La technologie progresse et évolue, aussi, les équipements utilisés par les scientifiques dans leurs programmes de surveillances évoluent également. Les véhicules sous-marins autonomes (AUV) – des dispositifs qui effectuent des missions prédéfinies sans intervention et surveillance humaines constantes – sont un exemple d’équipement qui est devenu particulièrement populaire au sein de la communauté scientifique et au-delà. L’attrait de ces dispositifs réside dans leur capacité à fonctionner pendant de longues périodes, à cartographier des vastes zones plus efficacement que d’autres équipements ou navires, et à accéder à des zones éloignées ou dangereuses.
Avec la demande croissante d’AUV, il est devenu nécessaire de concevoir des capteurs spécifiquement adaptés aux besoins uniques des AUV. RBR, entreprise canadienne basée à Ottawa, a développé le RBRlegato3 C.T.D en partenariat avec des fabricants pour répondre à ces contraintes et étendre les capacités de mesure des AUV. La gestion de l’alimentation électrique est essentielle aux opérations des AUV, c’est pourquoi un facteur déterminant de son développement était la faible consommation d’énergie et l’optimisation de la dynamique des flux.
Le C.T.D. RBRlegato monté sur l’AUV NemoSens. (Photo : RTsys)
Découvrez le NemoSens micro-AUV
Le RBRlegato3 C.T.D, ainsi que ses variantes avec des paramètres supplémentaires, a été intégré à diverses plates-formes, notamment avec le NemoSens AUV, un micro-AUV développé par RTsys, une entreprise française spécialisée dans l’acoustique sous-marine et les véhicules autonomes. Le NemoSens AUV a été spécialement développé pour rendre les AUV plus accessibles à un public plus large.
« De tels dispositifs compacts avec des capacités de navigation ouvrent de nouvelles perspectives pour de nouvelles applications chaque jour, » commente Cyrille Lohier, responsable du projet AUV chez RTsys.
Le NemoSens AUV. (Photo: RTsys)
Les AUV sont programmés pour suivre des trajectoires ou des missions spécifiques et peuvent naviguer à travers des environnements sous-marins complexes. Ils sont conçus pour fonctionner silencieusement, avec des perturbations acoustiques et hydrodynamiques minimales, et ont des émissions de carbone plus faibles qu’un navire traditionnel avec équipage. Les micro-AUV compacts, c’est-à-dire portables par une ou deux personnes, sont particulièrement adaptés car ils ne nécessitent pas de grands navires pour leurs mises en œuvre. NemoSens est un micro-AUV (portable par une personne), mesurant moins de 1m de long et pesant 10kg.
L’AUV NemoSens peut être déployé par une seule personne à partir de la plupart des plateformes. (Photo : RTsys)
The RBRlegato3 C.T.D – a perfect fit
NemoSens peut être équipé de nombreux types d’équipements, tels que des sondes multiparamètres (par exemple, des CTD), un sonar à balayage latéral, des caméras vidéo, des magnétomètres, des altimètres et des ADCP. Lors de l’équipement du NemoSens avec de nouveaux capteurs, l’équipe de RTsys recherche des capteurs compacts (en termes de taille et de poids), facilement intégrables au NemoSens, produisant des données de haute qualité et abordables afin que l’AUV reste accessible à un large éventail de consommateurs.
L’AUV NemoSens en mission sous l’eau. (Photo : RTsys)
« La conception mécanique du RBRlegato3 C.T.D s’adapte parfaitement à la forme cylindrique du NemoSens, » déclare Cyrille Lohier. « RTsys travaille avec les sondes RBR pour différents types de projets depuis des années. La qualité des données a toujours été bonne et l’intégration des capteurs à nos enregistreurs de données a toujours été très simple. »
Cyrille Lohier souligne également qu’il est important de bénéficier d’un bon support lors de l’intégration de nouveaux capteurs sur leurs AUV. « Nous sommes en contact avec l’équipe technique de RBR depuis le début et leur soutien a toujours été apprécié. Il est utile de travailler en équipe lors de l’intégration, » dit-il.
NemoSens est composé d’une « section dite sèche » (c’est-à-dire l’électronique, les batteries et le moteur) et d’une « section dite humide » (c’est-à-dire la partie extérieure avant de l’AUV qui entre en contact avec l’eau). La « section humide » est équipée avec deux connecteurs pour l’intégration des capteurs. Des capteurs tels que le RBRlegato3 C.T.D sont fixés à l’avant de l’AUV avec un support mécanique conçu et optimisé par RTsys pour l’acquisition de données.
Une mission typique pour un micro-AUV NemoSens commence à terre lorsqu’il est programmé pour le déploiement spécifique. Une fois déployé, que ce soit depuis la terre ferme ou sur un navire (petit ou grand), son système de suivi acoustique permet aux utilisateurs de suivre l’emplacement de l’AUV en temps réel. Il peut naviguer jusqu’à huit nœuds et peut descendre jusqu’à 300 mètres de profondeur avec une durée maximale de mission de 10 heures. À la fin de la mission, l’AUV remonte en surface et communique son emplacement exact pour une récupération en toute sécurité.
L’AUV NemoSens déployé depuis la côte. (Photo : RTsys)
Extension des capacités de l’AUV
L’équipe de RTsys s’efforce constamment d’améliorer leurs conceptions et leurs fonctionnalités pour les rendre encore plus polyvalents et accessibles. « Nous recherchons toujours de nouvelles fonctions à offrir à nos utilisateurs, » commente Cyrille Lohier. « Cela pourrait venir, par exemple, de sondes et de capteurs encore plus petits, ou de sondes multiparamètres offrant la possibilité de surveiller davantage de paramètres ! »
Ils travaillent également sur l’inclusion d’un système de ballast à l’intérieur de l’AUV. L’objectif de ce travail serait de permettre à l’AUV de s’arrêter, soit à la surface soit au fond de la mer, afin de collecter des données pendant quelques minutes, voire quelques heures, à une position fixe avant de se déplacer vers un nouvel emplacement. Le maintien en surface permettra également à l’AUV de transmettre des données via le WIFI ou l’iridium sans que l’utilisateur ait besoin de récupérer l’AUV.
Depuis sa première sortie en 2020, NemoSens a été utilisé dans de nombreux projets variés. Par exemple, les scientifiques l’ont utilisé avec le RBRlegato3 C.T.D multiparamètres pour créer des cartes en 3D, surveiller l’oxygène dans les environnements côtiers et les estuaires, évaluer l’impact des projets d’énergies renouvelables et surveiller les gradients de température dans les environnements polaires.
« Un autre exemple intéressant est l’utilisation par l’Institut océanographique français IFREMER d’un NemoSens livré avec un sonar à balayage latéral inversé spécialement conçu pour collecter des images de glace polaire et de parties immergées d’icebergs, » commente Cyrille Lohier.
Détection d’épaves avec l’AUV NemoSens. (Photo : RTsys)
Les AUV tels que le NemoSens permettent aux scientifiques et à d’autres personnes de surveiller des endroits auparavant inaccessibles, tout en réduisant les coûts de mobilisation et les impacts environnementaux. Équipées de capteurs compacts comme le RBRlegato3 C.T.D, ces plateformes deviennent indéniablement des outils indispensables pour aider les scientifiques à collecter une variété de données océaniques.
« L’océanographie et les marchés industriels recherchent définitivement de plus en plus d’automatisation des relevés, » déclare Cyrille Lohier. « Nous pensons donc que c’est seulement le début de l’histoire des micro-AUV. »
Écrit par Krysten Rutherford
Cet article a été publié dans l’édition spéciale de juillet 2023 du ECOmagazine (en anglais).