FR2981631A1 - Dispositif de balisage, systeme d'exploration d'une zone immergee ainsi que procedes de deploiement et repliement d'un tel dispositif de balisage - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un dispositif de balisage, un système d'exploration d'une zone immergée ainsi que des procédés de déploiement et repliement d'un tel dispositif de balisage. Le dispositif de balisage est caractérisé en ce que la balise (1) comprend des moyens d'émission et/ou de réception acoustiques et des moyens de propulsion (11) configurés pour permettre sa navigation parallèlement à la surface (14) de l'eau et/ou pour participer à sa remontée à la surface (14). Le procédé de déploiement d'un dispositif de balisage d'une zone immergée (7) comprend une étape d'indication à la balise (1) d'une position géographique prédéterminée de coulée, une étape de navigation de la balise (1) de sa position géographique instantanée vers la position géographique prédéterminée de coulée, une étape d'immersion de la balise (1) dans la zone immergée (7). Application à l'exploration de zones immergées par exemple pour la recherche archéologique, l'étude et le suivi de la faune et de la flore marine, la recherche de pétrole, de gaz ou de minerai.

Description

La présente invention concerne en général l'exploration d'une zone immergée et en particulier un dispositif de balisage, un système d'exploration d'une zone immergée ainsi que des procédés de déploiement et de repliement d'un tel dispositif de balisage.

La présente invention est destinée à être utilisée dans l'exploration de zones immergées, de préférence sous-marines. Elle vise de nombreuses applications comme la photographie de fonds immergés, la numérisation et le référencement sur une carte de zones immergées 3D, ainsi que de sites immergés par exemple des sites archéologiques pour des fouilles archéologiques. Outre cela, les domaines d'application potentiels de l'invention peuvent concerner l'océanographie, le suivi de l'évolution de la faune et de la flore marines, les industries du pétrole et du gaz en environnement sur plateforme sans exclure d'autres applications possibles.

Dans nombre de ces applications, on utilise un mobile d'exploration immergé autonome dont la position ou la trajectoire est contrôlée à l'aide d'un dispositif de balisage constitué d'au moins une balise immergée. Cette ou ces balises sont fixées sur le fond de la zone immergée en formant ce qui est habituellement dénommée une base longue acoustique.

Le mobile d'exploration est muni d'un système émetteur récepteur et interroge à cadence régulière la ou les balises posées au fond de la zone immergée. La mesure des temps de propagation aller et retour des ondes acoustiques permet, connaissant la vitesse du son dans l'eau, d'en déduire les distances du mobile d'exploration avec une balise donnée.

Ceci est fait avantageusement avec au moins trois balises. Le mobile d'exploration se trouve alors localisé à l'intersection de sphères centrées sur les balises et de rayons égaux aux temps de propagation multipliés par la vitesse du son, le cas échéant corrigés d'un éventuel retard. Cette technique bien connue porte le nom de localisation par base longue acoustique.

De manière courante, pour un système d'exploration d'une zone immergée à l'aide d'un dispositif de balisage formant une base longue acoustique, il est utilisé des balises acoustiques au nombre de trois au minimum pour effectuer une triangulation permettant une détermination non ambiguë de la position du mobile d'exploration de la zone immergée. Ces balises acoustiques sont larguées depuis la surface de l'eau, le plus généralement par un bateau. Ces balises sont munies de moyens d'ancrage au fond de la zone immergée.

Il est nécessaire pour qu'un dispositif de balisage d'une zone immergée soit utilisé de manière optimale que non seulement la position du mobile d'exploration du système d'exploration soit déterminée à intervalle de temps régulier selon la périodicité des mesures, mais aussi que sa trajectoire et sa vitesse soient estimées de façon continue. Ceci est particulièrement important pour toute application nécessitant un positionnement précis de l'engin dans l'espace, par exemple lors de la prise de photos en 3D. Certaines explorations de zones immergées, effectuées pour des applications à forte rentabilité économique telle que l'exploration pétrolière, ne sont pas soumises à de fortes contraintes de coût. D'autres applications, telles que l'archéologie, la surveillance de la faune et de la flore marines ou la détection de pollution exigent quant à elles des systèmes d'exploration à faible coût. Le coût des systèmes d'exploration provient du mobile d'exploration, des balises, de la mise en place et de l'éventuelle récupération de ces dernières ainsi que de l'exploitation des données collectées par l'engin explorateur. Afin de limiter les coûts d'exploration, le déploiement d'une base longue acoustique s'effectue le plus souvent depuis la surface de l'eau. Des balises présentant une masse plombée sont coulées à pic à la verticale du point de travail immergé souhaité. On diminue ainsi le coût par rapport à des solutions faisant intervenir des plongeurs pour positionner précisément les balises. En fin de mission d'exploration, les balises sont généralement récupérées. Cette récupération est effectuée de façon manuelle, le plus souvent par des plongeurs ou à partir d'un bateau par traction sur un câble attaché à la balise. Afin de limiter le coût de l'exploration, d'autres solutions prévoient de laisser sur place les balises qui sont alors perdues. Le coût de récupération des balises est supprimé mais il est alors nécessaire de réduire le coût des balises.

Pour ces raisons de coûts, de nombreuses explorations sous marines n'ont pas lieu ou ne sont même pas envisagées alors même qu'elles auraient souvent un impact décisif sur la protection de notre patrimoine naturel ou archéologique.

La présente invention a pour objectif principal de généraliser l'utilisation de l'exploration sous marine. Plus précisément, l'invention a pour objectif de réduire le coût des explorations sous marine. Pour atteindre cet objectif, il est prévu selon l'invention un dispositif de balisage d'une zone immergée, ledit dispositif comportant au moins une balise destinée à être placée en position immergée de travail sur un fond de la zone immergée, caractérisé en ce que la balise comprend des moyens d'émission et/ou de réception configurés pour échanger des signaux acoustiques lorsqu'elle est immergée avec au moins un mobile d'exploration immergé évoluant à distance de la balise, ladite balise comprenant des moyens de propulsion configurés pour permettre sa navigation sensiblement parallèlement à la surface de l'eau et/ou pour participer à sa remontée à la surface depuis le fond de la zone immergée. Ainsi, le dispositif de balisage selon l'invention comprend des balises capables de se positionner de manière autonome à l'aplomb d'une position géographique prédéterminée de coulée ou capables de revenir à la surface de l'eau depuis leur position de travail sur le sol de la zone immergée. Le déploiement et le repliement de la base longue acoustique sont ainsi considérablement facilités tant en terme d'effort à fournir que de temps utilisé ou que de moyens mis en oeuvre. En particulier, pour le déploiement des balises, l'invention évite à des opérateurs d'avoir à se placer au droit de chacune des positions de coulée. Pour le repliement, l'invention évite le recours particulièrement coûteux à des plongeurs pour récupérer les balises, et surprime l'opération longue et fastidieuse consistant à tracter depuis le sol marin les balises accrochées à des câbles. L'invention permet ainsi de réduire significativement le coût des explorations.

Optionnellement, le dispositif selon l'invention pourra en outre présenter au moins facultativement l'une quelconque des caractéristiques suivantes : - le dispositif comprend des moyens de communication hertziens configurés pour permettre à la balise de communiquer avec un poste de contrôle lorsqu'elle n'est pas immergée. - la balise comporte des moyens de localisation configurés pour lui indiquer sa position géographique lorsqu'elle n'est pas immergée, des moyens de mémorisation d'une position géographique prédéterminée de coulée et des moyens de guidage configurés pour commander les moyens de propulsion de 10 façon à guider la balise depuis une position géographique de départ du poste de contrôle jusqu'à ladite position géographique prédéterminée de coulée et de façon à permettre une navigation de la balise à un niveau d'eau parallèle à la surface de l'eau permettant le fonctionnement des moyens de localisation. De manière cumulée ou alternative les moyens de guidage sont 15 configurés pour commander les moyens de propulsion de façon à permettre une navigation de la balise à un niveau d'eau parallèle à la surface de l'eau permettant le fonctionnement des moyens de localisation. - chaque balise comporte des moyens de flottaison et/ou d'immersion, lesdits moyens de flottaison et/ou d'immersion, en coopération ou non avec les 20 moyens de propulsion de ladite balise, plaçant et/ou maintenant ladite balise respectivement dans une première attitude de fin de navigation correspondant à la position géographique prédéterminée de coulée et dans une seconde attitude de fin d'immersion. Dans la présente invention, on désigne attitude une configuration, une orientation ou une position que prend la balise. 25 - lesdits moyens de propulsion placent la balise depuis la seconde attitude de fin d'immersion dans une troisième attitude dite de retour, la seconde attitude de fin d'immersion de la balise se trouvant sur le fond de la zone immergée sensiblement au droit de la position géographique prédéterminée de coulée et la troisième attitude dite de retour se trouvant 30 sensiblement à la position géographique prédéterminée de coulée. - les moyens de flottaison et/ou d'immersion comprennent un ballast avec un premier niveau de remplissage permettant la navigation de la balise parallèlement à la surface de l'eau et au moins un deuxième niveau de remplissage permettant la coulée de la balise et son maintien immergé. Le ballast comprend un réservoir disposé à l'intérieur de la balise et une vanne admettant au moins une position ouverte et une position fermée, la vanne étant configurée de façon à permettre l'entrée de l'eau dans le réservoir dans la position ouverte et à empêcher l'entrée de l'eau dans le réservoir en position fermée. - les moyens de flottaison et/ou d'immersion comprennent un ballast incluant un réservoir disposé à l'intérieur de la balise et pouvant se remplir d'eau ou se vider de son eau, le ballast étant configuré de sorte à ce que dans une première configuration de remplissage ledit réservoir permet à la balise d'avoir une flottabilité positive et une attitude horizontale sensiblement parallèle à la surface de l'eau et de sorte à ce que dans au moins une deuxième configuration où il contient plus d'eau que dans la première configuration, ledit réservoir permet à la balise d'avoir une flottabilité négative permettant sa coulée et d'adopter une attitude sensiblement verticale. Ainsi la balise coule sensiblement au droit de la position dans laquelle le ballast a adopté la deuxième configuration. Typiquement, dans la première configuration de remplissage le réservoir est vide d'eau et dans la deuxième configuration de remplissage le réservoir est sensiblement rempli d'eau. - le ballast est configuré de sorte que dans la deuxième configuration les moyens d'émission et/ou de réception acoustiques sont tournés vers le haut. - le ballast est configuré de sorte à stabiliser la balise dans une position sensiblement à la verticale lorsqu'elle se pose sur le fonda de la zone immergée. Avantageusement, le ballast contribue ainsi à amener la balise dans une position facilitant la réception/émission de signaux et à la stabiliser dans cette position. - le ballast, en outre du réservoir, comprend une vanne admettant une position fermée et au moins une position ouverte, la vanne étant configurée de façon à permettre sélectivement l'entrée et la sortie de l'eau dans le réservoir dans la position ouverte et à empêcher l'entrée de l'eau dans le réservoir en position fermée, la balise étant configurée de sorte que la vanne ne s'ouvre qu'en surface ou qu'à proximité de la surface pour le remplissage ou le vidage du réservoir du ballast et reste fermée lorsque la balise est immergée pour rejoindre le fonda de la zone immergée ou regagner la surface depuis le fonda de la zone immergée. La profondeur à laquelle la vanne peut s'ouvrir est inférieure ou égale à 10 mètres et de préférence inférieure à 3 mètres et encore plus préférentiellement inférieure à 1 mètre. - la vanne du ballast est une vanne trois voies. - le ballast comprend également des moyens d'extraction de l'eau hors du réservoir, ces moyens étant configurés pour contrôler la quantité d'eau à l'intérieur du réservoir. - les moyens d'extraction comprennent un piston monté en translation dans le réservoir et des moyens d'actionnement du piston. - les moyens d'actionnement du piston comportent un écrou associé à une vis sans fin tournée par un moteur. - la balise comprend une extrémité distale et une extrémité proximale, les moyens de flottaison et/ou d'immersion étant disposés à proximité de ladite extrémité proximale et les moyens d'émission et/ou de réception d'un signal acoustique étant disposés sensiblement à proximité de ladite extrémité distale, de sorte que les moyens de flottaison et/ou d'immersion contribuent à positionner et stabiliser la balise dans une attitude sensiblement verticale lorsqu'elle atteint le fond de la zone immergée. Les moyens d'émission et/ou de réception sont éloignés dudit fond en pointant vers la surface de la zone immergée. - la balise présente une forme sensiblement allongée entre ses extrémités proximale et distale, la balise étant configurée pour se stabiliser sensiblement à la verticale lorsqu'elle se pose sur le fond de la zone immergée. - Avantageusement, les moyens d'émission et/ou de réception sont aptes à recevoir un signal de fin de mission. La balise comprend alors des moyens d'activation d'au moins les moyens de propulsion configurés pour participer à la remontée de la balise lorsque est reçu le du signal de fin de mission. Par exemple, le signal de fin de mission peut être reçu d'un module interrogateur principal situé sur le poste de contrôle d'où ont été lancées les balises ou sur un bateau ou à terre ou sur une structure fixe en pleine mer. Il peut également être reçu du mobile d'exploration. Le signal de fin de mission peut également être généré par des moyens de calcul et de mémorisation de la balise, ces moyens déterminant une date et une heure données, une heure donnée ou une durée de temps prédéterminée fixant une fin de mission. - Préférentiellement, le dispositif comporte au moins trois balises. Les moyens d'émission et/ou de réception sont aptes à recevoir un signal de questionnement de mise en place de la part d'un module interrogateur distant de la balise et à y répondre par l'émission d'un signal de mise en place indiquant au module interrogateur que la balise est en position immergée de travail. Avantageusement, le module interrogateur est porté par le mobile d'exploration. - la balise est configurée pour activer ses moyens de propulsion de sorte à remonter vers la surface lorsqu'elle définit que sa mission est terminée. La balise est configurée pour définir que sa mission est terminée lorsque les moyens d'émission et/ou de réception de la balise reçoivent un signal de fin de mission de la part d'un module interrogateur et/ou que des moyens de calcul et de mémorisation équipant la balise déterminent une date et une heure prédéterminées ou une heure prédéterminée ou une durée de temps prédéterminée fixant la fin de mission- - Avantageusement, à la fin de l'étape d'immersion, la balise parvient à une attitude sensiblement verticale en appui sur le fond de la zone immergée ou elle déploie des moyens d'ancrage sur le fond pour la stabiliser dans cette attitude. Avantageusement, ces moyens d'ancrage visent à augmenter le polygone de sustentation de la balise sur le fond et à maintenir sa position 30 verticale - la balise comprend des moyens d'ancrage configurés de manière à maintenir la balise dans une attitude verticale lorsqu'elle se pose sur le fond de la zone immergée. - Selon un mode de réalisation préféré, les moyens d'ancrage comprennent des bras articulés sur le corps de la balise. Typiquement, la balise comprend trois bras articulés en rotation et configurés pour former un trépied. - Le dispositif comporte au moins trois balises.

La présente invention a également pour objet un système d'exploration d'une zone immergée comprenant : un mobile d'exploration configuré pour évoluer dans une zone immergée et capter des informations du milieu, un dispositif de balisage comprenant au moins trois balises immergées sous la surface de l'eau et configurées pour échanger avec le mobile d'exploration des signaux acoustiques, le mobile d'exploration comprenant des moyens d'analyse configurés pour déterminer sa position et/ou son vecteur vitesse dans la zone immergée en fonction de l'analyse des signaux reçus des balises. Le système d'exploration est caractérisé en ce que chaque balise comprend des moyens de propulsion configurés pour permettre le déplacement de la balise à la surface de l'eau et/ou pour participer à la remonter de la balise à la surface de l'eau. Le système peut comprendre au moins l'une quelconque des caractéristiques optionnelles ci-dessous. Avantageusement chaque balise comprend des moyens de guidage 20 associés aux moyens de propulsion. De manière préférée, les moyens de guidage sont configurés pour activer les moyens de propulsion de sorte à déplacer la balise jusqu'à une position géographique prédéterminée de coulée. De manière avantageuse et optionnelle, la balise comprend un ballast et est conformée de sorte que 25 lorsqu'elle est positionnée au droit de la position géographique de coulée, le ballast alourdit la balise de sorte à provoquer la coulée par gravité de la balise. De manière préférée, les moyens de guidage sont configurés pour activer les moyens de propulsion de sorte à remonter la balise depuis le fond de la zone immergée jusqu'à la surface et de sorte à déplacer la balise jusqu'à une 30 position géographique de retour. La position de retour correspond typiquement à l'emplacement d'un bateau, d'une structure fixe en mer, d'un port, d'une zone de récupération.

Par exemple, les informations captées par le mobile d'exploration sont des relevés relatif à la topographie de la zone immergée, à la composition de l'eau ou du sol de la zone immergée, à la présence ou au comportement de la faune ou de la flore présente dans la zone immergée, à la composition, la nature ou le comportement d'éléments présents dans la zone immergée. Le mobile d'exploration peut également être configuré pour agir avec des éléments de la zone. Notamment, il peut prélever des échantillons d'eau, de sol, de faune ou de flore de la zone immergée. Il peut également interagir avec des équipements ou des épaves présents dans la zone immergée. Par exemple il peut intervenir pour réparer des équipements immergés. De préférence, la balise est configurée pour générer des signaux acoustiques. C'est une balise dont les signaux acoustiques sont émis en réponse à des interrogations du mobile d'exploration.

Avantageusement, le mobile d'exploration est un drone parcourant la zone immergée en étant guidé par la ou les balises. Avantageusement, le mobile d'exploration possède des moyens d'émission d'un signal acoustique de fin de mission destiné à être reçue par au moins une balise afin d'activer la remontée de la balise.

Le mobile d'exploration est un drone parcourant la zone immergée en calculant sa position et/ou son vecteur vitesse grâce aux signaux reçus de la ou les balises. Avantageusement, ledit drone comprenant des moyens de communication hertziens lorsqu'il navigue en surface.

Typiquement, le mobile d'exploration est un AUV, acronyme de autonomous underwater vehicle qui signifie véhicule sous marin autonome. Le véhicule ayant été préprogrammé pour accomplir une mission particulière. De manière alternative, le mobile d'exploration est un plongeur équipé de moyens de réception et/ou d'émission de signaux acoustiques.

Un autre objet de la présente invention concerne un procédé d'utilisation d'un dispositif de balisage d'une zone immergée, comprenant : une étape de déploiement du dispositif de balisage consistant à disposer au moins trois balises sur le fond de la zone immergée, une étape d'exploration au cours de laquelle le dispositif de balisage demeure en place et échange des signaux acoustiques avec au moins un mobile d'exploration immergé évoluant dans la zone immergée de sorte à ce que le mobile d'exploration puisse déterminer sa position par rapport aux balises posées sur la zone et/ou son vecteur vitesse, une étape de repliement du dispositif de balisage consistant à récupérer au moins une balise postérieurement à l'étape d'exploration, caractérisé en ce que préalablement à l'étape de déploiement on équipe la balise des moyens de propulsion et en ce qu'au moins l'une parmi l'étape de déploiement et l'étape de repliement comprend une étape d'activation des moyens de propulsion de sorte à déplacer ladite au moins une balise.

Le procédé selon l'invention peut comprendre au moins l'une quelconque des étapes et caractéristiques optionnelles ci-dessous. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel l'étape de navigation comprend à intervalles réguliers des étapes de géolocalisation de la balise jusqu'à ce qu'elle occupe la position géographique prédéterminée de coulée, les moyens de propulsion étant commandés selon les résultats des étapes de géolocalisation. - les étapes de géolocalisation font intervenir un dispositif de géolocalisation par GPS ou par DGPS. - à la fin de l'étape d'immersion, la balise parvient à une attitude sensiblement verticale en appui sur le fond de la zone immergée. - l'étape de repliement comprend les étapes suivantes : une étape de détection par la balise d'un événement de fin de mission ; une étape de remontée de la balise à la surface de la zone immergée. - l'étape de remontée est assurée par les moyens de propulsion de la balise. - l'étape de remontée est consécutive à la réception d'un signal de fin de mission reçu par les moyens d'émission et/ou de réception de la balise, ce signal étant généré en interne par la balise ou étant émis par l'un quelconque parmi un module interrogateur principal du dispositif de balisage ou par le mobile d'exploration. - le procédé comprend en outre les étapes suivantes: on indique à la balise une position géographique de retour ; après l'étape de remontée de la balise à la surface de la zone immergée, la balise navigue sensiblement à la surface de l'eau jusqu'à atteindre la position géographique de retour. - on équipe la balise d'un ballast comprenant un réservoir et une vanne dont l'ouverture permet de chasser au moins en partie de l'eau comprise dans le réservoir pour alléger le ballast, le procédé comprenant à l'issue de l'étape de remontée ou lorsque la balise est à moins de dix mètres de la surface de l'eau une étape consistant à alléger le ballast de sorte à assurer la flottaison de la balise.

L'invention concerne aussi un procédé de déploiement d'un dispositif de balisage d'une zone immergée conforme au dispositif mentionné ci-dessus, ledit procédé comprenant les étapes suivantes : une étape d'indication à la balise d'une position géographique prédéterminée de coulée ; une étape de navigation de la balise depuis sa position géographique instantanée vers la position géographique prédéterminée de coulée au cours de laquelle les moyens de propulsion sont activés pour déplacer la balise, une étape d'immersion de la balise dans la zone immergée. De manière préférée, après l'étape d'immersion de la balise dans la zone immergée, la balise atteint sa position de travail et demeure sensiblement fixe durant une étape d'exploration de la zone immergée. Durant l'étape d'exploration, la balise envoie des signaux acoustiques au mobile d'exploration de sorte que ce dernier puisse déterminer sa position et son vecteur vitesse.

Avantageusement, l'étape de navigation comprend à intervalles réguliers des étapes de géolocalisation de la balise jusqu'à ce qu'elle occupe la position géographique prédéterminée de coulée, les moyens de propulsion étant commandés selon les résultats des étapes de géolocalisation.

Avantageusement, les étapes de géolocalisation font intervenir un dispositif de géolocalisation. De préférence, la balise comprend une antenne ainsi qu'un système d'émission et de réception d'ondes électromagnétiques. Avantageusement, le dispositif de géolocalisation est un dispositif de géolocalisation par satellites. De préférence, une fois parvenue à la position géographique prédéterminée de coulée, la balise coule à l'aplomb de cette position géographique prédéterminée de coulée.

L'invention concerne enfin un procédé de repliement d'un tel dispositif de balisage d'une zone immergée comprenant une étape de détection par la balise d'un événement de fin de mission et une étape de remontée de la balise à la surface de la zone immergée au cours de laquelle les moyens de propulsion sont activés pour déplacer la balise.

Avantageusement, l'étape de remontée est assurée par les moyens de propulsion de la balise. Avantageusement, l'étape de remontée est consécutive à la réception d'un signal acoustique de fin de mission reçu par les moyens d'émission et/ou de réception de la balise, ce signal acoustique étant émis par le module interrogateur principal du dispositif de balisage, ou par le mobile d'exploration du système d'exploration ou en interne à la balise. Avantageusement, le procédé comprend les étapes suivantes : - le poste de contrôle indique à la balise une position géographique de retour, - après l'étape de remontée de la balise à la surface de la zone immergée, la balise navigue sensiblement à la surface de l'eau jusqu'à atteindre la position géographique de retour. Avantageusement, la position géographique de retour est située à l'emplacement d'un bateau, d'une structure fixe en mer ou d'un port.

Avantageusement, quand la balise comporte un ballast comprenant un réservoir et une vanne dont l'ouverture permet de chasser au moins en partie de l'eau comprise dans le réservoir pour alléger le ballast, le procédé comprend à l'issue de l'étape de remontée ou lorsque la balise est proche, typiquement à une profondeur inférieure à 5 mètres, de la surface de l'eau une étape consistant à alléger le ballast. L'invention a également pour objet un procédé comprenant une 5 séquence de déploiement selon l'une quelconque des étapes et caractéristiques mentionnées ci-dessus suivie d'une séquence de repliement selon l'une quelconque des étapes et caractéristiques mentionnées ci-dessus. L'effet technique obtenu est principalement de conférer à chaque balise une autonomie suffisante lui permettant, d'une part, de se placer dans une 10 première position prédéterminée de fin de navigation en surface afin que la balise aboutisse après plongée dans une position immergée satisfaisante et, d'autre part, de revenir automatiquement à la surface en fin de mission au point de retour défini. 15 D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre et au regard des dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs et sur lesquels : - la figure 1 est une représentation schématique de la partie immergée d'un système d'exploration d'une zone conformément à la présente invention, 20 - la figure 2 est une représentation schématique de l'installation d'une balise d'un dispositif de balisage selon la présente invention, ce dispositif de balisage étant préalablement installé afin d'assurer un fonctionnement optimal du système d'exploration selon la figure 1, - la figure 3 est une représentation schématique d'une vue en 25 perspective d'une balise faisant partie du dispositif de balisage selon la figure 2, la balise étant montrée agrandie par rapport aux balises montrées à la figure 2, - la figure 4 est une représentation schématique d'une vue de derrière de la balise montrée à la figure 3, - la figure 5 est une représentation schématique agrandie par rapport à 30 la figure 3 d'une coupe longitudinale des moyens de flottaison et/ou d'immersion d'une balise selon la présente invention les moyens de flottaison et/ou d'immersion ne contenant pas d'eau à cette figure, - la figure 6 est une représentation schématique des moyens de flottaison et/ou d'immersion montrés à la figure 5, les moyens de flottaison et/ou d'immersion étant partiellement remplis d'eau à cette figure 6, - la figure 7 est une représentation schématique des moyens de 5 flottaison et/ou d'immersion montrés à la figure 5, les moyens de flottaison et/ou d'immersion étant complètement remplis d'eau et la vanne étant fermée à cette figure 7, Dans ce qui va suivre une zone immergée désigne une zone sous l'eau 10 qui est à délimiter au moins partiellement par au moins une balise. Le terme surface désigne, pour la zone immergée, la surface de séparation entre ladite zone et l'atmosphère. La surface correspond donc au niveau supérieur de l'eau au dessus de la zone immergée. Il est à noter que la zone immergée n'est pas obligatoirement une zone 15 sous-marine mais peut être présente dans une mer, un lac ou dans toute étendue de liquide présentant de préférence une profondeur empêchant la localisation géographique du fond de la zone par des moyens de géolocalisation habituellement utilisés sur la terre ferme telle qu'une géolocalisation par satellites ou par ondes électromagnétiques. Une telle 20 profondeur nécessite donc pour cette localisation l'immersion de moyens acoustiques de balisage dans la zone immergée. A la figure 1, sur le fond 7a de l'étendue d'eau, est délimitée une zone immergée 7 d'intérêt qui est destinée à être explorée par l'intermédiaire d'un système d'exploration. 25 Comme déjà mentionné auparavant, dans un système d'exploration d'une zone immergée 7, il est utilisé un mobile d'exploration 8, ce mobile 8 pouvant être avantageusement un drone d'exploration se déplaçant dans ladite zone 7 pouvant prendre une autre forme comme un engin mobile immergé en étant relié à un poste de contrôle se trouvant à la surface de l'eau. Comme les 30 systèmes de repérage géographique courants par ondes électromagnétiques ne sont pas opérationnels à partir d'une certaine profondeur d'eau, il est utilisé à partir d'une telle profondeur des balises 1, la, 1b, lc.

Ces balises 1, la, lb, 1 c sont munies chacune d'une partie émettrice réceptrice pouvant communiquer par ondes acoustiques avec au moins un module interrogateur 9, lui aussi émetteur récepteur, présent sur le mobile d'exploration 8 pour son guidage dans la zone immergée 7.

A la figure 1, il est montré quatre balises 1, la, lb et 1c mais il peut être utilisé un autre nombre de balises, ce nombre pouvant varier de un à plus de quatre. Avantageusement, au moins trois balises peuvent être utilisées afin de réaliser une triangulation pour connaître la position effective de du mobile d'exploration 8 à un instant donné.

La localisation d'un mobile d'exploration par balises acoustiques, préalablement réparties sur le parcours du mobile est bien connue, notamment quand la localisation s'effectue par triangulation donc avec au moins trois balises. Il ne sera pas ici revenu sur le fonctionnement de cette localisation, amplement décrit dans l'état de la technique.

Il ressort de la figure 1 que le positionnement de la ou des balises 1, 1a, 1b et 1c est primordial pour le repérage du mobile d'exploration 8 et que cette balise ou ces balises 1, la, lb et lc doivent se trouver réparties dans toute la zone immergée 7 afin de permettre un guidage efficace ou un repérage du mobile d'exploration dans la totalité de cette zone. Ceci est fait par la mise en place d'un dispositif de balisage, également désigné base longue acoustique, préalablement à l'exploration. Un objet de la présente invention concerne un dispositif de balisage avec la capacité pour chaque balise de rejoindre de façon autonome une position de travail immergée et/ou de retour à la surface. Les étapes d'un déploiement d'un dispositif de balisage conforme à la présente invention sont illustrées à la figure 2 qui montre le parcours de navigation en surface 5, le parcours de navigation en plongée 6, le positionnement au fond de la zone immergée 7 et les parcours de navigation en remontée 6a et 6b à la surface d'une balise 1.

Conformément à la présente invention, le dispositif de balisage d'une zone immergée 7 se compose d'au moins une balise 1 à placer en position immergée de travail dans ladite zone 7, ladite balise 1 comprenant des moyens d'émission et/ou de réception portés par une partie émettrice réceptrice 2 échangeant des signaux acoustiques avec au moins un module interrogateur principal 4 disposé à distance de ladite balise 1. Pour ce dispositif de balisage, la balise 1 comprend des moyens de propulsion 11, portés par un corps 3. Ces moyens de propulsion 11 qui seront mieux vus aux figures 3 et 4 sont configurés pour permettre la navigation de la balise 1 parallèlement à la surface 14 de l'eau et/ou pour participer à sa remontée à la surface 14, ceci à la fin de sa mission de balisage de la zone immergée 7. A la figure 2, la balise 1 repose contre le fond de l'étendue d'eau pour le balisage de la zone immergée 7 et a déployé ses moyens d'ancrage pour garder une attitude verticale. Ceci est une localisation préférentielle de la balise 1 dans sa position de travail de balisage. Bien que la balise 1 soit à une certaine hauteur dans la zone immergée 7, elle demeure trop éloignée de la surface 14 de la zone immergée 7 pour recevoir les indications d'un système de géolocalisation par ondes électromagnétiques.

Avantageusement, la ou les balises 1 qui vont former la partie immergée du dispositif de balisage selon l'invention sont larguées dans l'eau à partir d'un poste de contrôle 15 tel qu'un bateau, une plateforme du type plateforme marine connue aussi sous la dénomination anglaise de « offshore » ou sur le rivage de l'étendue d'eau. Avantageusement, ce poste de contrôle 15 servant au largage peut accueillir le module interrogateur principal 4 communiquant avec la ou les balises 1 mais ce n'est pas obligatoire. Ainsi, le module interrogateur principal 4 peut être disposé à distance de ladite balise 1 en étant situé sur un bateau ou à terre ou sur une structure fixe en pleine mer. Selon un autre objet de la présente invention, l'invention concerne un procédé de déploiement d'un dispositif de balisage d'une zone immergée 7 comprenant une étape d'indication à la balise 1 d'une position géographique prédéterminée de coulée suivie d'une étape de navigation de la balise 1 de sa position géographique instantanée vers la position géographique prédéterminée de coulée, ce procédé de déploiement se terminant par une étape d'immersion de la balise 1 dans la zone immergée 7. Les première et seconde étapes peuvent être effectuées en coopération avec un système de géolocalisation de type GPS. Dans ce cas, la balise 1 comporte des moyens de localisation lui indiquant sa position géographique instantanée. Elle comporte un dispositif de réception et d'émission d'ondes électromagnétiques incluant une antenne 12 illustrée sur les figures 2 et 3. La balise 1 comporte aussi des moyens de mémorisation d'une position géographique prédéterminée de coulée et des moyens de guidage. Les moyens de guidage sont configurés pour commander les moyens de propulsion 11 de façon à guider la balise 1 de sa position géographique instantanée jusqu'à ladite position géographique prédéterminée de coulée. Ce guidage se fait par une navigation de ladite balise 1 parallèlement à la surface de l'eau. Cette navigation peut être une navigation en surface ou dans un niveau d'eau permettant le fonctionnement des moyens de localisation par émission-réception en coopération avec le système de géolocalisation typiquement par ondes électromagnétiques. Ce niveau d'eau de navigation peut être réglé du fait que chaque balise 1 comporte des moyens de flottaison et/ou d'immersion.

Lesdits moyens de flottaison et/ou d'immersion, alors en coopération avec les moyens de propulsion 11 de ladite balise 1, placent ladite balise 1 respectivement dans une première attitude dite de fin de navigation, ceci dans un niveau d'eau parallèle à la surface de l'eau. Avantageusement, ces moyens de flottaison et/ou d'immersion 20 comprennent un ballast qui permet de faire plonger plus ou moins profondément la balise 1 pour sa navigation. Le ballast permet également d'orienter en tangage la balise 1 lors de la navigation en surface afin notamment que les moyens de propulsion soient suffisamment immergés et qu'ils ne déjaugent pas trop. Un exemple de ballast sera détaillé ultérieurement 25 en regard des figures 5 à 7. Il est nécessaire que la balise 1 puisse recevoir les indications du système de géolocalisation par ses moyens de localisation intégrés pendant sa navigation en surface. A la figure 2, la balise 1, faiblement immergée suit un parcours de navigation en surface référencé 5, ceci directement à la surface de 30 l'eau ou dans une hauteur d'eau permettant encore la réception des coordonnées géographiques émises par le système de géolocalisation. Dans le procédé de déploiement, l'étape de navigation de la balise 1 peut comprendre à intervalles réguliers des étapes de géolocalisation de la balise jusqu'à ce qu'elle occupe la position géographique prédéterminée de coulée, les moyens de propulsion 11 étant commandés selon les résultats des étapes de géolocalisation. Quand les moyens de localisation de la balise 1 indiquent à celle-ci que sa position géographique prédéterminée de coulée est atteinte, la balise 1 effectue son parcours de navigation en plongée 6 avec son immersion dans la zone immergée 7. Cette position géographique prédéterminée de coulée se trouve avantageusement sensiblement au droit de la position immergée souhaitée de travail de la balise 1 dans la zone immergée 7. Cette position géographique 10 prédéterminée de coulée peut aussi être différente si les conditions de plongée ne permettent pas une immersion sensiblement perpendiculaire de la balise 1, par exemple quand il existe un fort courant entraînant la balise 1 dans son mouvement d'immersion. Dans un tel cas, la position géographique prédéterminée est corrigée pour tenir compte des conditions d'immersion de la 15 balise 1 afin que ladite balise 1 aboutisse après plongée dans une position qui soit sa position immergée de travail désirée. La correction est indiquée à la balise avant sa navigation ou lors de sa navigation. Alternativement, la correction est calculée par la balise, par exemple lors de la navigation, en prenant en compte des données de courant ou de houle par exemple. 20 La coulée s'effectue de préférence par gravité uniquement. Avantageusement, la balise 1 pivote sur elle-même au début de son mouvement d'immersion par plongée. Cette rotation s'effectue autour d'un axe sensiblement horizontal et de sorte à faire basculer l'arrière de la balise vers le fond. Ceci peut être obtenu par action des moyens de flottaison et/ou 25 d'immersion, par exemple par le remplissage d'un ballast qui se trouve avantageusement vers l'arrière de la balise 1, cet arrière étant opposé à la partie émettrice réceptrice de ladite balise 1. La balise 1 pivote alors dans une attitude où l'arrière de ladite balise 1 pointe vers le fond de la zone immergée 7. Plus le ballast se remplit et plus la balise s'enfonce vers le fond de la zone 30 immergée 7. Un ballast disposé à l'arrière de la balise 1 présente aussi l'avantage quand la balise est en navigation de surface à ce que l'arrière de ladite balise soit plus enfoncé dans l'eau que l'avant, ce qui empêche un piquage de la partie avant de la balise 1 vers le fond, ce piquage étant désavantageux pour la navigation de la balise 1, surtout si les moyens de propulsion sont disposés à l'arrière de la balise. Lors de l'immersion de la balise 1, il est avantageux que son 5 mouvement de plongée, matérialisé par le parcours de navigation en plongée 6, soit obtenu seulement par l'activation des moyens de flottaison et/ou d'immersion, avantageusement sous la forme d'au moins un ballast. Principalement pour des raisons de conservation d'énergie pour assurer leur autonomie pendant leur mission, les moyens de propulsion 11 de ladite balise 1 10 ne sont pas avantageusement actifs lors de la plongée et ne coopèrent donc pas avec lesdits moyens de flottaison et/ou d'immersion mais ceci n'est pas obligatoire. En effet, au cours de missions longues, la réduction de la consommation de l'énergie est un enjeu majeur. Un besoin d'énergie supplémentaire se traduit par l'embarquement de batteries auxiliaires dans la 15 balise et accroît son poids et son coût. La balise est ainsi configurée de sorte que l'étape de coulée s'effectue de manière passive, en utilisant la force de gravité et donc sans consommation d'énergie. En outre elle est conformée de sorte à se maintenir dans une attitude sensiblement verticale lors de la coulée, cette attitude étant sensiblement celle 20 de travail. Ainsi on évite une étape supplémentaire dédiée à la mise en attitude de travail. Alternativement, les moyens de propulsion 11 peuvent participer à la plongée de la balise si leur alimentation autonome en énergie nécessaire pendant toute leur mission leur permet. Ceci procure une descente plus rapide 25 et plus droite que sans l'action des moyens de propulsion 11. Ceci peut se montrer avantageux notamment quand le courant régnant dans la zone immergée est fort. A la fin de cette étape d'immersion de la balise 1, ladite balise lest placée dans une seconde attitude dite d'immersion, qui est son attitude de 30 travail immergée. Avantageusement, cette attitude est sensiblement verticale, et est stabilisée par ses moyens d'ancrage pour sécuriser son appui sur le fond de la zone immergée 7, comme montré à la figure 2.

Avantageusement, les moyens d'émission et/ou de réception de la balise 1 disposés dans sa partie émettrice réceptrice 2 sont aptes à recevoir un signal de questionnement de mise en place de la part du module interrogateur principal 4 ou du module interrogateur 9 du mobile 8 et à y répondre par l'émission d'un signal de mise en place indiquant au module interrogateur principal 4 ou au mobile 8 que la balise 1 est effectivement dans sa seconde position, c'est-à-dire en position immergée de travail. Quand l'unique balise 1 dans le cas d'un dispositif de balisage avec une seule balise ou, plus généralement, toutes les balises 1 sont placées dans leur seconde position correspondant à leur position de travail immergée, le dispositif de balisage est prêt à fonctionner afin de guider un mobile d'exploration du système d'exploration, comme déjà mentionné en regard de la figure 1. Le dispositif de balisage fait partie intégrante du système d'exploration en formant ce qui est dénommé une base longue acoustique.

Quand la mission d'exploration est finie ou quand le module interrogateur principal 4 ou le mobile 8 constate un mauvais positionnement ou un mauvais fonctionnement d'une ou de plusieurs balises 1, il est procédé au moins partiellement au repliement du dispositif de balisage. Selon un autre objet de l'invention, un tel procédé de repliement d'un 20 dispositif de balisage d'une zone immergée 7 comprend une étape de détection par la balise 1 d'un événement de fin de mission suivie d'une étape de remontée de la balise 1 à la surface 14 de la zone immergée 7. Lors de ces étapes de repliement, les moyens de propulsion 11 placent la balise 1 de la seconde attitude d'immersion dans une troisième attitude dite 25 de retour. Cette troisième attitude dite de retour peut se trouver avantageusement à la position géographique prédéterminée de coulée, mais ceci n'est pas obligatoire. Avantageusement, la remontée de la balise 1 s'effectue de manière active, c'est-à-dire grâce à la poussée générée par les moyens de propulsion 30 11. Les moyens de propulsion 11 agissent avantageusement sans la coopération des moyens de flottaison et/ou d'immersion, notamment à grande profondeur. En effet, ces moyens de flottaison et/ou d'immersion sont soumis à une forte pression et dans le cas par exemple d'un ballast, il est difficile de vider le ballast à une telle profondeur. De plus, dans le cas d'un ballast, une vanne de fermeture du ballast est prévue. Si cette vanne devait s'ouvrir à une grande profondeur d'eau, le réservoir 17 serait soumis à une pression particulièrement élevée, ce qui nécessiterait d'augmenter toutes les caractéristiques physiques et mécaniques du ballast 16 et par conséquence son prix, ce qui n'est pas avantageux. Un ballast avec sa vanne sera mieux vu au regard des figures 5 à 7. Il est possible d'envisager que, pendant la remontée de la balise 1, à 10 plus faible profondeur que dans la seconde attitude, les moyens de flottaison et/ou d'immersion soient activés pour être opérationnels et aider le travail de remontée de la balise 1 effectué précédemment par les seuls moyens de propulsion 11. Ceci est montré à la figure 2 avec le mouvement de remontée matérialisé par le parcours de navigation en remontée au départ 6a et le 15 parcours de navigation en remontée au final 6b. Pour ce dernier parcours 6b, les moyens de flottaison et/ou d'immersion sont opérationnels tandis que lesdits moyens ne l'étaient pas dans le parcours de navigation en remontée au départ 6a. Dans le sens de navigation en remontée de départ 6a, seuls les 20 moyens de propulsion de la balise 1 sont actifs. Ces moyens de propulsion sont activés dès que la partie émettrice réceptrice 2 de la balise 1 reçoit l'ordre de fin de mission. Par exemple, quand les moyens de flottaison et/ou d'immersion comprennent un ballast avec un réservoir, à une hauteur d'eau suffisamment faible pour permettre une activation des moyens d'extraction de l'eau hors du 25 réservoir du ballast, il est procédé au vidage progressif dudit réservoir. Ceci peut par exemple se faire quand la balise est à moins de 10 mètres de la surface. Sinon ou en complément, on peut procéder à un vidage du ballast de la balise quand celle-ci se trouve à la surface. Quand ce réservoir du ballast se trouve avantageusement vers l'arrière 30 de la balise 1 opposée à son extrémité portant la partie émettrice réceptrice 2, la balise 1 bascule progressivement d'une attitude sensiblement verticale vers une attitude sensiblement horizontale tout en remontant dans le sens de navigation en remontée au final 6b.

A la fin de ce mouvement de remontée, la balise 1 est en attitude de navigation dans une faible profondeur d'eau ou en surface, attitude qui lui permet de recevoir les signaux d'un système de géolocalisation. La provenance d'un événement de fin de mission amorçant la remontée de la balise 1 peut être multiple. Par exemple, les moyens d'émission et/ou de réception prévus dans la partie émettrice réceptrice 2 de chaque balise 1 sont aptes à recevoir de la part du module interrogateur principal 4 ou du module interrogateur 9 du mobile 8 un signal acoustique de fin de mission. En alternative, la balise 1 reçoit un tel signal du mobile d'exploration du système d'exploration en fin de mission. Une autre alternative est que la balise 1 intègre des moyens de calcul et de mémorisation déterminant une date et une heure données, une heure donnée ou une durée de temps prédéterminée fixant une fin de mission. Dans tous ces cas, la balise 1 peut comprendre des moyens d'activation d'au moins les moyens de propulsion participant à la remontée de la balise 1. Avantageusement, la position géographique de remontée à la surface de la balise 1 est prédéterminée préalablement à l'étape de remontée en tenant compte, le cas échéant, des conditions régnant alors dans la zone immergée 7. Comme précédemment mentionné, avantageusement lors du repliement du dispositif de balisage, une nouvelle position géographique de retour peut être transmise par le poste de contrôle à la balise 1 à l'issue de l'étape de remontée. Ainsi, la balise 1 peut naviguer vers un lieu de retour prédéterminé. En alternative, la balise 1 peut être récupérée par un moyen de récupération mobile à la surface 14 de l'étendue d'eau, ce moyen pouvant être avantageusement le poste de contrôle 15 portant avantageusement le module interrogateur principal 4 mais ceci n'est pas limitatif. Les figures 3 et 4 montrent une balise agrandie par rapport à sa représentation aux figures 1 et 2. A ces figures, il peut être vu que les moyens de propulsion 11 se composent de trois éléments, à savoir des moyens de propulsion bâbord 11a, des moyens de propulsion tribord 11 b et des moyens de propulsion inférieurs 11c ou moyens de propulsion quille. Les moyens de propulsion bâbord 11a et tribord 11b se trouvent sensiblement disposés en partie haute du corps 3 de la balise 1, tandis que les moyens de propulsion inférieurs 11c se trouvent sous la portion inférieure du corps 3, formant ainsi la quille de la balise 1 et assurant sa stabilité. Avantageusement, les trois moyens de propulsion 11 sont répartis symétriquement autour du corps 3 en étant donc espacés de 120° entre chacun d'entre eux. La balise 1 comprend aussi des senseurs d'inclinaison 3 axes avantageusement MEMS, afin d'avoir une remontée de la balise sensiblement verticale et non pas inclinée à cause notamment du courant. En effet, au cours de missions longues, la réduction de la consommation de l'énergie est un enjeu majeur et donc il est très avantageux de faire fonctionner les moyens de propulsion 11a, 11b et 11c sur la distance la plus courte possible, ce qui est obtenu en ayant une remontée sensiblement verticale. La balise 1 comprend une extrémité distale 26, formée par sa partie émettrice réceptrice 2 et une extrémité proximale 13. L'extrémité distale 26 porte une tête acoustique 10 qui pointe vers la surface de la zone immergée quand la balise 1 est dans sa seconde attitude de travail immergée. Cette tête acoustique 10, formant les moyens d'émission et/ou de réception de la balise 1, peut communiquer avec le module interrogateur 9 principal 4 du dispositif de balisage et avec le module interrogateur du mobile d'exploration du système d'exploration 8, quand celui-ci est en fonction. L'extrémité proximale 13 peut porter avantageusement des moyens d'ancrage sur le fond marin pour garder à la balise 1 une attitude verticale. Typiquement, les moyens d'ancrage comprennent des bras articulés en rotation sur la balise. Ces bras ne sont pas représentés sur les figures. Ces moyens d'ancrage visent à augmenter le polygone de sustentation de la balise sur le fond et à maintenir sa position verticale. Avantageusement ils forment un trépide. L'extrémité proximale 13 comprend des liaisons pivots coopérant avec les bras articulés en rotation sur la balise 1. Les bras, typiquement au nombre de trois, comprennent une extrémité formant en partie la liaison pivot et une extrémité libre. Dans une configuration rétractée ils sont repliés sur le corps de la balise 1 et s'étendent alors depuis l'extrémité proximale 13 vers l'extrémité distale 26 de la balise 1. Dans une configuration déployée, les bras pivotent de sorte que leurs extrémités libres se dégagent du corps de la balise 1 et se déploient sous l'extrémité proximale 13 de cette dernière. Avantageusement, l'extrémité proximale 13 comprend un compartiment électronique pour divers éléments électroniques nécessaires au bon 5 fonctionnement de la balise 1. Ces éléments peuvent par exemple être un capteur de pression pour connaître la profondeur à laquelle la balise 1 se trouve lors de son immersion, un compas, des senseurs d'inclinaison 3 axes afin de contrôler son attitude lors de ses divers déplacements, un gyroscope et un accéléromètre trois axes. Ces éléments peuvent aussi comprendre une carte 10 électronique faisant office de calculateur de bord pour contrôler les moyens de flottaison et/ou d'immersion. Ce calculateur de bord peut aussi comprendre des moyens de guidage avec un logiciel opérationnel pour les moyens de propulsion 11a, 11b, 11c ainsi que des moyens de mémorisation de divers paramètres, comme la position 15 géographique prédéterminée de coulée. Des batteries sont aussi prévues et leur poids peut faire avantageusement pivoter la balise en pointant son extrémité proximale vers le fond de la zone immergée. Les moyens de flottaison et/ou d'immersion, notamment quand lesdits moyens sont sous forme d'un ballast, sont disposés à proximité de ladite 20 extrémité proximale 13 tandis que les moyens d'émission et/ou de réception sous forme de la tête acoustique 10 sont disposés sensiblement à proximité de ladite extrémité distale 26. Ainsi, les moyens de flottaison et/ou d'immersion ainsi que les moyens d'ancrage stabilisent la balise 1 dans sa seconde attitude immergée de travail dans laquelle son extrémité proximale 13 repose sur le 25 fond de la zone immergée, les moyens d'émission et/ou de réception étant éloignés dudit fond en pointant vers la surface de la zone immergée. Dans ce mode de configuration, la balise 1 présente une forme sensiblement allongée entre ses extrémités proximale 13 et distale et la balise 1 est configurée pour se stabiliser sensiblement à la verticale lorsqu'elle se pose 30 sur le fond de la zone immergée 7. Avantageusement, le corps 3 portant les moyens de propulsion est sensiblement cylindrique. Comme évoqué précédemment, la balise 1 comprend aussi un module d'émission/réception d'ondes électromagnétiques à antenne 12 pour sa communication notamment avec le poste de contrôle 15. Ce module peut fonctionner selon les standards Wifi ou WiMax par exemple. L'antenne 12 comprend aussi l'élément rayonnant servant au module de réception du système de géolocalisation D-GPS ou équivalent quand la balise 1 se trouve dans un niveau d'eau permettant cette communication. Pour ordre d'idée, une telle balise peut mesurer moins d'un mètre de long et présenter un diamètre de moins de 20 centimètres. Son poids est sensiblement de 25 kilos, ce qui permet une mise à l'eau ou une sortie de l'eau facilitée, ceci sans obligatoirement avoir besoin d'un système de lancement et/ou de récupération. De ce qui a été précédemment décrit, il est apparent qu'une telle balise 1 ne comporte pas de nombreuses fonctionnalités du mobile d'exploration ses déplacements étant limités. De plus, les composants électroniques présents dans cette balise 1 sont réduits par rapport à ceux du mobile d'exploration. Ceci sera mieux explicité ci-dessous. Des éléments présents dans la balise sont nécessaires à la communication en émission et/ou réception acoustique. La balise comprend une tête acoustique 10 agissant aussi bien en émission qu'en réception qui est reliée à une unité de commande. Cette unité de commande peut traiter des signaux acoustiques en provenance du module interrogateur principal, notamment lors de la mise en position du dispositif de balisage ainsi que des signaux d'un autre module, par exemple celui du mobile d'exploration 8 du système d'exploration comme montré à la figure 1. Entre l'unité de commande et la tête acoustique 10, dans des circuits 25 d'amenée de signaux à l'unité de commande comme dans des circuits de génération d'une impulsion acoustique de réponse peuvent être intercalés des amplificateurs et des filtres passe bande. Par exemple, un filtre passe bande peut être dédié au traitement du signal de fin de mission et donc de retour en surface de la balise, ce filtre étant 30 par exemple accordé à 18,5kHz. Un autre filtre passe bande peut être dédié au traitement d'un signal d'interrogation en provenance du module interrogateur principal ou d'un autre module interrogateur, ce filtre étant par exemple accordé à 22kHz.

A l'unité de commande est associée une unité de sélection de l'impulsion de réponse, par exemple de sa durée de l'ordre de 5 ou 30ms. Cette unité de sélection peut aussi fixer d'autres paramètres des impulsions, notamment leur fréquence. s La figure 5 montre un mode de réalisation des moyens de flottaison et/ou d'immersion sous la forme d'un ballast 16. A la figure 5, les moyens de flottaison et/ou d'immersion sont vides, tandis qu'à la figure 6 les moyens de flottaison et/ou d'immersion sont partiellement remplis d'eau et qu'à la figure 7 les moyens de flottaison et/ou d'immersion sont complètement remplis d'eau. 10 La figure 5 correspond à une position de la balise en navigation en surface tandis que la figure 7 correspond à une position de la balise totalement immergée et s'appuyant avantageusement sur le fond de la zone immergée. La figure 6 correspond à une position intermédiaire de ladite balise. Le ballast 16 présente un réservoir 17 avec une première position de remplissage 15 permettant la navigation de la balise parallèlement à la surface de l'eau, comme montré à la figure 5. Le réservoir 17 peut présenter une seconde position de remplissage permettant la coulée de la balise et son maintien immergé, comme montré à la figure 7. Le réservoir 17 peut aussi présenter une position intermédiaire de remplissage, montrée à la figure 8, dans laquelle le réservoir 20 est partiellement rempli. En se référant aux figures 5,6 et 7, le réservoir 17 présente une vanne 25 admettant au moins une position ouverte et une position fermée. La vanne 25 est configurée de façon à permettre l'entrée de l'eau dans le réservoir 17 dans la position ouverte et à empêcher l'entrée de l'eau dans le réservoir en 25 position fermée. A la figure 5, le réservoir 17 est vide d'eau et la vanne 25 est ouverte, tandis qu'à la figure 7 le réservoir 17 est rempli d'eau et la vanne 25 est fermée. Le ballast 16 comprend également des moyens d'extraction de l'eau 18 à 21 hors du réservoir 17, ces moyens 18 à 21 étant configurés pour contrôler 30 la quantité d'eau à l'intérieur du réservoir 17. Ces moyens d'extraction 18 à 21 sont réalisés avantageusement sous la forme d'un piston 18 monté en translation dans le réservoir 17 et de moyens d'actionnement 19, 20, 21 du piston 18. Les moyens d'actionnement 19, 20, 21 comprennent un écrou 21 associé à une vis sans fin 20 tournée par un moteur 19. L'écrou 21 est relié au piston 18 et le guidant dans son mouvement. Comme le montrent les figures 5 à 7, la vanne 25 est actionnée entre sa position fermée et ouverte ou entre sa position ouverte et fermée par un 5 système indépendant à servomoteur 22 commandé par le calculateur de bord. En se référant plus particulièrement à la figure 1, l'invention concerne aussi un système d'exploration d'une zone immergée comprenant un tel dispositif de balisage précédemment décrit et le mobile d'exploration. La ou les balises dudit dispositif sont configurées pour échanger des signaux acoustiques 10 avec le mobile d'exploration de ladite zone. Le mobile d'exploration comprend des moyens d'analyse desdits signaux configurés pour déterminer sa position et son vecteur vitesse en fonction de l'analyse des signaux reçus des balises. Avantageusement, il est prévu au moins trois balises 1 afin d'effectuer une triangulation. 15 Avantageusement, le mobile d'exploration est un drone parcourant la zone immergée en étant guidé par la ou les balises. Avantageusement, le mobile d'exploration comprend des moyens d'émission d'un signal acoustique de fin de mission reçu par au moins une balise afin d'activer la remontée de ladite balise. 20 Pour ordre d'idée une telle balise pour un dispositif de balisage selon l'invention peut atteindre une profondeur allant jusqu'à 500 mètres, avoir une vitesse de navigation en surface de 5km/h et présenter pour ses moyens de flottaison et/ou d'immersion un ballast d'une capacité de 0,6 litres. Le coût d'acquisition ainsi que le coût d'exploitation d'une base longue 25 acoustique, formée pour un système d'exploration avec un mobile explorateur et un dispositif de balisage comprenant trois balises selon l'invention sont très inférieurs à ceux des systèmes d'exploration connus. Cela rend possible l'utilisation d'un système d'exploration selon la présente invention pour de multiples explorations de zones immergées qui ne pouvaient envisager, pour 30 des raisons de coûts, l'utilisation d'une base longue acoustique selon l'état de la technique.

L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits mais s'étend à tout mode de réalisation conforme à son esprit.

REFERENCES 1. balise la. balise 1 b. balise 1c. balise 2. partie émettrice réceptrice 3. corps 4. module interrogateur principal 5. parcours de navigation en surface 6. parcours de navigation en plongée 6a. parcours de navigation en remontée au départ 6b. sens de navigation en remontée au final 7. zone immergée 7a. fond 8. mobile d'exploration 9. module interrogateur 10. tête acoustique 11. moyens de propulsion 11a. moyens de propulsion bâbord 11 b. moyens de propulsion tribord 11c. moyens de propulsion inférieurs 12. antenne communication radio et D-GPS 13. extrémité proximale 14. surface 15. poste de contrôle 16. ballast 17. réservoir 18. piston avec son axe 19. moteur 20. vis sans fin 21. écrou 22. Servo moteur

Claims (28)

1. REVENDICATIONS1. Dispositif de balisage d'une zone immergée (7), ledit dispositif comportant au moins une balise (1) destinée à être placée en position immergée de travail sur un fond de la zone immergée (7) et comprenant des moyens d'émission et/ou de réception (10) configurés pour échanger des signaux acoustiques lorsqu'elle est immergée avec au moins un mobile d'exploration (8) immergé évoluant à distance de la balise (1), caractérisé en ce que la balise (1) comprend des moyens de propulsion (11) configurés pour permettre sa navigation sensiblement parallèlement à la surface (14) de l'eau et/ou pour participer à sa remontée à la surface (14) depuis le fond de la zone immergée (7).
2. 2. Dispositif selon la revendication précédente, comprenant des moyens de communication hertziens configurés pour permettre à la balise (1) de communiquer avec un poste de contrôle (15) lorsqu'elle n'est pas immergée.
3. 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, pour lequel la balise (1) comporte des moyens de localisation configurés pour lui indiquer sa position géographique lorsqu'elle n'est pas immergée ou n'est que partiellement immergée, des moyens de mémorisation d'une position géographique prédéterminée de coulée et des moyens de guidage configurés pour commander les moyens de propulsion (11) de façon à guider la balise (1) depuis une position géographique de départ jusqu'à ladite position géographique prédéterminée de coulée et de façon à permettre une navigation de la balise (1) en surface (14) ou à un niveau d'eau parallèle à la surface (14) de l'eau permettant le fonctionnement des moyens de localisation.
4. 4. Dispositif selon la revendication précédente, pour lequel la balise (1) comporte des moyens de flottaison et/ou d'immersion, lesdits moyens de flottaison et/ou d'immersion, en coopération ou non avec les moyens de propulsion (11) de la balise (1), plaçant et/ou maintenant la balise (1) respectivement dans une première attitude de fin de navigation correspondant àla position géographique prédéterminée de coulée et dans une seconde attitude de fin d'immersion.
5. 5. Dispositif selon la revendication précédente, pour lequel lesdits moyens de propulsion (11) placent la balise (1) depuis la seconde attitude de fin d'immersion dans une troisième attitude dite de retour, la seconde attitude de fin d'immersion de la balise (1) se trouvant sur le fond de la zone immergée (7) sensiblement au droit de la position géographique prédéterminée de coulée et la troisième attitude dite de retour se trouvant sensiblement à la position géographique prédéterminée de coulée.
6. 6. Dispositif selon l'une quelconque des deux revendications précédentes, pour lequel les moyens de flottaison et/ou d'immersion comprennent un ballast (16) comportant un réservoir (17) disposé à l'intérieur de la balise (1) et pouvant se remplir d'eau ou se vider de son eau, le ballast (16) étant configuré de sorte à ce que dans une première configuration de remplissage ledit réservoir (17) permet à la balise (1) d'avoir une flottabilité positive et une attitude horizontale sensiblement parallèle à la surface (14) de l'eau et de sorte à ce que dans au moins une deuxième configuration où il contient plus d'eau que dans la première configuration, ledit réservoir (17) permet à la balise (1) d'avoir une flottabilité négative permettant sa coulée et d'adopter une attitude sensiblement verticale.
7. 7. Dispositif selon la revendication précédente, dans lequel le ballast (16) est configuré de sorte que dans la deuxième configuration les moyens d'émission et/ou de réception acoustiques (10) sont tournés vers le haut.
8. 8. Dispositif selon l'une quelconque des deux revendications précédentes, dans lequel le ballast (16) est configuré de sorte à stabiliser la balise (1) dans une position sensiblement à la verticale lorsqu'elle se pose sur le fond (7a) de la zone immergée (7).
9. 9. Dispositif selon l'une quelconque des trois revendications précédentes, dans lequel le ballast (16), en outre du réservoir (17), comprend une vanne (25) admettant une position fermée et au moins une position ouverte, la vanne (25) étant configurée de façon à permettre sélectivement l'entrée et la sortie de l'eau dans le réservoir (17) dans la position ouverte et à empêcher l'entrée de l'eau dans le réservoir (17) en position fermée, la balise étant configurée de sorte que la vanne (25) ne s'ouvre qu'en surface ou (14) qu'à proximité de la surface (14) pour le remplissage ou le vidage du réservoir (17) du ballast (16) et reste fermée lorsque la balise est immergée pour rejoindre le fond (7a) de la zone immergée (7) ou regagner la surface depuis le fond (7a) de la zone immergée (7).
10. 10. Dispositif selon l'une quelconque des six revendications précédentes, pour lequel la balise (1) comprend une extrémité distale (26) et une extrémité proximale (13) et présente une forme sensiblement allongée entre ses extrémités proximale (13) et distale (26), les moyens de flottaison et/ou d'immersion étant disposés à proximité de ladite extrémité proximale (13) et les moyens d'émission et/ou de réception (10) d'un signal acoustique étant disposés sensiblement à proximité de ladite extrémité distale (26), de sorte que les moyens de flottaison et/ou d'immersion contribuent à positionner et stabiliser la balise (1) dans une attitude sensiblement verticale lorsqu'elle atteint le fond (7a) de la zone immergée (7).
11. 11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel la balise (1) comprend des moyens d'ancrage configurés pour ancrer la balise (1) sur le fond (7a) de la zone immergée (7) et de manière à la maintenir dans une attitude verticale.
12. 12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, pour lequel les moyens d'émission et/ou de réception (10) sont aptes à recevoir un signal de questionnement de mise en place de la part d'un module interrogateur (9) distant de la balise (1) et à y répondre par l'émission d'un 2 9 8163 1 34 signal de mise en place indiquant au module interrogateur (9) que la balise (1) est en position immergée de travail.
13. 13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, 5 dans lequel la balise (1) est configurée pour activer les moyens de propulsion (11) de sorte à remonter vers la surface lorsqu'elle définit que sa mission est terminée, la balise étant configurée pour définir que sa mission est terminée lorsque les moyens d'émission et/ou de réception (10) de la balise (1) reçoivent un signal de fin de mission ou que des moyens de calcul et de mémorisation io équipant la balise (1) déterminent une date et une heure prédéterminées ou une heure prédéterminée ou une durée de temps prédéterminée fixant la fin de mission.
14. 14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, 15 lequel comporte au moins trois balises (1).
15. 15. Système d'exploration d'une zone immergée (7), caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de balisage selon l'une quelconque des revendications précédentes et au moins un mobile d'exploration (8) de la zone 20 immergée (7) configuré pour recevoir des signaux acoustiques depuis la ou les balises (1) dudit dispositif, le mobile d'exploration (8) comprenant des moyens d'analyse configurés pour déterminer sa position et/ou son vecteur vitesse en fonction de l'analyse des signaux reçus de la ou les balises (1). 25
16. 16. Système d'exploration selon la revendication précédente, pour lequel le mobile d'exploration (8) est un drone parcourant la zone immergée (7) en calculant sa position et/ou son vecteur vitesse grâce aux signaux reçus de la ou les balises (1), ledit drone comprenant des moyens de communication hertziens lorsqu'il navigue en surface (14). 30
17. 17. Système d'exploration selon la revendication 15, dans lequel le mobile d'exploration (8) est un plongeur équipé de moyens de réception et/ou d'émission de signaux acoustiques (10).
18. 18. Système d'exploration selon l'une quelconque des trois revendications précédentes, pour lequel le mobile d'exploration (8) possède des moyens d'émission d'un signal acoustique de fin de mission destiné à être reçu par au moins une balise (1) afin d'activer la remontée de la balise (1).
19. 19. Procédé d'utilisation d'un dispositif de balisage d'une zone immergée, comprenant : une étape de déploiement du dispositif de balisage consistant à disposer au moins trois balises (1) sur le fond de la zone immergée (7), une étape d'exploration au cours de laquelle le dispositif de balisage demeure en place et échange des signaux acoustiques avec au moins un mobile d'exploration (8) immergé évoluant dans la zone immergée (7) de sorte à ce que le mobile d'exploration (8) puisse déterminer sa position par rapport aux balises (1) posées sur la zone et/ou son vecteur vitesse, une étape de repliement du dispositif de balisage consistant à récupérer au moins une balise postérieurement à l'étape d'exploration, caractérisé en ce que préalablement à l'étape de déploiement on équipe la balise (1) des moyens de propulsion (11) et en ce qu'au moins l'une parmi l'étape de déploiement et l'étape de repliement comprend une étape d'activation des moyens de propulsion (11) de sorte à déplacer ladite au moins une balise
20. 20. Procédé selon la revendication précédente dans lequel l'au moins une balise (1) est récupérée à un poste de contrôle (15) à l'issue de l'étape de repliement.
21. 21. Procédé selon l'une quelconque des deux revendications 30 précédentes, dans lequel l'étape de déploiement comprend les étapes suivantes : - une étape d'indication à la balise (1) d'une position géographique prédéterminée de coulée,- une étape de navigation de la balise (1) de sa position géographique instantanée vers la position géographique prédéterminée de coulée, - une étape d'immersion de la balise (1) dans la zone immergée (7).
22. 22. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel l'étape de navigation comprend à intervalles réguliers des étapes de géolocalisation de la balise (1) jusqu'à ce qu'elle occupe la position géographique prédéterminée de coulée, les moyens de propulsion (11) étant commandés selon les résultats des étapes de géolocalisation.
23. 23. Procédé selon la revendication précédente dans lequel les étapes de géolocalisation font intervenir un dispositif de géolocalisation par GPS ou par DGPS.
24. 24. Procédé selon l'une quelconque des trois revendications précédentes, dans lequel à la fin de l'étape d'immersion, la balise (1) parvient à une attitude sensiblement verticale en appui sur le fond (7a) de la zone immergée (7).
25. 25. Procédé selon l'une quelconque des six revendications précédentes dans lequel l'étape de repliement comprend les étapes suivantes : - une étape de détection par la balise (1) d'un événement de fin de mission, - une étape de remontée de la balise (1) à la surface (14) de la zone immergée (7), l'étape de remontée étant assurée par les moyens de propulsion (11) de la balise (1).
26. 26. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel l'étape de remontée est consécutive à la réception d'un signal de fin de mission reçu par les moyens d'émission et/ou de réception (10) de la balise (1), ce signal étant généré en interne par la balise (1) ou étant émis par l'un quelconque parmi un module interrogateur principal (4) du dispositif de balisage ou par le mobile d'exploration (8).
27. 27. Procédé selon l'une quelconque des deux revendications précédentes, comprenant les étapes suivantes : - on indique à la balise (1) une position géographique de retour, - après l'étape de remontée de la balise (1) à la surface (14) de la zone immergée (7), la balise (1) navigue sensiblement à la surface (24) de l'eau jusqu'à atteindre la position géographique de retour.
28. 28. Procédé selon l'une quelconque des trois revendications précédentes dans lequel on équipe la balise (1) d'un ballast (16) comprenant un réservoir (17) et une vanne (25) dont l'ouverture permet de chasser au moins en partie de l'eau comprise dans le réservoir (17) pour alléger le ballast (16), le procédé comprenant à l'issue de l'étape de remontée ou lorsque la balise (1) est à moins de dix mètres de la surface de l'eau une étape consistant à alléger le ballast (16) de sorte à assurer la flottaison de la balise (1).