôt longitudinale, plutôt rectangulaire, carrée, circulaire, ovale). En effet, si la surface SFC2 est grandement accidentée, par exemple dans le cas d'une très forte houle de mer non propice aux mesures précitées, la nappe peut afficher un profil comprenant des « cassures » en terme de linéarité ou de courbure et entraîner ainsi une forte inclinaison du système de fixation FIXSYS, ce qui entraîne malgré tout des conditions de positionnement préjudiciables à des transmissions entre une antenne positionnée sur la surface SFC3 et un dispositif distant.
Cependant, la grande taille de la nappe comprenant les éléments FDn et la nature des liens MS1 qui relient les éléments flottants, permet d'intégrer les déformations de la surface SFC2 et de moyenner les reliefs de sorte à définir un relief « moyen » propice à la métrologie recherchée (altitude moyenne de la surface d'une mer par exemple, ou altitude de la surface moyenne) jusqu'à un certain niveau de relief qui correspond à la longueur prédéterminée en tous points d'une même verticale, entre la surface d'appui SFC1 et la surface d'évolution SFC2. Cela revient à dire qu'en fonction de la taille de la nappe flottant réalisée, il existe une limite à la capacité à s'affranchir des reliefs de la surface d'évolution et à garantir une parfaite intégrité des transmissions de données utiles à la métrologie.
L'invention toutefois une amélioration conséquente des capacités de mesures à la surface d'un océan, par exemple. Selon une variante du mode de réalisation de l'invention, la forme globale des éléments flottants et sphérique, carrée, ovale et les liens fixant des éléments voisins entre eux sont filaires ou mécaniques. Quelle qu'en soit la forme, le but demeure qu'un ensemble de grande dimension comprenant une pluralité d'éléments flottants FDn présente une surface d'appui SFC1 qui épouse le plus possible une surface SFC2 dite surface d'évolution, pour que, du fait de l'utilisation conjointe de la nappe ainsi formée et du système de fixation FIXSYS, la surface SFC3 reste le plus souvent possible dans une position horizontale ou quasi-horizontale.
On entend par position quasi-horizontale un angle entre la surface SFC3 et l'horizon qui reste dans une plage de valeurs inférieure à 30 degrés, par exemple. Cette plage de valeurs peut toutefois être reconsidérée en fonction de l'angle d'ouverture de l'antenne en émission et en réception.
Avantageusement, l'élément sphérique PAT peut être remplacé par un système mécanique à cardans permettant le basculement d'une pièce mécanique portant la surface support d'antenne SFC3 selon deux axes perpendiculaires.
En d'autres termes, le dispositif support flottant FAD1 , utile à la réalisation de relevés de hauteur d'eau et de topologie des surfaces de mers, lac, océans, et cours d'eau, par exemple, comprend la pluralité d'éléments flottants FD1 , FD2, FD3, FDn, tous insubmersibles et assemblés de sorte à former ensemble une première surface SFC1 , dite surface d'appui, adaptée à flotter sur une seconde surface SFC2 et/ou disposée sensiblement parallèlement à cette seconde surface.
Les éléments flottants FD1 , FD2, FD3, FDn sont reliés entre eux par au moins un de leurs bords respectifs au moyen du système de fixation MS1 comprenant les œillets CH et le lien filaire W1 .
Le dispositif « nappe » support flottant FAD1 comprend l'élément d'ancrage HK disposé sur son axe longitudinal et adapté à une fixation d'un dispositif d'accrochage, par exemple pour permettre à un bateau de le tracter à la surface de l'eau.
En outre, le dispositif support flottant FAD1 comprend le support de fixation FIXSYS fixé sur au moins un ou quelque uns des éléments flottants FD1 , FD2, FD3, FDn, idéalement dans la partie centrale de la nappe. Le dispositif support FIXSYS comprend une surface FS3 prévue pour supporter une antenne de transmission de signaux radiofréquence et un élément mécanique articulé, constitué principalement des éléments PATSUP, PAT et WGHT, adaptés à un positionnement sensiblement horizontal de la surface support d'antenne SFC3 lorsque la nappe évolue sensiblement parallèlement à la surface de l'eau SFC2, c'est-à-dire lorsque une distance LG de couples de points en regard verticalement l'un de l'autre et appartenant respectivement à la surface d'appui SF1 de la nappe FAD1 et à la surface de l'eau (la seconde surface FS2) n'excède pas une longueur prédéterminée. Soit, en d'autres termes, lorsque la nappe FAD1 support d'antenne mobile « épouse » (ou flotte sur) la surface de l'eau SFC2.
La nappe support FAD1 est constituée des éléments flottants FD1 , FD2, FD3, FDn qui sont réalisés à partir d'un matériau flottant et insubmersible FM entouré chacun de l'enveloppe COAT dont les bords sont assemblés à des bords d'éléments flottants voisins dans la nappe FAD1 au moyen d'au moins de l'élément filaire W1 .
Avantageusement l'élément mécanique PATSUP comprend la rotule (partiellement) sphérique PAT ou un équivalent sous forme de cardan, solidaire du plateau support d'antenne le couplant mécaniquement à la surface SFC3 qui offre un support de montage de l'antenne mobile ANT.
Bien évidemment, l'invention ne se limite pas au seul mode de réalisation décrit, assorti des variantes précitées, mais concerne plus généralement tout dispositif support d'antenne flottant comprenant un élément d'ancrage pour être tracté et comprenant en outre un support/système de fixation fixé sur au moins un élément flottant parmi une pluralité d'éléments flottants constituant ensemble une nappe et comprenant une surface support d'antenne et un élément mécanique adapté à un positionnement sensiblement horizontal de la surface support d'antenne lorsque la distance séparant des couples de points, en regard verticalement l'un de l'autre, et appartenant respectivement à la surface d'appui de la nappe constituée d'éléments flottants et à la surface d'évolution, n'excède pas une longueur prédéterminée.

Claims

REVENDICATIONS
Dispositif support flottant (FAD1 ) comprenant une pluralité d'éléments flottants (FD1 , FD2, FD3, FDn) assemblés de sorte à former ensemble une première surface (SF1 ) adaptée à flotter sur une seconde surface (SF2) et/ou disposée sensiblement parallèlement à ladite seconde surface (SF2), ledit dispositif étant caractérisé en ce que : lesdits éléments flottants (FD1 , FD2, FD3, FDn) sont reliés entre eux par au moins un de leurs bords respectifs au moyen d'un premier système de fixation (MS1 ),
ledit dispositif support flottant (FAD1 ) comprend un élément d'ancrage (HK) disposé sur un axe longitudinal dudit dispositif (FAD1 ) flottant et adapté à une fixation d'un dispositif d'accrochage, ledit dispositif flottant (FAD1 ) comprend en outre un support de fixation (FIXSYS) fixé sur au moins l'un desdits éléments flottant (FD1 , FD2, FD3, FDn) et comprenant une troisième surface (FS3) et un élément mécanique (PATSUP, PAT, WGHT ) adapté à un positionnement sensiblement horizontal de ladite troisième surface (SF3) lorsque la distance (LG) de couples de points en regard verticalement l'un de l'autre et appartenant respectivement à ladite première surface (FS1 ) et à la dite seconde surface (FS2) n'excède pas une longueur prédéterminée.
2. Dispositif (FAD1 ) selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'au moins une partie desdits éléments flottants (FD1 , FD2, FD3,
FDn) comprend un matériau flottant (FM) entourée d'une enveloppe dont les bords sont assemblés (COAT) à des bords d'éléments flottants (FD1 , FD2, FD3, FDn) voisins dans ladite pluralité d'éléments flottants au moyen d'au moins un élément filaire (W1 ).
Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que ledit élément mécanique (PATSUP) comprend une rotule et /ou un cardan (PAT) solidaire d'un élément le couplant mécaniquement à ladite troisième surface
(FS3).
4. Dispositif selon l'un quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que sa longueur excède 10 mètres et sa largeur excède 3 mètres.
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