FR2851340A1 - Dispositif et systeme de positionnement acoustique global - Google Patents

Dispositif et systeme de positionnement acoustique global Download PDF

Info

Publication number
FR2851340A1
FR2851340A1 FR0350028A FR0350028A FR2851340A1 FR 2851340 A1 FR2851340 A1 FR 2851340A1 FR 0350028 A FR0350028 A FR 0350028A FR 0350028 A FR0350028 A FR 0350028A FR 2851340 A1 FR2851340 A1 FR 2851340A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
positioning
positioning device
acoustic
signals
underwater
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR0350028A
Other languages
English (en)
Other versions
FR2851340B1 (fr
Inventor
Thierry Gaiffe
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.)
Exail SAS
Original Assignee
IXSEA OCEANO Sas
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by IXSEA OCEANO Sas filed Critical IXSEA OCEANO Sas
Priority to FR0350028A priority Critical patent/FR2851340B1/fr
Priority to PCT/FR2004/050065 priority patent/WO2004074861A2/fr
Priority to US10/546,243 priority patent/US20060178829A1/en
Priority to EP04712091A priority patent/EP1613979A2/fr
Publication of FR2851340A1 publication Critical patent/FR2851340A1/fr
Priority to NO20054165A priority patent/NO20054165L/no
Application granted granted Critical
Publication of FR2851340B1 publication Critical patent/FR2851340B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/74Systems using reradiation of acoustic waves, e.g. IFF, i.e. identification of friend or foe
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S3/00Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
    • G01S3/80Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • G01S3/802Systems for determining direction or deviation from predetermined direction
    • G01S3/808Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using transducers spaced apart and measuring phase or time difference between signals therefrom, i.e. path-difference systems
    • G01S3/8083Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using transducers spaced apart and measuring phase or time difference between signals therefrom, i.e. path-difference systems determining direction of source
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/18Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using ultrasonic, sonic, or infrasonic waves
    • G01S5/28Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using ultrasonic, sonic, or infrasonic waves by co-ordinating position lines of different shape, e.g. hyperbolic, circular, elliptical or radial
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/18Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using ultrasonic, sonic, or infrasonic waves
    • G01S5/30Determining absolute distances from a plurality of spaced points of known location
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/38Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
    • G01S19/39Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system the satellite radio beacon positioning system transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/42Determining position

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Abstract

L'invention concerne un dispositif de positionnement acoustique global d'appareils sous-marins (1) comprenant des moyens de positionnement pour référencer géographiquement ledit dispositif et un émetteur-récepteur (6) de signaux acoustiques de positionnement. Selon l'invention, ledit émetteur-récepteur de signaux acoustiques (6) est un système à ligne de base ultracourte (USBL) qui génère n premières mesures de position, où n est le nombre d'appareils sous-marins (1) mesurés simultanément, n étant supérieur ou égal à 1 et ledit dispositif comporte des moyens de restitution des mouvements du dispositif (10) délivrant des signaux, des moyens de traitement (11) en temps réel recevant l'ensemble de mesures pour déterminer la position réelle du ou des appareils sous-marins (1) et des moyens (12) pour émettre la position réelle du ou des appareils sous-marins (1) dans et/ou hors de l'eau.

Description

La présente invention concerne un dispositif et un système de
positionnement acoustique global d'appareils sous-marins.
Plusieurs systèmes de navigation et de positionnement par satellite, généralement connus sous le terme générique de GPS pour "Système de 5 positionnement Global" sont opérationnels (le système américain "NAVSTAR" et son équivalent russe "GLONASS") ou sont en cours de développement (le projet Européen GALILEO). Le GPS comporte une partie spatiale comprenant une constellation de satellites placés en orbite autour de la Terre et émettant des signaux électromagnétiques, une partie de contrôle au sol, composée de 10 stations suivant et contrôlant ces satellites, et une partie utilisateur, militaire oucivil. A partir des signaux électromagnétiques émis, la position absolue de n'importe quel récepteur, placé à ou à proximité de la surface terrestre peut être déterminée avec une précision de l'ordre de 10 à 15 mètres pour l'usage civil. Le récepteur utilise pour cela les données émises par quatre satellites i5 placés sur des orbites différentes et donc à des distances différentes. Les trois premiers satellites permettent une détermination grossière de la position comprenant des erreurs dues au décalage entre l'horloge de chacun des satellites et celle de l'utilisateur, le quatrième donne l'instant réel d'émission des signaux. Le GPS s'est désormais imposé comme le système de 20 navigation en temps réel pour équiper les bateaux et les véhicules de part le faible cot de son récepteur et sa simplicité d'utilisation de jour comme de nuit.
Cependant, les ondes radios émises par les satellites ne se propagent pas dans les milieux marins o elles sont très rapidement absorbées. Le 25 positionnement de récepteurs sous-marins par GPS n'étant pas possible, d'autres systèmes de navigation et de positionnement sous-marin ont vu le jour. Ces technologies ont principalement en commun la mise en oeuvre d'ondes acoustiques.
On connaît par exemple un système à ligne de base longue (LBL) qui 30 utilise au moins trois balises acoustiques disposées au fond de la mer. Le récepteur sous-marin reçoit les signaux acoustiques provenant desdites balises et détermine sa position par le principe de triangulation. Connaissant la vitesse de propagation du son dans la mer, la mesure du temps de parcours du signal émis par chacune des bouées donne la distance relative dudit 35 dispositif par rapport à chacune des bouées. Cependant ce système reste complexe du fait de la difficulté et du cot de l'installation des balises sur les fonds marins.
YOUNGBERG J. W. décrit dans le brevet US Patent 5,119,341 une méthode pour étendre le GPS à des applications sous-marines et en 5 particulier, pour fournir un système de navigation à des sous-marins autonomes. Ce système met en oeuvre des bouées errantes qui déterminant leur position comme n'importe quel autre utilisateur GPS, la transmettent grâce à des transducteurs vers des véhicules sous-marins cherchant à déterminer leur position. Cependant, ce système nécessite la mise en oeuvre 10 d'au moins trois bouées errantes pour que le véhicule sous-marin puisse déterminer sa position par triangulation tout en tenant compte de la possibilité que des signaux provenant d'une bouée ne soit pas détectés. De plus, ces bouées ne permettent pas un positionnement précis car la détermination de la position dynamique du véhicule sous-marin n'intègre pas les facteurs externes 15 (état de la mer, vent, ..) pouvant influer sur la position de chacune des bouées et que pourraient traduire des capteurs de roulis, de tangage, de cap et de pilonnement.
On connaît par ailleurs des systèmes de positionnement acoustique sousmarin utilisant un système à ligne de base ultracourte (USBL) pour 20 positionner des véhicules sous-marins ou des cibles, fixes ou mobiles disposant d'un transpondeur. Ce système ne fait intervenir qu'un seul transpondeur et une seule antenne acoustique, de surface réduite et comportant des éléments récepteurs. Une interrogation acoustique ou électrique est envoyée au transpondeur qui émet en retour une réponse 25 acoustique. Cette réponse acoustique est reçue par les éléments récepteurs de l'antenne permettant ainsi la détermination de la position du transpondeur.
La distance est calculée sur la base du temps écoulé entre l'émission du signal d'interrogation et la réception du signal de réponse acoustique et les directions sont déduites de la mesure des différences de phase dans la 30 réception du signal de réponse par les différents éléments récepteurs.
Cependant, l'antenne acoustique, fixe ou à déploiement, requière l'utilisation en parallèle d'un capteur d'attitude et d'un GPS pour corriger les mouvements de l'antenne en surface. L'antenne acoustique est donc difficilement transportable et nécessite la mobilisation d'un navire. De plus, les positions 35 respectives, à bord du navire, de l'antenne GPS, de la centrale d'attitude et de l'antenne acoustique du système USBL par rapport au centre de masse du navire sont telles que des corrections sur la position dynamique de l'antenne acoustique sont nécessaires en considérant les effets de bras de levier entre l'antenne acoustique et l'antenne GPS d'une part, et l'antenne acoustique et la 5 centrale d'attitude, d'autre part. En particulier, ces derniers peuvent s'avérer très importants.
Un premier objet de la présente invention est de proposer un dispositif et une méthode de positionnement acoustique global, simple dans leur conception et dans leur mise en oeuvre, économique, sans calibrage 10 nécessaire dudit dispositif, à très grande portée sous-marine, autonome, hautement intégré et facilement transportable au gré de l'utilisateur et pouvant prendre en charge seul plusieurs cibles simultanément, pour la détermination de la position de dispositifs sous-marins équipés d'un transpondeur.
Un autre objet de la présente invention est la réalisation d'un système 15 de positionnement acoustique global (Global acoustic positioning system "GAPS") permettant dans une zone maritime donnée à des dispositifs sousmarins de connaître leur exacte position.
A cet effet, l'invention concerne un dispositif de positionnement acoustique global d'appareils sous-marins comprenant des moyens de 20 positionnement pour référencer géographiquement ledit dispositif et un émetteur-récepteur de signaux acoustiques de positionnement. Selon l'invention, - ledit émetteur-récepteur de signaux acoustiques est un système à ligne de base ultracourte (USBL) qui génère n premières mesures de position, 25 o n est le nombre d'appareils sous-marins mesurés simultanément, n étant supérieur ou égal à 1, - ledit dispositif comporte: - des moyens de restitution des mouvements du dispositif délivrant des signaux comportant au moins une mesure de l'attitude dudit dispositif 30 dans un système de référence inertiel, - des moyens de traitement en temps réel recevant l'ensemble des mesures pour déterminer la position réelle du ou des appareils sous-marins, - des moyens pour émettre la position réelle du ou des appareils sous- marins dans et/ou hors de l'eau, et en ce que les positions respectives des moyens de restitution des mouvements du dispositif et de l'émetteur- récepteur de signaux acoustiques par rapport au centre de masse dudit dispositif sont telles que l'effet de bras de levier entre lesdits moyens de restitution et ledit émetteur-récepteur est nul. 5 On entend par "mesure de l'attitude", une mesure de l'orientation dudit dispositif dans un système de référence inertiel, mathématiquement décrite par des variables qui sont le cap, le roulis et le tangage.
Dans différents modes de réalisation, la présente invention concerne également les caractéristiques suivantes qui devront être considérées 10 isolément ou selon toutes leurs combinaisons techniquement possibles - n est supérieur ou égal à 2, - n est égal à 6, - les moyens de restitution des mouvements du dispositif comportent une centrale d'attitude, - les moyens de restitution des mouvements du dispositif comportent une centrale de navigation inertielle, - la fréquence de rafraîchissement des signaux délivrés par lesdits moyens de restitution des mouvements du dispositif est supérieure ou égale à Hz, - le dispositif comprend une bouée, - la bouée est dérivante, - la bouée comprend des moyens d'autopropulsion, - le dispositif comprend des moyens d'amarrage, - le dispositif comprend un émetteur/récepteur de signaux 25 radioélectriques, - le dispositif comprend un émetteur/récepteur de signaux filaires, - le dispositif comprend des moyens d'alimentation en énergie autonome, - les moyens de positionnement pour référencer géographiquement ledit 30 dispositif comprennent un GPS.
L'invention concerne également un système de positionnement acoustique global pour des dispositifs sous-marins. Selon l'invention, ledit système comprend un ensemble de dispositifs de positionnement acoustique tels que décrits précédemment. Chacun de ces dispositifs de positionnement est placé en un point d'un réseau de points défini par la répétition d'une même maille élémentaire découpant une zone de mer à couvrir.
Dans différents modes de réalisation possibles, l'invention sera décrite plus en détail en référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une représentation schématique d'un dispositif de positionnement acoustique global, selon un mode de mise en oeuvre de l'invention; - la figure 2 est une représentation schématique d'un système de positionnement acoustique global, selon un mode de réalisation de l'invention. 10 La fig. 2a) montre ledit système avec son enveloppe protectrice et la fig. 2b) représente schématiquement une coupe suivant l'axe A - A dudit système; L'objet de l'invention est de déterminer avec une très haute précision la position dynamique et le cap d'appareils sous- marins 1. On entend par "appareil sous-marin" 1, tout appareil 1 équipé d'au moins un transpondeur 2 15 capable de communiquer avec le dispositif de positionnement acoustique global (GAPS) de l'invention et avantageusement d'un récepteur pour recevoir sa position réelle telle que déterminée par le dispositif de positionnement, ledit appareil pouvant naviguer sous l'eau jusqu'à des profondeurs abyssales de 6000 m par exemple. Des exemples de tels appareils sont des véhicules sous20 marins habités, télécommandés ou autonomes, des balises portables et individuelles, ...
Le dispositif de positionnement acoustique global d'appareils sousmarins comprend des moyens de positionnement pour référencer géographiquement sa position (Figure 1). Ces moyens peuvent comprendre 25 par exemple un récepteur GPS recevant des signaux radioélectriques émis par plusieurs satellites 3 d'un système GPS, ledit récepteur comprenant une antenne de réception 4 et un calculateur intégré 5 déterminant de façon précise la position absolue dudit dispositif ou un émetteur-récepteur recevant des signaux émis depuis un site terrestre ou un navire équipé d'un GPS, 30 lesdits signaux donnant une position relative du dispositif.
Le dispositif comprend un système à ligne de base ultracourte (USBL) 6. Cet émetteur-récepteur de signaux acoustiques 6 de positionnement génère n premières mesures de position, o n est le nombre d'appareils sousmarins 1 mesurés simultanément par ledit dispositif de positionnement avec n 35 supérieur ou égal à 1. De manière préférentielle, le dispositif est capable de déterminer simultanément la position d'au moins deux appareils sous-marins 1. Avantageusement, six appareils sous-marins 1 peuvent être conjointement traités en temps réel par le dispositif de positionnement acoustique. Comme décrit plus haut, l'émetteur-récepteur de signaux acoustiques de type USBL 6 5 comprend une antenne de diamètre réduit, typiquement 300 mm comportant quatre hydrophones de réception 7 disposés, par exemple orthogonalement l'un par rapport à l'autre, sur la périphérie de l'antenne et un transducteur d'émission 8 placée au centre de l'antenne. Le transducteur d'émission émet des interrogations acoustiques à intervalles de temps réguliers, typiquement à 10 une fréquence de l'ordre de 16 kHz pour une portée de 6000 m et jusqu'à 40 kHz pour une portée, inférieure, de 1000m. Lorsqu'un appareil sous-marin 1 pénètre dans la zone de couverture du transducteur, le transpondeur 2 dont il est équipé émet en retour une réponse acoustique si ce dernier 2 est placé en mode actif de localisation. Cette réponse acoustique est reçue par les 15 hydrophones de réception 7 de l'antenne permettant ainsi la détermination de la position du transpondeur 2. Des moyens électroniques comprenant une carte support émission 9 assurent le contrôle du système USBL 6.
Le dispositif de positionnement acoustique global (GAPS) comprend aussi des moyens de restitution des mouvements du dispositif 10 délivrant des 20 signaux comportant au moins une mesure d'attitude dudit dispositif dans un système de référence inertiel (Figures 1 et 2 b). Ces moyens de restitution 10 comprennent soit une centrale d'attitude, soit une centrale de navigation inertielle. Dans ce dernier cas, ladite centrale comporte par exemple 3 gyroscopes à fibre optique, 3 accéléromètres et des cartes de calculs qui 25 avantageusement permettent le calcul de la position et de l'entretien de cette position du dispositif lors d'un masquage de la constellation de satellites GPS.
De manière avantageuse, la fréquence de rafraîchissement des signaux délivrés par lesdits moyens de restitution des mouvements du dispositif 10 est supérieure ou égale à 10 Hz. Ces signaux sont envoyés vers des moyens de 30 traitement 11. A la réception desdits signaux, les moyens de traitement 11 synchronisent les acquisitions de l'ensemble de mesures. Les trois entrées de base du dispositif, obtenues de manière synchrone, correspondent donc à l'acquisition d'une mesure de localisation géographique dudit dispositif de positionnement, les signaux générés par les moyens de restitution des 35 mouvements du dispositif 10 et enfin, les acquisitions de signaux acoustiques par le système USBL. Les signaux acoustiques sont par exemple délivrés par une carte Tx Rx. Les moyens de traitement 11 en temps réel déterminent à la réception de l'ensemble de ces mesures la position réelle du ou des appareils sous-marins 1 présents dans la zone de couverture ou leur position relative en s cas d'absence de moyens de positionnement absolue. Ces moyens de traitement 11 prennent en compte les variations dans la vitesse de propagation du son entre la position du dispositif et celle du transpondeur 2 de l'appareil sousmarin 1, lesdites variations étant dues à des variations dans la salinité, la température de l'eau et la pression.
Le dispositif comprend des moyens pour émettre la position réelle du ou des appareils sous-marins 1 dans et/ou hors de l'eau. Dans un mode de réalisation, ces moyens comprennent un émetteur/récepteur de signaux radioélectriques. Dans un autre mode de réalisation, ils comprennent un émetteur/récepteur de signaux filaires 12.
Le dispositif de positionnement acoustique peut être mise en oeuvre de différentes façons. Il peut s'agir d'une boite fixée sur une plateforme ou d'une bouée par exemple. Cette bouée peut être dérivante ou disposer de moyens d'autopropuision. Dans ce dernier cas, la bouée peut être guidée ou programmée pour venir se positionner en un point géographique précis par 20 exemple. Cette bouée peut aussi avoir des moyens d'amarrage et des moyens d'alimentation en énergie 13 pour rendre ladite bouée autonome.
Les positions respectives des moyens de restitution des mouvements du dispositif 10 et de l'émetteur-récepteur 6 de signaux acoustiques par rapport au centre de masse dudit dispositif sont telles que l'effet de bras de 25 levier entre lesdits moyens de restitution 10 et ledit émetteur-récepteur 6 est nul pour la détermination de la position réelle de l'appareil sous-marin 1. Dans le cas o le bras de levier n'est pas négligeable, il est calibré lors de la fabrication du dispositif de positionnement et il n'est pas nécessaire d'en tenir compte ultérieurement.
L'invention concerne également un système de positionnement acoustique global pour d'appareils sous-marins 1. Ce système comprend un ensemble de dispositifs de positionnement acoustique tel que décrit précédemment. Chacun de ces dispositifs de positionnement est placé en un point donné d'une zone de mer à couvrir. Ces points sont définis par la 35 répétition d'une même maille élémentaire découpant ainsi la zone de mer en un réseau de points. Ledit réseau de points est donc défini comme une disposition régulière de points dans le plan de la surface de la zone de mer.
Chaque point étant relié à un autre dans une direction donnée par la longueur de la maille élémentaire et dans une direction perpendiculaire à celle-ci, par la s largeur de ladite maille élémentaire.
On décrira maintenant un mode de réalisation de dispositifs de positionnement acoustique nouveaux et utiles conformes à l'invention. La Figure 2 montre un exemple de mode de réalisation de l'invention avec une bouée dérivante de positionnement acoustique global. La Figure 2 a) montre 10 ladite bouée sans ses flotteurs avec son enveloppe protectrice 14, en acier inoxydable par exemple. La Figure 2 b) représente schématiquement une coupe suivant l'axe A - A de ladite bouée. Cette bouée comprend une antenne 4 et un récepteur GPS 5, des moyens de restitution des mouvements du dispositif 10, un émetteur-récepteur de signaux acoustiques 6 qui est un i5 système USBL. Ce système comprend quatre hydrophones de réception 7 et un transducteur d'émission 8 placée au centre du système USBL 6. Des moyens électroniques comprenant une carte support émission 9 assurant le contrôle du système USBL 6. Les dimensions typiques de cette bouée sont une hauteur totale H de 400 mm, un diamètre d'antenne USBL de 300mm, un 20 diamètre de couvercle de 240 mm et une hauteur h de l'enveloppe protectrice de 280 mm.

Claims (15)

REVENDICATIONS
1. Dispositif de positionnement acoustique global d'appareils sousmarins (1) comprenant des moyens de positionnement pour référencer géographiquement ledit dispositif et un émetteur-récepteur de signaux acoustiques de positionnement (6), caractérisé en ce que - ledit émetteur-récepteur de signaux acoustiques (6) est un système à ligne de base ultracourte (USBL) qui génère n premières mesures de position, o n est le nombre d'appareils sous-marins (1) mesurés simultanément, n étant supérieur ou égal à 1, o - ledit dispositif comporte: - des moyens de restitution des mouvements du dispositif (10) délivrant des signaux comportant au moins une mesure de l'attitude dudit dispositif dans un système de référence inertiel, - des moyens de traitement (11) en temps réel recevant l'ensemble 15 des mesures pour déterminer la position réelle du ou des appareils sousmarins (1), - des moyens (12) pour émettre la position réelle du ou des appareils sous-marins (1) dans et/ou hors de l'eau, et en ce que les positions respectives des moyens de restitution des 20 mouvements du dispositif (10) et de l'émetteur-récepteur (6) de signaux acoustiques par rapport au centre de masse dudit dispositif sont telles que l'effet de bras de levier entre lesdits moyens de restitution (10) et ledit émetteur-récepteur (6) est nul.
2. Dispositif de positionnement selon la revendication 1, caractérisé en 25 ce que n est supérieur ou égal à 2.
3. Dispositif de positionnement selon la revendication 2, caractérisé en ce que n est égalà 6.
4. Dispositif de positionnement selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens de restitution des 30 mouvements du dispositif (10) comportent une centrale d'attitude.
5. Dispositif de positionnement selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens de restitution des mouvements du dispositif (10) comportent une centrale de navigation inertie lle.
6. Dispositif de positionnement selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la fréquence de rafraîchissement des signaux délivrés par lesdits moyens de restitution des mouvements du dispositif (10) est supérieure ou égale à 10 Hz.
7. Dispositif de positionnement selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend une bouée.
8. Dispositif de positionnement selon la revendication 7, caractérisé en ce que la bouée est dérivante.
9. Dispositif de positionnement selon la revendication 7, caractérisé en 10 ce que la bouée comprend des moyens d'autopropulsion.
10. Dispositif de positionnement selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'amarrage.
11. Dispositif de positionnement selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il comprend un émetteur/récepteur de signaux 15 radioélectriques.
12. Dispositif de positionnement selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'il comprend un émetteur/récepteur de signaux filaires.
13. Dispositif de positionnement selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'alimentation en énergie 20 autonome (13).
14. Dispositif de positionnement selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que les moyens de positionnement pour référencer géographiquement ledit dispositif comprennent un GPS (4, 5).
15. Système de positionnement acoustique global pour d'appareils 25 sousmarins (1) caractérisé en ce qu'il comprend un ensemble de dispositifs de positionnement acoustique selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, chacun desdits dispositifs étant placé en un point d'un réseau de points défini par la répétition d'une même maille élémentaire découpant une zone de mer à couvrir.
FR0350028A 2003-02-19 2003-02-19 Dispositif et systeme de positionnement acoustique global Expired - Lifetime FR2851340B1 (fr)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0350028A FR2851340B1 (fr) 2003-02-19 2003-02-19 Dispositif et systeme de positionnement acoustique global
PCT/FR2004/050065 WO2004074861A2 (fr) 2003-02-19 2004-02-18 Dispositif et systeme de positionnement acoustique global
US10/546,243 US20060178829A1 (en) 2003-02-19 2004-02-18 Global acoustic positioning system and device
EP04712091A EP1613979A2 (fr) 2003-02-19 2004-02-18 Dispositif et systeme de positionnement acoustique global
NO20054165A NO20054165L (no) 2003-02-19 2005-09-07 Globalt akustisk posisjonssysstem og innretning

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0350028A FR2851340B1 (fr) 2003-02-19 2003-02-19 Dispositif et systeme de positionnement acoustique global

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2851340A1 true FR2851340A1 (fr) 2004-08-20
FR2851340B1 FR2851340B1 (fr) 2006-06-02

Family

ID=32749808

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR0350028A Expired - Lifetime FR2851340B1 (fr) 2003-02-19 2003-02-19 Dispositif et systeme de positionnement acoustique global

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20060178829A1 (fr)
EP (1) EP1613979A2 (fr)
FR (1) FR2851340B1 (fr)
NO (1) NO20054165L (fr)
WO (1) WO2004074861A2 (fr)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2881837A1 (fr) * 2005-02-10 2006-08-11 Stephane Leal Dispositif de signalisation et de localisation d'un individu a la mer et procede pour sa mise en oeuvre
EP1691214A1 (fr) * 2005-02-15 2006-08-16 Dcn Système de détérmination de la position absolue d'un engin sous-marin remorqué ou autopropulsé
EP2021826A1 (fr) * 2006-05-16 2009-02-11 Ixsea Systeme d'imagerie sonar a ouverture synthetique
CN101441266B (zh) * 2008-12-30 2011-08-03 哈尔滨工程大学 水下多应答器组合导航方法
EP2515140A1 (fr) 2011-04-21 2012-10-24 iXBlue Industries S.A.S. Procédé de positionnement acoustique global d'une cible marine ou sous-marine

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7375436B1 (en) * 2004-11-12 2008-05-20 Aaron Goldin Gyroscope-based electricity generator
US20080048881A1 (en) * 2006-08-24 2008-02-28 Schlumberger Technology Corporation Technique and Apparatus to Track and Position Electromagnetic Receivers
US8082100B2 (en) 2007-10-19 2011-12-20 Grace Ted V Watercraft automation and aquatic effort data utilization
US20090290447A1 (en) * 2008-05-25 2009-11-26 Erik Vigen Measuring Electromagnetic Source Geometry
US8340844B2 (en) * 2008-08-20 2012-12-25 Lockheed Martin Corporation Undersea position and velocity measuring system and process
GB0900390D0 (en) * 2009-01-12 2009-02-11 Sonardyne Internat Ltd Subsea measurement system and method of determining a subsea location-related parameter
US8654610B2 (en) * 2009-12-16 2014-02-18 Shb Instruments, Inc. Underwater acoustic navigation systems and methods
EP2689263B1 (fr) * 2011-03-25 2016-08-03 Teledyne Instruments, Inc. Détermination d'une position d'un véhicule submersible dans un plan d'eau
US20170026135A1 (en) * 2012-04-12 2017-01-26 Ceebus Technologies, Llc Underwater acoustic array, communication and location system
ITGE20130066A1 (it) * 2013-07-11 2015-01-12 Selesoft Consulting Srl Sistema e metodo per determinare la posizione di almeno un terminale subacqueo
CN104020473A (zh) * 2014-06-16 2014-09-03 罗宇 一种基于时间同步的便携式水下宽带扩频信标导航定位系统及方法
CN106546957A (zh) * 2016-10-25 2017-03-29 中国海洋石油总公司 一种用于任意平面多元阵的超短基线定位方法
JP7251875B2 (ja) * 2021-01-29 2023-04-04 Necネットワーク・センサ株式会社 ソナーシステム、位置ずれ検出方法及びプログラム

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3299398A (en) * 1965-01-14 1967-01-17 John B Hersey Deep water radio-acoustic buoy
EP0182452A1 (fr) * 1984-11-23 1986-05-28 Western Atlas International, Inc. Système à télémétrie RF
US5218300A (en) * 1991-01-31 1993-06-08 Sextant Avionique Method and equipment for noise-reduction when detecting a target by means of a system of several detector elements
JPH1081297A (ja) * 1996-09-09 1998-03-31 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 水中情報回収中継方法
US5741167A (en) * 1995-10-30 1998-04-21 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Remotely controllable signal generating platform
EP1215114A1 (fr) * 2000-12-13 2002-06-19 PIRELLI CAVI E SISTEMI S.p.A. Méthode pour la pose de câbles sous-marins

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040155815A1 (en) * 2001-05-14 2004-08-12 Motorola, Inc. Wireless navigational system, device and method
US7272074B2 (en) * 2005-07-15 2007-09-18 Basilico Albert R System and method for extending GPS to divers and underwater vehicles

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3299398A (en) * 1965-01-14 1967-01-17 John B Hersey Deep water radio-acoustic buoy
EP0182452A1 (fr) * 1984-11-23 1986-05-28 Western Atlas International, Inc. Système à télémétrie RF
US5218300A (en) * 1991-01-31 1993-06-08 Sextant Avionique Method and equipment for noise-reduction when detecting a target by means of a system of several detector elements
US5741167A (en) * 1995-10-30 1998-04-21 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Remotely controllable signal generating platform
JPH1081297A (ja) * 1996-09-09 1998-03-31 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 水中情報回収中継方法
EP1215114A1 (fr) * 2000-12-13 2002-06-19 PIRELLI CAVI E SISTEMI S.p.A. Méthode pour la pose de câbles sous-marins

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
OPDERBECKE J: "At-sea calibration of a USBL underwater vehicle positioning system", OCEANS '97. MTS/IEEE CONFERENCE PROCEEDINGS HALIFAX, NS, CANADA 6-9 OCT. 1997, NEW YORK, NY, USA,IEEE, US, 6 October 1997 (1997-10-06), pages 721 - 726, XP010246335, ISBN: 0-7803-4108-2 *
PARTHIOT F P ET AL: "A better way to navigate on deep sea floors", OCEANS '93. ENGINEERING IN HARMONY WITH OCEAN. PROCEEDINGS VICTORIA, BC, CANADA 18-21 OCT. 1993, NEW YORK, NY, USA,IEEE, 18 October 1993 (1993-10-18), pages II494 - II498, XP010117558, ISBN: 0-7803-1385-2 *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1998, no. 08 30 June 1998 (1998-06-30) *

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2881837A1 (fr) * 2005-02-10 2006-08-11 Stephane Leal Dispositif de signalisation et de localisation d'un individu a la mer et procede pour sa mise en oeuvre
WO2006085030A2 (fr) * 2005-02-10 2006-08-17 Leal Stephane Dispositif de signalisation et de localisation d'un individu a la mer et procede pour sa mise en oeuvre
WO2006085030A3 (fr) * 2005-02-10 2007-01-11 Stephane Leal Dispositif de signalisation et de localisation d'un individu a la mer et procede pour sa mise en oeuvre
US7642919B2 (en) 2005-02-10 2010-01-05 Stephane Leal Signalling and localization device for an individual in the sea and method of use thereof
AU2006212052B2 (en) * 2005-02-10 2010-04-29 Jean-Yves Besson Signalling and localization device for an individual in the sea and method for use thereof
EP1691214A1 (fr) * 2005-02-15 2006-08-16 Dcn Système de détérmination de la position absolue d'un engin sous-marin remorqué ou autopropulsé
FR2882155A1 (fr) * 2005-02-15 2006-08-18 Dcn Sa Systeme de determination de la position absolue d'un engin sous-marin remorque ou autopropulse
EP2021826A1 (fr) * 2006-05-16 2009-02-11 Ixsea Systeme d'imagerie sonar a ouverture synthetique
CN101441266B (zh) * 2008-12-30 2011-08-03 哈尔滨工程大学 水下多应答器组合导航方法
EP2515140A1 (fr) 2011-04-21 2012-10-24 iXBlue Industries S.A.S. Procédé de positionnement acoustique global d'une cible marine ou sous-marine

Also Published As

Publication number Publication date
FR2851340B1 (fr) 2006-06-02
WO2004074861A3 (fr) 2004-10-07
US20060178829A1 (en) 2006-08-10
EP1613979A2 (fr) 2006-01-11
NO20054165D0 (no) 2005-09-07
WO2004074861A2 (fr) 2004-09-02
NO20054165L (no) 2005-09-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR2851340A1 (fr) Dispositif et systeme de positionnement acoustique global
EP2279430B1 (fr) Systeme de positionnement acoustique sous-marin
US5119341A (en) Method for extending GPS to underwater applications
EP0676056B1 (fr) Procede et dispositif de controle et de commande a distance d'engins mobiles sous-marins inhabites
Bingham et al. Passive and active acoustics using an autonomous wave glider
US7969822B2 (en) System and method for extending GPS to divers and underwater vehicles
RU2599902C1 (ru) Способ навигации подводных объектов и система для его осуществления
EP2444823B1 (fr) Procédé et système de géo-localisation d'une radio-balise dans un système d'alerte
RU2456634C1 (ru) Способ навигации подводного объекта посредством гидроакустической навигационной системы
US20160282442A1 (en) Ocean-deployed subsurface sensor location positioning system
FR2545226A1 (fr) Procede de determination de la position d'un cable immerge recepteur d'impulsions sismiques, qui est remorque par un batiment creant ces impulsions
EP3469400B1 (fr) Dispositif et procédé de positionnement d'un dispositif sous-marin
RU2483326C2 (ru) Гидроакустическая синхронная дальномерная навигационная система для позиционирования подводных объектов в навигационном поле произвольно расставленных гидроакустических маяков-ответчиков
EP1828802B1 (fr) Dispositif de determination autonome des coordonnees geographiques absolues d'un mobile evoluant en immersion
Mercer et al. LOAPEX: The long-range ocean acoustic propagation experiment
FR2692363A1 (fr) Procédé et dispositif de mesure de distances par émission d'ondes radioélectriques et ultrasonores.
US7106658B1 (en) Navigation system and method using directional sensor
KR20150122446A (ko) 제트스키를 이용한 연안 해저지형 측량장치
US10976439B2 (en) Navigation system and navigation method
EP1691214B1 (fr) Système de détérmination de la position absolue d'un engin sous-marin remorqué ou autopropulsé
FR2620536A1 (fr) Procede de localisation de l'extremite active d'une flute de prospection geophysique marine et systeme correspondant
EP0247949A1 (fr) Procédé et systeme de localisation et de correction d'orientation d'un objet mobile autonome et d'un objet mobile non autonome
FR2785993A1 (fr) Procede et dispositif de localisation d'objets sous-marins dotes d'une liaison filaire avec la surface
EP0839324B1 (fr) Systeme et procede de mesure du contenu electronique total de la ionosphere
Van Uffelen Global Positioning Systems: Over land and under sea

Legal Events

Date Code Title Description
CD Change of name or company name
CD Change of name or company name
GC Lien (pledge) constituted

Effective date: 20140716

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 14

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 15

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 16

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 18

GC Lien (pledge) constituted

Effective date: 20200826

RG Lien (pledge) cancelled

Effective date: 20200903

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 19

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 20

CA Change of address

Effective date: 20230310

CD Change of name or company name

Owner name: EXAIL, FR

Effective date: 20230310