WO2012032251A1 - Procede d'aide a la localisation d'objets immerges emettant un signal acoustique - Google Patents

Procede d'aide a la localisation d'objets immerges emettant un signal acoustique Download PDF

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WO2012032251A1
WO2012032251A1 PCT/FR2011/052014 FR2011052014W WO2012032251A1 WO 2012032251 A1 WO2012032251 A1 WO 2012032251A1 FR 2011052014 W FR2011052014 W FR 2011052014W WO 2012032251 A1 WO2012032251 A1 WO 2012032251A1
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WO
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equipment
acoustic signal
subsurface equipment
subsurface
signal
Prior art date
Application number
PCT/FR2011/052014
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English (en)
Inventor
Yves Auffret
Serge Le Reste
Xavier Andre
Eric Menut
Yves Le Gall
Laurent Delauney
Loïc DUSSUD
Stéphane BARBOT
Original Assignee
Institut Français De Recherche Pour L'exploitation De La Mer – Ifremer
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Publication date
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Publication of WO2012032251A1 publication Critical patent/WO2012032251A1/fr

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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO 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
    • G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/18—Position-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
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO 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
    • G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/0009—Transmission of position information to remote stations
    • G01S5/0018—Transmission from mobile station to base station
    • G01S5/0027—Transmission from mobile station to base station of actual mobile position, i.e. position determined on mobile

Definitions

  • the present invention relates to a method of assisting the location of an immersed object emitting an acoustic signal.
  • the invention is particularly applicable in the field of finding black boxes of aircraft after a crash at sea or objects accidentally dropped at sea such as containers equipped with acoustic transmitters.
  • a device for locating immersed objects comprising one or more location equipment able to be placed freely in the water and / or on the water, to be measured. the acoustic signals emitted by the immersed objects and to transmit search results to a remote processing station.
  • Locating equipment is either drifting buoys or underwater gear moving freely in the water.
  • the treatment plant is a land station or station located on a boat or aircraft.
  • Each location equipment is provided with a means for determining its geographical position, an acoustic receiver for detecting the acoustic signals of the immersed objects, a time scale reference for dating acoustic signal detection times. and a recording or teletransmission means for providing the detection times and the location of the location equipment to the remote processing station.
  • the locating equipment is a drifting surface buoy and this buoy receives acoustic signals from an immersed object
  • said buoy records its position and the times of reception acoustic signals. This information is then provided to the treatment station to determine the position of the submerged object.
  • the range of acoustic emitters of submerged objects for example black boxes, being relatively low, of the order of 1 to 2kms, the chances of capturing the acoustic signals of the objects immersed with such equipment disposed on the surface or in the vicinity of the surface of the water are reduced.
  • the underwater vehicle transmits, after detection of acoustic signals, its position at the time of detection and the times of reception of the acoustic signals via surface buoys at the treatment station. As for the previous embodiment, this information is then used by the processing station to determine the position of the submerged object.
  • the main disadvantage of this embodiment is that it requires additional means to determine the position of the underwater vehicle at the time of detection of the acoustic signal. These additional means consist of a plurality of surface buoys or submarine beacons that emit signals to the underwater vehicle so that the latter can calculate its position. As a result, such equipment can only operate in an area where underwater beacons have been previously installed and / or if surface buoys have been deployed in the search area.
  • An object of the invention is to overcome all or part of the aforementioned drawbacks.
  • the invention aims to provide a method of assisting the geo-location of immersed objects that is quick and easy to implement on a search area extended, which is inexpensive and reliable to give at least a first indication of the position of the immersed object sought. It is appropriate, for example during an airplane crash at sea, to have search facilities that can be deployed easily and quickly in the suspected area of the crash to quickly locate the black box of the aircraft. The black box emitting only for a limited period of predefined duration, namely for about 1 month after the crash, a race against the clock then commits to deploy the location equipment as quickly as possible.
  • the present invention proposes a method of assisting the location of at least one immersed object emitting an acoustic signal, such as a black box, using subsurface equipment able to move freely under water and on the water and equipped with acoustic detection modules.
  • the method comprises the following steps:
  • said subsurface equipment d) transmission by said subsurface equipment of a first signal to a remote processing station, said first signal comprising the position of the subsurface equipment after the surface recovery and information representative of the detection of said acoustic signal and / or Representative said acoustic signal, said position of the subsurface equipment after the ascent to the surface being an indication of the position of the immersed object.
  • the detection of the acoustic signal of the immersed object triggers the surface rise of the subsurface equipment and, once raised to the surface, the equipment transmits to the treatment station its position and information.
  • representative of the detection of the acoustic signal for example an alarm signal, and / or information representative of the acoustic signal itself.
  • the position transmitted to the treatment station being the position of the subsurface equipment once raised to the surface
  • this position can be obtained from a simple GPS receiver (for Global Positioning System in English).
  • this position is not the position of the subsurface equipment at the time of detection of the acoustic signal, the latter nevertheless makes it possible to obtain a very good indication of the position of the immersed object.
  • the gap between the position of the subsurface equipment at the time of detection and its position once raised to the surface is generally between 1 and 5 nautical miles depending on the currents in the search area and the depth equipment when the acoustic signal is detected. This difference is introduced by the drift of equipment due to the sea currents in the area during its ascent to the surface.
  • the size of the potential area where to find the submerged object can be further reduced.
  • the launching of the subsurface equipment is carried out by dropping the equipment from an aircraft or a ship.
  • This method of assisting the location of immersed objects is therefore very simple and very quick to implement on the zone. There are no other devices to put in 1 'water.
  • the method further comprises an automatic surface-surfacing step of the subsurface equipment at the end of a predefined maximum immersion duration and a step of transmission by said subsurface equipment of a second signal to the processing station, said second signal comprising the position of the subsurface equipment after its recovery to the surface and information representative of the absence of detection of the acoustic signal emitted by the immersed object.
  • the equipment if it has not detected the acoustic signal after a certain immersion time, for example 12, 24 or 48 hours, it automatically rises to the surface and transmits a second signal including its surface position and information indicating that the acoustic signal of the immersed object has not been detected.
  • This embodiment with automatic reassembly of the equipment makes it possible to list the areas where the immersed object is a priori not present and to separate them from areas where more sophisticated means of search, for example submarines, Remotely Operated Vehicle (ROV) or Autonomous Underwater Vehicles (AUV) will be deployed to further locate the submerged object.
  • ROV Remotely Operated Vehicle
  • AVS Autonomous Underwater Vehicles
  • the subsurface equipment does not comprise propulsion means so as not to disturb the detection of the acoustic signals.
  • the remote treatment station is located on land or on board a boat or an airplane.
  • the characteristics of the acoustic signal of the immersed object to be located and the immersions may be programmed in the equipment before transport to the area or advantageously during transport so that they are operational as soon as possible after knowing the accident.
  • the characteristics of the acoustic signal of the immersed object to be located are programmed remotely in said subsurface equipment, before step b), possibly after step a).
  • This remote programming is advantageously operated from the remote processing station.
  • the method also comprises a programming step, possibly after step a) and possibly remotely before step b), the maximum immersion time and / or one or more depths (s) immersion.
  • These parameters may be reprogrammed between two immersion phases of the subsurface equipment.
  • the method further comprises a step of recording the detected acoustic signal and the recorded acoustic signal is advantageously inserted into the first signal.
  • FIG. 3 a schematic view of a subsurface equipment for carrying out the method of the invention, said subsurface equipment being in condition to move towards the bottom of the water;
  • Figure 4 is a schematic view of a subsurface equipment for implementing the method of the invention, said subsurface equipment being in condition to go back to the surface.
  • the method of the invention is a method of assisting the geolocation of an immersed object emitting an acoustic signal, such as an airplane black box. This method uses subsurface floating buoyancy equipments equipped with acoustic detection modules.
  • the method of the invention comprises a first step 10 of launching the subsurface equipment or devices in an area which is the presumed area where the object to be located has fallen.
  • This step comes after the transport of the subsurface equipment on the zone.
  • the equipment is launched from a ship delivered to the area or by dropping from an aircraft flying over the area.
  • subsurface equipment moves freely on the surface of the water or in the water to a depth of up to several thousand meters, preferably with a range of at least 1 month.
  • the place where the equipment is dropped is preferably determined according to the currents present in the area.
  • the subsurface equipment is then immersed (step 11) to a predetermined depth P.
  • the buoyancy of the equipment is negative during the descent phase and zero when the equipment has reached the depth P.
  • Each equipment acts as an underwater vehicle moving silently in the water so as not to disturb the detection of acoustic signals.
  • Each equipment moves freely in the water according to the currents.
  • the descent under water of the equipment is not necessarily continuous but may include bearings.
  • each equipment goes back to the surface as soon as its acoustic detection module detects the acoustic signal emitted by the immersed object to be located (step 13).
  • the equipment transmits a first signal to a remote processing station (step 14).
  • the treatment plant is located on land or on board a boat or plane.
  • the first signal comprises the position of the equipment once raised to the surface and information representative of the detection of the acoustic signal and / or representative of the acoustic signal.
  • the surface position of the equipment can be determined from a simple GPS receiver.
  • the information representative of the detection of the acoustic signal is for example an alarm signal indicating to the processing station that the acoustic signal has been detected and the information representative of the acoustic signal is for example a recording of said signal.
  • the acoustic signal detected is recorded in the equipment before it rises to the surface.
  • the method further comprises a step of automatically surfacing the subsurface equipment when a predefined and parameterizable maximum immersion time, for example 12, 24 or 48 hours, has been reached. and a step 16 for transmitting by said subsurface equipment a second signal to the processing station, said second signal comprising the position of the subsurface equipment once raised to the surface and information representative of the lack of detection. acoustic signal.
  • the method comprises a test step 12 which is carried out continuously after the immersion of the equipment.
  • This test step consists, for example, in resetting a counter at the beginning of the immersion step and continuously comparing the value of the counter with a maximum value corresponding to the maximum immersion time. The recovery to the surface of the equipment is triggered when the counter reaches this maximum value.
  • This automatic surfacing of the equipment is intended to identify the areas where the immersed object is a priori not present.
  • the equipment also rises to the surface as soon as it detects a low battery level.
  • immersion step 11 is repeated if the operator in charge of the location of the immersed object wishes to continue the investigations (test step 17), possibly for more precise positional indications.
  • the characteristics of the acoustic signal of the object to be located are programmed in the equipment during their transport on the zone.
  • the equipment can thus be loaded in a neutral state (not yet programmed) on the boat or in the plane bringing them to the zone and be programmed during their transport so as not to waste time.
  • the characteristics of the acoustic signal of the object to be located are programmed remotely before the immersion step 11.
  • This remote programming can be performed after the launch (step 10) of the equipment. It is advantageously operated from the remote processing station.
  • the method also comprises a programming step, possibly after step 10 and optionally remotely before step 11, the maximum immersion time and / or immersion depth or immersion depths if the descent has landings.
  • Depth reprogramming can be a means to influence the direction of movement of the subsurface equipment. Indeed, the direction of the currents can vary according to the depth.
  • These parameters may be reprogrammed remotely between two immersion phases of the subsurface equipment.
  • an acoustic signal when detected, it is recorded in the equipment and transmitted to the remote processing station.
  • FIG. 2 is a schematic view graphically illustrating the steps previously described in the case where the subsurface equipment rises to the surface following the detection of the acoustic signal emitted by an immersed object.
  • a boat 20 or an aircraft 21 conveys on a given search area at least one subsurface equipment 22 to search for a submerged object 23 emitting an acoustic signal.
  • the equipment 22 is launched from the boat 20 or by release from the aircraft 21.
  • the equipment then initiates an immersion phase B to a predetermined depth.
  • This phase may include descent phases, such as the phases B1 or B3 where the equipment is negative buoyancy, and bearing phases, such as B2 and B4 phases where the equipment is zero buoyancy.
  • the equipment As soon as the equipment detects the acoustic signal emitted by the immersed object, it starts a phase C of rising to the surface. Once raised to the surface, it transmits during a phase D the first signal to a remote processing station, which is either a land station 24 or a station installed on board the boat 20 or the aircraft 21. This transmission can be performed either by a direct connection between the equipment and the treatment station, or via intermediate means such as for example a satellite 25.
  • the equipment 22 can be programmed remotely from the treatment station.
  • the ascent phase can last several hours and the difference between the position of the equipment at the time of detection of the acoustic signal and its position when raised to the surface can reach 1 to 5 nautical miles .
  • the transmission of the surface position of the equipment makes it possible to obtain a good indication of the position of the immersed object. More sophisticated means can then be routed to the area so marked to determine the exact position of the submerged object.
  • a plurality of subsurface equipment is preferably dropped according to a predefined grid and / or deployment strategy (s).
  • Figures 3 and 4 schematically illustrate subsurface equipment used for the implementation of the method of the invention.
  • the equipment is in a descent configuration (negative buoyancy, equipment density greater than seawater) and, in Figure 4, the equipment is in a lift-up configuration (buoyancy). positive, equipment density lower than seawater).
  • the subsurface equipment comprises a rigid enclosure 30 of generally cylindrical shape closed at its upper end and open at its lower end.
  • This enclosure constitutes a supporting structure for different elements of the equipment.
  • This enclosure is closed at its bottom by a tape 31.
  • the enclosure 30 comprises a plurality of watertight compartments 30A, 30B and 30C disposed between the upper end and the lower end of the enclosure.
  • a hydrophone 32 forming the acoustic detection module, a pressure sensor 33 for measuring the depth of the equipment and an antenna 34 are mounted on the upper end of the enclosure, outside thereof.
  • the hydrophone 32, the pressure sensor 33 and the antenna 34 are connected by a wired link to an electronic device 35 placed in the compartment 30A.
  • This electronic device essentially comprises a transmitter / receiver 35A for transmitting the signals (first and second signals) to the processing station and receiving signals for programming or reprogramming the subsurface equipment, a GPS receiver 35B for determining the position of the equipment when it is raised to the surface and a control circuit 35C of the equipment.
  • the equipment further comprises a ballast system 36 for modifying its density and thus modifying its buoyancy.
  • This ballast system comprises a first reservoir 36A of fluid, for example oil, disposed in the compartment 30B in fluid communication with a second reservoir 36B, called ballast, serving as ballast and disposed outside the enclosure 30 under step 31.
  • a pump 36C is provided to circulate the fluid from the tank 36A to the ballast 36B as shown in Figure 3 and reduce the buoyancy of the equipment.
  • a valve 36D for example a solenoid valve, connected in parallel with the pump 36C, is intended to circulate the fluid in the opposite direction, namely from the ballast 36B to the tank 36A as illustrated in FIG. 4, to increase the buoyancy of the equipment.
  • the pump 36C and the valve 36D are arranged in the compartment 30C of the enclosure.
  • This compartment also contains batteries 38 for supplying the elements of the electronic device 35 as well as the pump 36C and the valve 36D.
  • a shroud 38 is also provided to protect the ballast of the equipment.
  • subsurface equipment is inexpensive; it is therefore possible to deploy a large number of equipment on the search area which can be extended;
  • the process does not require additional means such as surface buoys or underwater beacons or even boat on area;
  • the method transmits detection information in near real-time with a dynamic coverage area, the time offset corresponding to the uptime of the equipment and the time of transmission of the information to the processing station.
  • the method of the invention can also be used to detect the presence of living objects emitting an acoustic signal (marine mammals) in a given geographical area.

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Abstract

La présente invention concerne un procédé d'aide à la localisation d'au moins un objet immergé émettant un signal acoustique, tel qu'une boite noire, ledit procédé comprenant les étapes suivantes: a) mise à l'eau (10) d'au moins un équipement de subsurface muni d'un module de détection acoustique, ledit équipement de subsurface étant apte à se déplacer librement sous l'eau et sur l'eau, b) immersion (11) dudit équipement de subsurface jusqu'à une profondeur prédéterminée; c) suite à la détection, par ledit module de détection acoustique, du signal acoustique émis par l'objet immergé, remontée en surface (13) dudit équipement de subsurface et d) transmission (14) par ledit équipement de subsurface d'un premier signal vers une station de traitement distante, ledit premier signal comportant la position de l'équipement de subsurface après la remontée en surface et une information représentative de la détection dudit signal acoustique et/ou représentative dudit signal acoustique.

Description

PROCEDE D'AIDE A LA LOCALISATION D'OBJETS
IMMERGES EMETTANT UN SIGNAL ACOUSTIQUE
La présente invention concerne un procédé d'aide à la localisation d'un objet immergé émettant un signal acoustique. L'invention trouve tout particulièrement une application dans le domaine de la recherche de boites noires d'aéronefs après un crash en mer ou d'objets tombés accidentellement en mer tels que des containers équipés d'émetteurs acoustiques.
Il est connu, notamment par le document WO 01/53850, un dispositif de localisation d'objets immergés comprenant un ou plusieurs équipements de localisation apte (s) à se placer librement dans l'eau et/ou sur l'eau, à mesurer les signaux acoustiques émis par les objets immergés et à transmettre des résultats de recherche vers une station de traitement distante.
Les équipements de localisation sont soit des bouées dérivantes, soit des engins sous-marins se déplaçant librement dans l'eau. La station de traitement est une station terrestre ou une station située à bord d'un bateau ou d'un aéronef.
Chaque équipement de localisation est muni d'un moyen permettant de déterminer sa position géographique, d'un récepteur acoustique pour détecter les signaux acoustiques des objets immergés, d'une référence d'échelle de temps permettant la datation des instants de détection des signaux acoustiques et d'un moyen d'enregistrement ou de télétransmission pour fournir les instants de détection et la position de l'équipement de localisation à la station de traitement distante.
Lorsque l'équipement de localisation est une bouée de surface dérivante et que cette bouée reçoit des signaux acoustiques provenant d'un objet immergé, ladite bouée enregistre sa position et les instants de réception des signaux acoustiques. Ces informations sont ensuite fournies à la station de traitement pour déterminer la position de l'objet immergé. La portée des émetteurs acoustiques des objets immergés, par exemple des boites noires, étant relativement faible, de l'ordre de 1 à 2kms, les chances de capter les signaux acoustiques des objets immergés avec de tels équipements disposés à la surface ou à proximité de la surface de l'eau sont donc réduites .
Lorsque l'équipement de localisation est un engin sous-marin, on augmente les chances de capter les signaux acoustiques. En fonctionnement, l'engin sous-marin transmet, après détection de signaux acoustiques, sa position au moment de la détection et les instants de réception des signaux acoustiques via des bouées de surface à la station de traitement. Comme pour le mode de réalisation précédent, ces informations sont ensuite utilisées par la station de traitement pour déterminer la position de l'objet immergé. Le principal inconvénient de ce mode de réalisation est qu'il nécessite des moyens supplémentaires pour déterminer la position de l'engin sous-marin au moment de la détection du signal acoustique. Ces moyens supplémentaires sont constitués d'une pluralité de bouées de surface ou de balises sous- marines qui émettent des signaux à destination de l'engin sous-marin pour que ce dernier puisse calculer sa position. Il en résulte qu'un tel équipement ne peut fonctionner que dans une zone où des balises sous-marines ont été préalablement installées et/ou que si des bouées de surface ont été déployées dans la zone de recherche.
Un but de l'invention est de pallier toute ou partie des inconvénients précités. En particulier, l'invention a pour but de proposer un procédé d'aide à la géo-localisation d'objets immergés qui soit rapide et simple à mettre en œuvre sur une zone de recherche étendue, qui soit peu onéreux et qui soit fiable pour donner au moins une première indication sur la position de l'objet immergé recherché. Il convient en effet, par exemple lors d'un crash d'avion en mer, de pouvoir disposer de moyens de recherche pouvant être déployés facilement et rapidement dans la zone présumée du crash pour localiser rapidement la boite noire de l'avion. La boite noire n'émettant que pendant une période de durée prédéfinie limitée, à savoir pendant environ 1 mois après le crash, une course contre la montre s'engage alors pour déployer le plus rapidement possible les équipements de localisation .
A cet effet, la présente invention propose un procédé d'aide à la localisation d'au moins un objet immergé émettant un signal acoustique, tel qu'une boite noire, utilisant des équipements de subsurface aptes à se déplacer librement sous l'eau et sur l'eau et équipés de modules de détection acoustiques.
Selon l'invention, le procédé comprend les étapes suivantes:
a) mise à l'eau d'au moins un équipement de subsurface muni d'un module de détection acoustique, ledit équipement de subsurface étant apte à se déplacer librement sous l'eau et sur l'eau,
b) immersion dudit équipement de subsurface jusqu'à une profondeur prédéterminée;
c) dès que le signal acoustique émis par l'objet immergé est détecté par ledit module de détection acoustique, remontée en surface dudit équipement de subsurface et
d) transmission par ledit équipement de subsurface d'un premier signal vers une station de traitement distante, ledit premier signal comportant la position de l' équipement de subsurface après la remontée en surface et une information représentative de la détection dudit signal acoustique et/ou représentative dudit signal acoustique, ladite position de l'équipement de subsurface après la remontée en surface étant une indication sur la position de l'objet immergé.
Ainsi, selon l'invention, la détection du signal acoustique de l'objet immergé déclenche la remontée en surface de l'équipement de subsurface et, une fois remonté en surface, l'équipement transmet à la station de traitement sa position et une information représentative de la détection du signal acoustique, par exemple un signal d'alarme, et/ou une information représentative du signal acoustique lui-même.
La position transmise à la station de traitement étant la position de l'équipement de subsurface une fois remonté en surface, cette position peut être obtenue à partir d'un simple récepteur GPS (pour Global Positioning System en langue anglo-saxonne) . Bien que cette position ne soit pas la position de l'équipement de subsurface au moment de la détection du signal acoustique, cette dernière permet toutefois d'obtenir une très bonne indication de la position de l'objet immergé. En effet, l'écart entre la position de l'équipement de subsurface au moment de la détection et sa position une fois remonté à la surface est généralement compris entre 1 et 5 milles nautiques en fonction des courants dans la zone de recherche et la profondeur de l'équipement au moment de la détection du signal acoustique. Cet écart est introduit par la dérive de l'équipement due aux courants marins dans la zone pendant sa remontée en surface.
Dès que deux équipements de subsurface détectent le signal acoustique, la taille de la zone potentielle où retrouver l'objet immergé peut encore être réduite.
Selon un mode de réalisation particulier, la mise à l'eau de l'équipement de subsurface est réalisée par largage de l'équipement à partir d'un aéronef ou d'un navire. Ce procédé d'aide à la localisation d'objet immergé est donc très simple et très rapide à mettre en œuvre sur zone. Il n'y a pas d'autres dispositifs à mettre à 1 ' eau .
Selon un mode particulier, le procédé comprend en outre une étape de remontée en surface automatique de l'équipement de subsurface à l'issue d'une durée d'immersion maximale prédéfinie et une étape de transmission par ledit équipement de subsurface d'un second signal vers la station de traitement, ledit second signal comportant la position de l'équipement de subsurface après sa remontée en surface et une information représentative de l'absence de détection du signal acoustique émis par l'objet immergé.
Ainsi, si l'équipement n'a pas détecté le signal acoustique au bout d'une certaine durée d'immersion, par exemple 12, 24 ou 48 heures, il remonte automatiquement en surface et transmet un second signal comprenant sa position de surface et une information indiquant que le signal acoustique de l'objet immergé n'a pas été détecté. Ce mode de réalisation avec remontée automatique de l'équipement permet de répertorier les zones où l'objet immergé n'est a priori pas présent et de les écarter des zones où des moyens de recherche plus sophistiqués, par exemple des sous-marins, des véhicules pilotés à distance (ROV pour Remotely Operated Vehicle en langue anglaise) ou des véhicules autonomes sous-marins (AUV pour Autonomous Underwater Vehicle en langue anglaise) , seront déployés pour localiser plus précisément l'objet immergé.
Avantageusement, l'équipement de subsurface ne comporte pas de moyen de propulsion pour ne pas perturber la détection des signaux acoustiques
La station de traitement distante est située à terre ou à bord d'un bateau ou d'un avion.
Les caractéristiques du signal acoustique de l'objet immergé à localiser et des immersions peuvent être programmées dans les équipements avant leur transport sur zone ou avantageusement pendant leur transport pour que ces derniers soient opérationnels le plus rapidement possible après connaissance de 1 ' accident .
Selon un mode de réalisation avantageux, les caractéristiques du signal acoustique de l'objet immergé à localiser sont programmées à distance dans ledit équipement de subsurface, avant l'étape b) , éventuellement après l'étape a) .
Cette programmation à distance est avantageusement opérée depuis la station de traitement distante .
On peut ainsi acheminer les équipements de subsurface sur zone avant même de les programmer et les programmer au dernier moment avant leur immersion.
Selon un mode de réalisation particulier, le procédé comporte également une étape de programmation, éventuellement après l'étape a) et éventuellement à distance avant l'étape b) , de la durée d'immersion maximale et/ou d'une ou plusieurs profondeur ( s ) d ' immersion .
Ces paramètres sont éventuellement reprogrammés entre deux phases d'immersion de l'équipement de subsurface.
Selon un mode de réalisation particulier, le procédé comporte en outre une étape d'enregistrement du signal acoustique détecté et le signal acoustique enregistré est avantageusement inséré dans le premier signal.
L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative détaillée qui va suivre, en se référant ci-dessous aux dessins annexés, lesquels représentent: - la figure 1, un organigramme illustrant les étapes du procédé de l'invention;
- la figure 2, une vue schématique illustrant un exemple de mise en œuvre du procédé de l'invention;
- la figure 3, une vue schématique d'un équipement de subsurface pour la mise en œuvre du procédé de l'invention, ledit équipement de subsurface étant en condition pour se diriger vers le fond de l'eau; et
la figure 4, une vue schématique d'un équipement de subsurface pour la mise en œuvre du procédé de l'invention, ledit équipement de subsurface étant en condition pour remonter en surface.
Le procédé de l'invention est un procédé d'aide à la géo-localisation d'un objet immergé émettant un signal acoustique, tel qu'une boite noire d'avion. Ce procédé utilise des équipements de subsurface à flottabilité variable équipés de modules de détection acoustiques.
En référence à la figure 1, le procédé de l'invention comporte une première étape 10 de mise à l'eau du ou des équipements de subsurface dans une zone qui est la zone présumée où est tombé l'objet à localiser .
Cette étape intervient après le transport sur zone des équipements de subsurface. Les équipements sont mis à l'eau à partir d'un navire rendu sur zone ou par largage à partir d'un aéronef survolant la zone.
Une fois mis à l'eau, les équipements de subsurface se déplacent librement à la surface de l'eau ou dans l'eau à une profondeur pouvant atteindre plusieurs milliers de mètres avec de préférence une autonomie d'au moins 1 mois.
L'endroit où sont largués les équipements est de préférence déterminé en fonction des courants présents dans la zone. Les équipements de subsurface sont ensuite immergés (étape 11) jusqu'à une profondeur P prédéterminée. Pour cette étape, la flottabilité de l'équipement est négative pendant la phase de descente et nulle lorsque l'équipement a atteint la profondeur P. Chaque équipement agit comme un engin sous-marin se déplaçant silencieusement dans l'eau afin de ne pas perturber la détection des signaux acoustiques. Chaque équipement se déplace librement dans l'eau au gré des courants.
Bien entendu, la descente sous l'eau de l'équipement n'est pas nécessairement continue mais peut comporter des paliers.
Selon une caractéristique importante de l'invention, chaque équipement remonte en surface dès que son module de détection acoustique détecte le signal acoustique émis par l'objet immergé à localiser (étape 13 ) .
Une fois remonté à la surface, l'équipement transmet un premier signal vers une station de traitement distante (étape 14) . La station de traitement est située à terre ou à bord d'un bateau ou d'un avion.
Le premier signal comprend la position de l'équipement une fois remonté à la surface et une information représentative de la détection du signal acoustique et/ou représentative du signal acoustique.
La position en surface de l'équipement peut être déterminée à partir d'un simple récepteur GPS.
L'information représentative de la détection du signal acoustique est par exemple un signal d'alarme indiquant à la station de traitement que le signal acoustique a été détecté et l'information représentative du signal acoustique est par exemple un enregistrement dudit signal. Dans ce dernier cas, le signal acoustique détecté est enregistré dans l'équipement avant sa remontée en surface. Selon un mode de réalisation amélioré, le procédé comprend en outre une étape 15 de remontée en surface automatique de l'équipement de subsurface lorsqu'une durée d'immersion maximale prédéfinie et paramétrable, par exemple 12, 24 ou 48 heures, a été atteinte et une étape 16 de transmission par ledit équipement de subsurface d'un second signal vers la station de traitement, ledit second signal comprenant la position de l'équipement de subsurface une fois remonté à la surface et une information représentative de l'absence de détection de signal acoustique.
Pour déterminer si la durée d'immersion a été atteinte, le procédé comporte une étape 12 de test qui est réalisée en continu après l'immersion de l'équipement. Cette étape de test consiste par exemple à remettre à zéro un compteur au début de l'étape d'immersion et à comparer en permanence la valeur du compteur avec une valeur maximale correspondant à la durée d'immersion maximale. La remontée à la surface de l'équipement est déclenchée lorsque le compteur atteint cette valeur maximale.
Cette remontée en surface automatique de l'équipement a pour but d'identifier les zones où l'objet immergé n'est a priori pas présent.
Avantageusement, l'équipement remonte également à la surface dès qu'il détecte un niveau de batterie faible .
Après transmission du premier ou du second signal vers la station de traitement distante, on recommence l'étape 11 d'immersion si l'opérateur en charge de la localisation de l'objet immergé souhaite poursuivre les investigations (étape de test 17), éventuellement pour obtenir des indications de position plus précises.
Avantageusement, les caractéristiques du signal acoustique de l'objet à localiser sont programmées dans les équipements pendant leur transport sur zone. Les équipements peuvent ainsi être embarqués dans un état neutre (non encore programmé) sur le bateau ou dans l'avion les amenant sur zone et être programmés pendant leur transport pour ne pas perdre de temps .
Avantageusement, les caractéristiques du signal acoustique de l'objet à localiser sont programmées à distance avant l'étape 11 d'immersion. Cette programmation à distance peut être effectuée après la mise à l'eau (étape 10) des équipements. Elle est avantageusement opérée depuis la station de traitement distante .
Avantageusement, le procédé comporte également une étape de programmation, éventuellement après l'étape 10 et éventuellement à distance avant l'étape 11, de la durée d'immersion maximale et /ou de la profondeur d'immersion ou des profondeurs d'immersion si la descente comporte des paliers.
La reprogrammation de la profondeur peut être un moyen pour agir sur la direction de déplacement de l'équipement de subsurface. En effet, la direction des courants peut varier en fonction de la profondeur.
Ces paramètres sont éventuellement reprogrammés à distance entre deux phases d'immersion de l'équipement de subsurface .
Selon un mode de réalisation particulier, quand un signal acoustique est détecté, il est enregistré dans l'équipement et transmis à la station de traitement distante .
La figure 2 est une vue schématique illustrant graphiquement les étapes décrites précédemment dans le cas où l'équipement de subsurface remonte à la surface suite à la détection du signal acoustique émis par un objet immergé. Un bateau 20 ou un avion 21 achemine sur une zone de recherche donnée au moins un équipement de subsurface 22 pour rechercher un objet immergé 23 émettant un signal acoustique. Lors d'une phase référencée A, l'équipement 22 est mis à l'eau à partir du bateau 20 ou par largage à partir de l'avion 21. L'équipement entame alors une phase B d'immersion jusqu'à une profondeur prédéterminée. Cette phase peut comporter des phases de descente, telles que les phases Bl ou B3 où l'équipement est à flottabilité négative, et des phases de palier, telles que les phases B2 et B4 où l'équipement est à flottabilité nulle.
Dès que l'équipement détecte le signal acoustique émis par l'objet immergé, il entame une phase C de remontée à la surface. Une fois remonté à la surface, il transmet pendant une phase D le premier signal vers une station de traitement distante, qui est soit une station terrestre 24, soit une station installée à bord du bateau 20 ou de l'avion 21. Cette transmission peut être effectuée soit par une liaison directe entre l'équipement et la station de traitement, soit via des moyens intermédiaires tels que par exemple un satellite 25.
Comme indiqué précédemment, l'équipement 22 peut être programmé à distance à partir de la station de traitement .
Selon la profondeur de l'équipement, la phase de remontée peut durer plusieurs heures et l'écart entre la position de l'équipement au moment de la détection du signal acoustique et sa position une fois remonté en surface peut atteindre 1 à 5 milles nautiques. La transmission de la position de surface de l'équipement permet toutefois d'obtenir une bonne indication sur la position de l'objet immergé. Des moyens plus sophistiqués peuvent ensuite être acheminés dans la zone ainsi repérée pour déterminer la position exacte de l'objet immergé.
Pour augmenter les probabilités de localiser l'objet immergé, on largue de préférence une pluralité d'équipements de subsurface selon une grille et/ou une stratégie de déploiement prédéfinie ( s ) . Les figures 3 et 4 illustrent de manière schématique un équipement de subsurface utilisé pour la mise en œuvre du procédé de l'invention. Dans la figure 3, l'équipement est en configuration de descente (flottabilité négative, densité de l'équipement supérieure à l'eau de mer) et, dans la figure 4, l'équipement est en configuration de remontée à la surface (flottabilité positive, densité de l'équipement inférieure à l'eau de mer) .
En référence à ces figures, l'équipement de subsurface comprend une enceinte 30 rigide de forme générale cylindrique fermée à son extrémité supérieure et ouverte à son extrémité inférieure. Cette enceinte constitue une structure porteuse pour différents éléments de l'équipement. Cette enceinte est fermée à sa partie inférieure par une tape 31.
L'enceinte 30 comprend une pluralité de compartiments 30A, 30B et 30C étanches à l'eau et disposés entre l'extrémité supérieure et l'extrémité inférieure de l'enceinte.
Un hydrophone 32, formant le module de détection acoustique, un capteur de pression 33 pour mesurer la profondeur de l'équipement et une antenne 34 sont montés sur l'extrémité supérieure de l'enceinte, à l'extérieur de celle-ci. L 'hydrophone 32, le capteur de pression 33 et l'antenne 34 sont reliés par une liaison filaire à un dispositif électronique 35 placé dans le compartiment 30A. Ce dispositif électronique comprend essentiellement un émetteur/récepteur 35A pour émettre les signaux (premier et second signaux) à destination de la station de traitement et recevoir des signaux permettant de programmer ou reprogrammer l'équipement de subsurface, un récepteur GPS 35B pour déterminer la position géographique de l'équipement lorsqu'il est remonté à la surface et un circuit de commande 35C de l'équipement. L'équipement comprend en outre un système de ballast 36 pour modifier sa masse volumique et ainsi modifier sa flottabilité . Ce système de ballast comprend un premier réservoir 36A de fluide, par exemple d'huile, disposé dans le compartiment 30B en communication fluidique avec un deuxième réservoir 36B, appelé ballast, servant de lest et disposé à l'extérieur de l'enceinte 30 sous la tape 31. Ces deux réservoirs se présentent sous la forme d'une poche sphérique souple. Une pompe 36C est prévue pour faire circuler le fluide du réservoir 36A vers le ballast 36B comme illustré à la figure 3 et diminuer la flottabilité de l'équipement. Une vanne 36D, par exemple une électrovanne, montée en parallèle avec la pompe 36C, est destinée à faire circuler le fluide dans le sens inverse, à savoir du ballast 36B vers le réservoir 36A comme illustré à la figure 4, pour augmenter la flottabilité de l'équipement.
La pompe 36C et la vanne 36D sont disposés dans le compartiment 30C de l'enceinte. Ce compartiment renferme également des batteries 38 destinées à alimenter les éléments du dispositif électronique 35 ainsi que la pompe 36C et la vanne 36D.
Un carénage 38 est également prévu pour protéger le ballast de l'équipement.
Le procédé de l'invention présente notamment les avantages suivants :
les équipements de subsurface sont peu onéreux ; il est donc possible de déployer un grand nombre d'équipements sur la zone de recherche qui peut donc être étendue ;
le procédé ne nécessite pas de moyens supplémentaires tels que des bouées de surface ou des balises sous-marines ou même de bateau sur zone ;
- un déploiement par avion permet une grande rapidité d'intervention ; - le procédé permet de couvrir rapidement une grande zone géographique ;
- la détection est très sensible car proche du fond et sans bruit de propulsion;
le procédé transmet des informations de détection en temps quasi réel avec une zone de couverture dynamique, le décalage temporel correspondant au temps de remontée de l'équipement et au temps de transmission des informations vers la station de traitement.
Le procédé de l'invention peut également être employé pour détecter la présence d'objets vivants émettant un signal acoustique (mammifères marins) dans une zone géographique donnée.
Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec un mode de réalisation particulier, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé d'aide à la localisation d'au moins un objet immergé émettant un signal acoustique, tel qu'une boite noire, ledit procédé comprenant les étapes suivantes :
a) mise à l'eau (10) d'au moins un équipement de subsurface muni d'un module de détection acoustique, ledit équipement de subsurface étant apte à se déplacer librement sous l'eau et sur l'eau,
b) immersion (11) dudit équipement de subsurface jusqu'à une profondeur prédéterminée;
caractérisé en ce qu'il comprend en outre les étapes suivantes:
c) dès que le signal acoustique émis par l'objet immergé est détecté par ledit module de détection acoustique, remontée en surface (13) dudit équipement de subsurface et
d) transmission (14) par ledit équipement de subsurface d'un premier signal vers une station de traitement distante, ledit premier signal comportant la position de l' équipement de subsurface après la remontée en surface et une information représentative de la détection dudit signal acoustique et/ou représentative dudit signal acoustique, ladite position de l'équipement de subsurface après la remontée en surface étant une indication sur la position de l'objet immergé.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une étape (15) de remontée en surface automatique de l'équipement de subsurface à l'issue d'une durée d'immersion maximale prédéfinie et une étape (16) de transmission par ledit équipement de subsurface d'un second signal vers la station de traitement, ledit second signal comportant la position de l'équipement de subsurface après sa remontée en surface et une information représentative de l'absence de détection du signal acoustique émis par l'objet immergé.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la mise à l'eau de l'équipement de subsurface est réalisée par largage dudit équipement de subsurface à partir d'un aéronef ou d'un navire.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte en outre, avant l'étape b) , une étape de programmation à distance de caractéristiques du signal acoustique émis par l'objet immergé dans ledit équipement de subsurface.
5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que la programmation dudit signal acoustique est opérée depuis la station de traitement distante.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte une étape de programmation, éventuellement après l'étape a) et éventuellement à distance avant l'étape b) , d'une durée d'immersion maximale et /ou de la profondeur d'immersion de l'équipement de subsurface.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une étape d'enregistrement du signal acoustique détecté .
8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que le premier signal comporte en outre le signal acoustique enregistré.
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