Comme un sondeur dans l’eau

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octobre 2009
© Ifremer
Appliquées à la cartographie, les mesures des sondeurs multifaisceaux donnent des images très précises du fond : ici un canyon sous-marin sur le talus continental sud-Bretagne.

Quatre générations de sondeurs multifaisceaux se sont succédé. Pour mesurer le fond et observer l’invisible dans l’eau.

Le premier sondeur multifaisceaux de cartographie civile était embarqué en 1977 sur le Jean Charcot. C’est dire si cette technique de sondage acoustique en milieu marin est bien éprouvée ! Elle n’a pas pour autant cessé de progresser. Plus de trente ans après, c’est la quatrième génération de sondeurs qui est actuellement  mise à l’eau, sur  le Pourquoi pas ? et récemment sur l’Atalante. Avec des qualités de précision et de résolution de données recueillies toujours meilleures.

Xavier Lurton, responsable du service Acoustique et sismique du centre Ifremer de Brest sait de quoi il parle : « Ce qui est surtout intéressant avec cette quatrième génération de sondeurs, c’est qu’elle permet de recueillir des informations sur toute la colonne d’eau, précise-t-il. Cela intéresse particulièrement les géophysiciens qui pourront, par exemple, détecter des dégagements gazeux dans l’eau et donc la présence d’hydrocarbures en profondeur. » Une campagne océanographique franco-turque va d’ailleurs partir début novembre réaliser une prospection de ce type.

Pour la pêche aussi

L’Ifremer travaille aussi depuis plusieurs années avec des équipes norvégiennes à l’adaptation des sondeurs multifaisceaux au domaine de la pêche. La démarche est complémentaire de celle de la cartographie. Ici l’objectif est d’avoir de bons échos, donc de bonnes images dans la colonne d’eau, avec le minimum d’interférences venant du fond ! Le premier sondeur de ce type a été installé en 2005 sur la Thalassa, et les travaux en cours portent aujourd’hui sur la mise au point de son utilisation pour les campagnes scientifiques.

La future 5e génération

La résolution de ces contraintes mène directement à la cinquième génération de sondeurs. Elle est déjà dans tous les cerveaux ! « Demain, il n’y aura plus qu’un seul type de sondeurs multifaisceaux, précise Xavier Lurton. Aussi performant pour sonder le fond que la colonne d’eau. » L’Ifremer est bien sûr dans la course. Et le centre de Brest s’appuie sur plusieurs coopérations, par exemple avec le Shom(1), pour son savoir-faire en matière de cartographie sonar, mais aussi de Télécom Bretagne, pour la mise au point de nouvelles mesures de traitement du signal. 

Du morse au traitement d’ondes

Le morse est un exemple basique de modulation du signal. La technique de codage y est simple et la réception facile.

Puis, pour plus d’efficacité, le message initial se présente sous la forme d’un signal qui transite physiquement par un fil. Ce signal est transformé en onde électromagnétique par une antenne. Cette onde part alors dans de multiples directions (qui dépendent des possibilités de l’antenne) ; elle peut aller directement au point de réception voulu, ou se réfléchir, se diffracter sur des obstacles, se diffuser dans des milieux divers. Une onde émise peut, en réception, en générer plusieurs décalées dans le temps, avec des fréquences ou des polarisations différentes... Résultat : le message est souvent très déformé.

Aujourd’hui, des informations beaucoup plus élaborées (textes, sons, images...) transitent grâce à des méthodes de modulation et de codage de plus en plus complexes. Une seule antenne en réception donne un seul signal déformé, que les techniques de traitement du signal permettent parfois de bien restituer. Avec plusieurs antennes en réception, on obtient des signaux différents dont les combinaisons conduisent à augmenter la qualité de la réception. Il est aussi possible d’utiliser plusieurs antennes en émission (technologie UMTS, par exemple).

La Bretagne possède des compétences importantes dans ce domaine dénommé traitement d’ondes.

Louis Bertel / Nathalie Blanc
Renseignements : 
Louis Bertel, louis.bertel@orange.fr www.ietr.org, www.telecom-bretagne.eu

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Nathalie Blanc

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