FR3092938A1 - RADIOCOMMUNICATION CABLE FOR UNDERWATER VEHICLE AND CORRESPONDING RADIOCOMMUNICATION PROCESS - Google Patents
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Abstract
Câble de radiocommunication pour véhicule sous-marin et procédé de radiocommunication correspondant Le câble de radiocommunication est configuré pour être traîné derrière le véhicule sous-marin, le câble de radiocommunication comprenant un tronçon proximal (10) configuré pour être lié au véhicule sous-marin et un tronçon distal (12) comprenant une antenne radioélectrique, le tronçon proximal (10) étant configuré pour la transmission de signaux entre l’antenne radioélectrique et le véhicule sous-marin, le tronçon distal (12) présentant une flottabilité strictement inférieure à celle du tronçon proximal (10). Figure pour l'abrégé : Figure 1 Radio communication cable for an underwater vehicle and corresponding radio communication method The radio communication cable is configured to be dragged behind the underwater vehicle, the radio communication cable comprising a proximal section (10) configured to be linked to the underwater vehicle and a distal section (12) comprising a radio antenna, the section proximal (10) being configured for the transmission of signals between the radio antenna and the underwater vehicle, the distal section (12) having a buoyancy strictly lower than that of the proximal section (10). Figure for the abstract: Figure 1
Description
La présente invention concerne le domaine de la radiocommunication avec un véhicule sous-marin en plongée, par exemple un sous-marin à proprement parlé.The present invention relates to the field of radio communication with a submerged underwater vehicle, for example a submarine strictly speaking.
Lorsqu’un véhicule sous-marin est en plongée, i.e. lorsqu’il navigue sous la surface de l’eau, par exemple à plusieurs dizaines de mètres sous la surface de l’eau, il est difficile d’établir une radiocommunication avec le sous-marin car les ondes radioélectriques se propagent difficilement dans l’eau.When an underwater vehicle is submerged, ie when it navigates under the surface of the water, for example several tens of meters below the surface of the water, it is difficult to establish radio communication with the sub. sailors because radio waves are difficult to propagate in water.
Pour la radiocommunication avec un véhicule sous-marin en plongée, il est possible d’équiper le sous-marin d’un câble de radiocommunication, aussi nommé « antenne filaire », prévu pour être traîné par le véhicule sous-marin, le câble radiocommunication possédant une flottabilité positive et ayant un tronçon proximal attaché au véhicule sous-marin et un tronçon distal libre intégrant une antenne radioélectrique propre à recevoir et/ou émettre des ondes radioélectriques.For radiocommunication with a submerged underwater vehicle, it is possible to equip the submarine with a radiocommunication cable, also called "wired antenna", intended to be dragged by the underwater vehicle, the radiocommunication cable possessing positive buoyancy and having a proximal section attached to the underwater vehicle and a free distal section integrating a radioelectric antenna suitable for receiving and/or emitting radioelectric waves.
En fonctionnement, le câble de radiocommunication est traîné par le véhicule sous-marin en plongée, une extrémité proximale du câble de radiocommunication étant attachée au véhicule sous-marin et une extrémité distale du câble de radiocommunication étant libre.In operation, the radio communication cable is dragged by the submerged underwater vehicle, a proximal end of the radio communication cable being attached to the underwater vehicle and a distal end of the radio communication cable being free.
Du fait de la flottabilité positive du câble de radiocommunication, le câble de radiocommunication traîné par le véhicule sous-marin remonte progressivement vers la surface de l’eau lorsque l’on se déplace de son extrémité proximale vers son extrémité distale.Due to the positive buoyancy of the radio communication cable, the radio communication cable dragged by the underwater vehicle gradually rises towards the surface of the water when moving from its proximal end to its distal end.
Le véhicule sous-marin est piloté de manière que le tronçon distal intégrant l’antenne radioélectrique flotte à la surface de l’eau, afin de pouvoir recevoir et/ou émettre des ondes radioélectriques se propageant dans l’air.The underwater vehicle is piloted so that the distal section integrating the radioelectric antenna floats on the surface of the water, in order to be able to receive and/or emit radioelectric waves propagating in the air.
Un tel câble de radiocommunication est divulgué par exemple dans l’antériorité FR2904892A1.Such a radio communication cable is disclosed for example in the prior art FR2904892A1.
Un tel câble de radiocommunication possède par exemple une longueur de plusieurs centaines de mètres, typiquement une longueur comprise entre 500 m et 1.500 m, le tronçon distal intégrant l’antenne radioélectrique présentant par exemple une longueur de plusieurs dizaines de mètres, typiquement une longueur comprise entre 10 m et 60 m.Such a radio communication cable has for example a length of several hundred meters, typically a length of between 500 m and 1,500 m, the distal section integrating the radio antenna having for example a length of several tens of meters, typically a length of between 10m and 60m.
Cependant, le tronçon distal flottant à la surface de l’eau laisse derrière lui un sillage pouvant révéler la présence du véhicule sous-marin.However, the distal section floating on the surface of the water leaves behind a wake that could reveal the presence of the underwater vehicle.
Un des buts de l’invention est de proposer un dispositif de radiocommunication pour véhicule sous-marin permettant d’effectuer des radiocommunications pendant que le véhicule sous-marin est en plongée, tout en limitant le risque de détection du véhicule sous-marin.One of the aims of the invention is to propose a radiocommunication device for an underwater vehicle making it possible to carry out radiocommunications while the underwater vehicle is submerged, while limiting the risk of detection of the underwater vehicle.
A cet effet, l’invention propose un câble de radiocommunication pour véhicule sous-marin configuré pour être traîné derrière le véhicule sous-marin, le câble de radiocommunication comprenant un tronçon proximal configuré pour être lié au véhicule sous-marin et un tronçon distal comprenant une antenne radioélectrique, le tronçon proximal étant configuré pour la transmission de signaux entre l’antenne radioélectrique et le véhicule sous-marin, le tronçon distal présentant une flottabilité strictement inférieure à celle du tronçon proximal.To this end, the invention proposes a radiocommunication cable for an underwater vehicle configured to be trailed behind the underwater vehicle, the radiocommunication cable comprising a proximal section configured to be linked to the underwater vehicle and a distal section comprising a radio antenna, the proximal section being configured for the transmission of signals between the radio antenna and the underwater vehicle, the distal section having a buoyancy strictly lower than that of the proximal section.
Le tronçon proximal possédant une flottabilité positive permet à l’antenne filaire de remonter progressivement vers la surface de l’eau lorsque l’antenne filaire est tractée par le véhicule sous-marin en plongée.The proximal section with positive buoyancy allows the wire antenna to rise gradually towards the surface of the water when the wire antenna is towed by the submerged underwater vehicle.
Le tronçon distal possédant une flottabilité inférieure à celle du tronçon proximal permet de maintenir le tronçon distal immergé à distance de la surface de l’eau, par exemple à quelques mètres sous la surface de l’eau.The distal section having lower buoyancy than the proximal section makes it possible to keep the distal section submerged at a distance from the surface of the water, for example a few meters below the surface of the water.
A une telle profondeur, l’antenne radioélectrique intégrée au tronçon distal peut recevoir et/ou émettre des ondes radioélectriques, et le tronçon distal ne génère pas de sillage facilement détectable à la surface de l’eau.At such a depth, the radioelectric antenna integrated into the distal section can receive and/or emit radioelectric waves, and the distal section does not generate an easily detectable wake on the surface of the water.
Selon des exemples de réalisation particuliers, le câble de radiocommunication comprend une ou plusieurs des caractéristiques optionnelles suivantes, prises individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles :According to specific exemplary embodiments, the radio communication cable comprises one or more of the following optional characteristics, taken individually or according to all technically possible combinations:
- le tronçon distal est muni d’au moins un capteur de pression configuré pour mesurer une pression environnante autour du tronçon distal ;- the distal section is provided with at least one pressure sensor configured to measure an surrounding pressure around the distal section;
- le tronçon distal est muni d’au moins deux capteurs de pression situés à distance l’un de l’autre le long du tronçon distal ;- the distal section is equipped with at least two pressure sensors located at a distance from each other along the distal section;
- le câble de radiocommunication est configuré pour transmettre le signal de mesure fourni par chaque capteur de pression via le tronçon proximal ;- the radio communication cable is configured to transmit the measurement signal supplied by each pressure sensor via the proximal section;
- le câble de radiocommunication est configuré pour coupler les signaux radioélectriques avec le signal de mesure de chaque capteur de pression pour la transmission des signaux radioélectriques et de chaque signal de mesure via un même câble de transmission intégré dans le tronçon proximal ;- the radio communication cable is configured to couple the radio signals with the measurement signal from each pressure sensor for the transmission of the radio signals and each measurement signal via the same transmission cable integrated in the proximal section;
- le tronçon proximal comprend au moins un câble de transmission s’étendant le long du tronçon proximal pour la transmission de signaux entre le tronçon distal et le véhicule sous-marin ;- the proximal section comprises at least one transmission cable extending along the proximal section for the transmission of signals between the distal section and the underwater vehicle;
- la densité du tronçon proximal est comprise entre 0,5 et 0,8 ;- the density of the proximal section is between 0.5 and 0.8;
- la densité du tronçon distal est comprise entre 0,9 et 1,1.- the density of the distal section is between 0.9 and 1.1.
L’invention concerne aussi un procédé de radiocommunication à partir d’un véhicule sous-marin à l’aide d’un câble de radiocommunication tel que défini ci-dessus, le procédé de radiocommunication comprenant la traction du câble de radiocommunication à l’aide du véhicule sous-marin, le tronçon proximal étant lié au véhicule sous-marin et le tronçon distal étant libre, et la commande de la profondeur d’immersion et/ou de la vitesse d’avancée du véhicule sous-marin de manière à maintenir le tronçon distal du câble de radiocommunication immergé sous la surface de l’eau.The invention also relates to a radiocommunication method from an underwater vehicle using a radiocommunication cable as defined above, the radiocommunication method comprising pulling the radiocommunication cable using of the underwater vehicle, the proximal section being linked to the underwater vehicle and the distal section being free, and controlling the depth of immersion and/or the speed of advance of the underwater vehicle so as to maintain the distal section of the radio communication cable submerged below the surface of the water.
Selon des exemples de mise en œuvre particuliers, le procédé de radiocommunication comprend une ou plusieurs des caractéristiques optionnelles suivantes, prises individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles :According to particular examples of implementation, the radiocommunication method comprises one or more of the following optional characteristics, taken individually or according to all the technically possible combinations:
- le tronçon distal est maintenu à une profondeur d’au moins 1 m, de préférence à une profondeur d’au moins 5 m.- the distal section is kept at a depth of at least 1 m, preferably at a depth of at least 5 m.
- la commande de la profondeur d’immersion et/ou de la vitesse d’immersion est réalisée en fonction d’un signal de mesure fourni par au moins un capteur de pression disposé sur le tronçon distal pour mesurer la pression environnante autour du tronçon distal, et transmis au véhicule sous-marin via le tronçon proximal.- the control of the depth of immersion and/or of the speed of immersion is carried out according to a measurement signal supplied by at least one pressure sensor arranged on the distal section to measure the surrounding pressure around the distal section , and transmitted to the underwater vehicle via the proximal section.
L’invention et ses avantages seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels :The invention and its advantages will be better understood on reading the following description, given solely by way of non-limiting example, and made with reference to the appended drawings, in which:
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Tel qu’illustré sur la Figure 1, un véhicule sous-marin 2 est en plongée dans une étendue d’eau 4 présentant une surface 4A au-dessus de laquelle se situe l’atmosphère 6.As illustrated in Figure 1, an underwater vehicle 2 is submerged in a body of water 4 having a surface 4A above which the atmosphere 6 is located.
Le véhicule sous-marin 2 traîne un câble de radiocommunication 8, aussi appelé « antenne filaire ».The underwater vehicle 2 drags a radio communication cable 8, also called “wire antenna”.
Le câble de radiocommunication 8 possède, successivement le long du câble de radiocommunication 8, un tronçon proximal 10 et un tronçon distal 12. Le tronçon proximal 10 et le tronçon distal 12 s’étendent chacun sur une portion de longueur respective du câble de radiocommunication 8.The radio communication cable 8 has, successively along the radio communication cable 8, a proximal section 10 and a distal section 12. The proximal section 10 and the distal section 12 each extend over a respective length portion of the radio communication cable 8 .
Le tronçon proximal 10 s’étend sur plus de 50% la longueur totale du câble de radiocommunication, en particulier sur plus de 70% de la longueur totale du câble de radiocommunication 8, encore plus en particulier sur plus de 80% de la longueur totale du câble de radiocommunication 8.The proximal section 10 extends over more than 50% of the total length of the radio communication cable, in particular over more than 70% of the total length of the radio communication cable 8, even more in particular over more than 80% of the total length of the radio communication cable 8.
Le tronçon proximal 10 est prévu pour être attaché au véhicule sous-marin 2, par exemple à un touret d’un treuil équipant le véhicule sous-marin 2, le tronçon distal 12 restant libre pendant que le véhicule sous-marin 2 traîne le câble de radiocommunication 8.The proximal section 10 is intended to be attached to the underwater vehicle 2, for example to a reel of a winch fitted to the underwater vehicle 2, the distal section 12 remaining free while the underwater vehicle 2 drags the cable radio communications 8.
Le câble de radiocommunication 8 possède une extrémité proximale 8A configurée pour être attachée au véhicule sous-marin 2 et une extrémité distale 8B destinée à rester libre lorsque le câble de radiocommunication 8 est traîné par le véhicule sous-marin 2.The radio communication cable 8 has a proximal end 8A configured to be attached to the underwater vehicle 2 and a distal end 8B intended to remain free when the radio communication cable 8 is dragged by the underwater vehicle 2.
Le tronçon proximal 10 s’étend entre l’extrémité proximale 8A et le tronçon distal 12, et le tronçon distal 12 s’étend entre le tronçon proximal 10 et l’extrémité distale 8B.The proximal section 10 extends between the proximal end 8A and the distal section 12, and the distal section 12 extends between the proximal section 10 and the distal end 8B.
Le tronçon distal 12 est configuré pour la réception d’ondes radioélectriques.The distal section 12 is configured for the reception of radio waves.
Comme illustré sur la Figure 2, le tronçon distal 12 intègre une antenne radioélectrique 14 configurée pour la réception d’ondes radioélectriques.As illustrated in Figure 2, the distal section 12 incorporates a radio antenna 14 configured for the reception of radio waves.
L’antenne radioélectrique 14 est configurée pour recevoir des ondes radioélectriques et générer en réponse des signaux radioélectriques correspondants.The radio antenna 14 is configured to receive radio waves and generate corresponding radio signals in response.
L’antenne radioélectrique 14 comprend par exemple un fil électrique 16 s’étendant le long du tronçon distal 12 en étant muni à chacune de ses extrémités d’une électrode 18, les deux électrodes 18 formant les deux bornes de l’antenne radioélectrique 14.The radio antenna 14 comprises for example an electric wire 16 extending along the distal section 12 being provided at each of its ends with an electrode 18, the two electrodes 18 forming the two terminals of the radio antenna 14.
Chaque électrode 18 se situe ici à proximité d’une extrémité respective du tronçon distal 12. Une des électrodes se situe donc à proximité de l’extrémité distale 8B de l’antenne 8, l’autre électrode de situant à proximité de la jonction entre le tronçon proximal 10 et le tronçon distal 12.Each electrode 18 is located here near a respective end of the distal section 12. One of the electrodes is therefore located near the distal end 8B of the antenna 8, the other electrode located near the junction between the proximal section 10 and the distal section 12.
Lorsqu’une onde radioélectrique atteint l’antenne radioélectrique 14, plus particulièrement ici le fil électrique 16, cette onde radioélectrique génère un signal radioélectrique dans l’antenne radioélectrique 14, ce signal radioélectrique pouvant être collecté aux bornes de l’antenne radioélectrique 14.When a radioelectric wave reaches the radioelectric antenna 14, more particularly here the electric wire 16, this radioelectric wave generates a radioelectric signal in the radioelectric antenna 14, this radioelectric signal being able to be collected at the terminals of the radioelectric antenna 14.
Le tronçon proximal 10 est configuré pour la transmission des signaux radioélectriques générés par l’antenne radioélectrique 14 vers le véhicule sous-marin 2.The proximal section 10 is configured for the transmission of radio signals generated by the radio antenna 14 to the underwater vehicle 2.
Le tronçon proximal 10 comprend par exemple au moins un câble de transmission de signaux 20 s’étendant le long du tronçon proximal 10 pour relier l’antenne radioélectrique 14 au véhicule sous-marin 2 tractant le câble de radiocommunication 8.The proximal section 10 comprises for example at least one signal transmission cable 20 extending along the proximal section 10 to connect the radio antenna 14 to the underwater vehicle 2 towing the radio communication cable 8.
Le tronçon proximal 10 comprend par exemple au moins un câble de transmission de signaux 20 sous la forme d’un câble coaxial, permettant la transmission de signaux sous la forme de signaux électriques. Un câble coaxial comprend de manière connue en soi un conducteur interne s’étendant à l’intérieur d’un conducteur externe tubulaire entourant le conducteur interne.The proximal section 10 comprises for example at least one signal transmission cable 20 in the form of a coaxial cable, allowing the transmission of signals in the form of electrical signals. A coaxial cable comprises in known manner an inner conductor extending inside a tubular outer conductor surrounding the inner conductor.
En option ou en variante, le tronçon proximal 10 comprend par exemple au moins un câble de transmission de signaux sous la forme d’un câble optique, permettant la transmission de signaux sous la forme de signaux optiques. Dans un tel cas, il est nécessaire de prévoir un convertisseur optoélectronique pour convertir les signaux électriques en signaux optique pouvant être transmis par le câble optique.As an option or as a variant, the proximal section 10 comprises for example at least one signal transmission cable in the form of an optical cable, allowing the transmission of signals in the form of optical signals. In such a case, it is necessary to provide an optoelectronic converter to convert the electrical signals into optical signals which can be transmitted by the optical cable.
Le tronçon proximal 10 possède une flottabilité positive sensiblement sur toute sa longueur. Ainsi, le tronçon proximal 10 laissé libre dans l’eau tend à remonter à la surface de l’eau.The proximal section 10 has positive buoyancy substantially over its entire length. Thus, the proximal section 10 left free in the water tends to rise to the surface of the water.
Lorsque l’extrémité proximale 8A du câble de radiocommunication 8 est attachée au véhicule sous-marin 2 en plongée, le tronçon proximal 10 remonte vers la surface de l’eau en direction du tronçon distal 12.When the proximal end 8A of the radio communication cable 8 is attached to the underwater vehicle 2 while diving, the proximal section 10 rises towards the surface of the water in the direction of the distal section 12.
Lorsque le véhicule sous-marin 2 avance, une force de traînée s’exerce sur le câble de radiocommunication, dont le tronçon proximal 10 remonte donc obliquement vers la surface de l’eau à partir du véhicule sous-marin 2 en plongée, comme illustré sur la Figure 1, sur laquelle le véhicule sous-marin 2 avance vers la gauche.When the underwater vehicle 2 advances, a drag force is exerted on the radio communication cable, the proximal section 10 of which therefore rises obliquely towards the surface of the water from the underwater vehicle 2 while diving, as illustrated in Figure 1, in which the underwater vehicle 2 advances to the left.
Le tronçon distal 12 est configuré pour présenter une flottabilité différente de celle du tronçon proximal 10. Plus spécifiquement, le tronçon distal 12 est configuré pour présenter une flottabilité strictement inférieure à celle du tronçon proximal 10.The distal section 12 is configured to present a buoyancy different from that of the proximal section 10. More specifically, the distal section 12 is configured to present a strictly lower buoyancy than that of the proximal section 10.
Ainsi, il en résulte que le tronçon distal 12 ne remonte pas vers la surface de l’eau ou pas aussi fortement que le tronçon proximal 10, le tronçon distal 12 pouvant être maintenu à quelques mètres sous la surface de l’eau de manière contrôlée, sans qu’il atteigne la surface de l’eau.Thus, it follows that the distal section 12 does not rise towards the surface of the water or not as strongly as the proximal section 10, the distal section 12 being able to be maintained a few meters below the surface of the water in a controlled manner. , without it reaching the surface of the water.
De préférence, le tronçon distal 12 est configuré pour présenter une flottabilité sensiblement nulle. Ainsi, le tronçon distal 12 reste sensiblement à la profondeur atteinte par l’extrémité du tronçon proximal 10 adjacente au tronçon distal 12.Preferably, the distal section 12 is configured to have substantially zero buoyancy. Thus, the distal section 12 remains substantially at the depth reached by the end of the proximal section 10 adjacent to the distal section 12.
En outre, du fait du déplacement du véhicule sous-marin et de la trainée subie par le tronçon distal 12, le tronçon distal tend à s’étendre sensiblement horizontalement, ce qui est favorable à l’émission/réception d’ondes radioélectriques pénétrant dans l’étendue d’eau 4 partir de provenant de la surface de l’eau 4A.In addition, due to the displacement of the underwater vehicle and the drag undergone by the distal section 12, the distal section tends to extend substantially horizontally, which is favorable to the transmission/reception of radioelectric waves penetrating into the expanse of water 4 from coming from the surface of the water 4A.
La flottabilité d’un corps est fonction de sa densité relativement à celle de l’eau. La densité de l’eau peut varier, notamment en fonction de la salinité de l’eau et/ou de la température de l’eau.The buoyancy of a body is a function of its density relative to that of water. The density of the water can vary, in particular depending on the salinity of the water and/or the temperature of the water.
Dans un exemple de réalisation, la densité du tronçon proximal 10 est comprise entre 0,5 et 0,8 et/ou la densité du tronçon distal 12 est comprise entre 0,9 et 1,1.In an exemplary embodiment, the density of the proximal section 10 is between 0.5 and 0.8 and/or the density of the distal section 12 is between 0.9 and 1.1.
Le tronçon proximal 10 possède une gaine externe 22. Chaque câble de transmission 20 est inséré dans la gaine externe 22. Le tronçon distal 12 possède également une gaine externe 24, l’antenne radioélectrique 14 étant reçue dans la gaine externe 24.The proximal section 10 has an outer sheath 22. Each transmission cable 20 is inserted into the outer sheath 22. The distal section 12 also has an outer sheath 24, the radio antenna 14 being received in the outer sheath 24.
La flottabilité du tronçon proximal 10 peut être ajustée par le choix du matériau de la gaine externe 22 et la flottabilité du tronçon distal 12 peut être ajustée par le choix du matériau de la gaine externe 24.The buoyancy of the proximal section 10 can be adjusted by the choice of the material of the outer sheath 22 and the buoyancy of the distal section 12 can be adjusted by the choice of the material of the outer sheath 24.
Ainsi, dans un mode de réalisation particulier, la gaine externe 22 du tronçon proximal 10 et la gaine externe 24 du tronçon distal 12 sont réalisée dans deux matériaux différents, de manière à obtenir une flottabilité du tronçon distal 12 strictement inférieure à celle du tronçon proximal 10.Thus, in a particular embodiment, the outer sheath 22 of the proximal section 10 and the outer sheath 24 of the distal section 12 are made of two different materials, so as to obtain a buoyancy of the distal section 12 strictly lower than that of the proximal section 10.
Dans un exemple de réalisation, le câble de radiocommunication 8 comprend au moins un capteur de pression 26 agencé pour capter la pression environnant le tronçon distal 12.In an exemplary embodiment, the radio communication cable 8 comprises at least one pressure sensor 26 arranged to sense the pressure surrounding the distal section 12.
Avantageusement, le câble de radiocommunication 8 comprend deux capteurs de pression 26 disposés à distance l’un de l’autre le long du tronçon distal 12.Advantageously, the radio communication cable 8 comprises two pressure sensors 26 arranged at a distance from each other along the distal section 12.
Le câble de radiocommunication 8 comprend par exemple un capteur pression 26 disposé à l’extrémité du tronçon distal 12 adjacente au tronçon de liaison 10 et/ou un capteur de pression 26 disposé à proximité de l’extrémité du tronçon distal 12 opposée au tronçon proximal 10, i.e. à proximité de l’extrémité distale 8B.The radio communication cable 8 comprises for example a pressure sensor 26 arranged at the end of the distal section 12 adjacent to the connecting section 10 and/or a pressure sensor 26 arranged close to the end of the distal section 12 opposite the proximal section 10, ie close to the distal end 8B.
La connaissance de la pression environnante autour du tronçon distal 12 permet de déterminer la profondeur à laquelle se situe le tronçon distal 12. Plus la pression environnante est élevée, plus le tronçon distal 12 est situé en profondeur.Knowledge of the surrounding pressure around the distal section 12 makes it possible to determine the depth at which the distal section 12 is located. The higher the surrounding pressure, the deeper the distal section 12 is located.
En fonctionnement, la profondeur du tronçon distal 12 est fonction de la profondeur de plongée du véhicule sous-marin 2 et de la vitesse d’avancée du véhicule sous-marin 2.In operation, the depth of the distal section 12 is a function of the diving depth of the underwater vehicle 2 and the forward speed of the underwater vehicle 2.
Plus le véhicule sous-marin descend 12, plus le tronçon distal 12 descend également. Plus le véhicule sous-marin 12 avance vite, plus le tronçon distal 12 tend à descendre du fait de l’augmentation de la force de trainée subie par le câble de communication 8.The more the underwater vehicle 12 descends, the more the distal section 12 also descends. The faster the underwater vehicle 12 advances, the more the distal section 12 tends to descend due to the increase in the drag force experienced by the communication cable 8.
Le pilote du véhicule sous-marin 2 peut disposer d’abaques indiquant la profondeur du tronçon distal 12 en fonction de la profondeur et de la vitesse du véhicule sous-marin 2.The pilot of the underwater vehicle 2 can have charts indicating the depth of the distal section 12 according to the depth and the speed of the underwater vehicle 2.
La présence d’au moins un capteur de pression 26 permet de déterminer une profondeur du tronçon distal 12.The presence of at least one pressure sensor 26 makes it possible to determine a depth of the distal section 12.
La prévision de deux capteurs de pression 26 distants l’un de l’autre le long du tronçon de radiocommunication 12 permet détecter une inclinaison du tronçon distal 12 par rapport à l’horizontal.The provision of two pressure sensors 26 distant from each other along the radiocommunication section 12 makes it possible to detect an inclination of the distal section 12 with respect to the horizontal.
En effet, une différence de pression mesurée par deux capteurs de pression 26 distant l’un de l’autre le long du tronçon distal 12 indique que le tronçon distal 12 n’est pas horizontal.Indeed, a pressure difference measured by two pressure sensors 26 distant from each other along the distal section 12 indicates that the distal section 12 is not horizontal.
En particulier, le point du tronçon distal 12 auquel se situe le capteur de pression 26 indiquant la pression plus faible se situe à une profondeur plus faible que le point du tronçon distal 12 auquel se situe le capteur de pression 26 indiquant la pression plus élevée.In particular, the point of the distal section 12 at which the pressure sensor 26 indicating the lower pressure is located is located at a shallower depth than the point of the distal section 12 at which the pressure sensor 26 is located indicating the higher pressure.
Le câble de radiocommunication 8 est configuré pour la transmission de signaux de mesure fournis par chaque capteur de pression 26 via le tronçon proximal 10.The radio communication cable 8 is configured for the transmission of measurement signals supplied by each pressure sensor 26 via the proximal section 10.
Chaque capteur de pression 26 est par exemple relié au câble de transmission 20 s’étendant dans le tronçon proximal 10.Each pressure sensor 26 is for example connected to the transmission cable 20 extending in the proximal section 10.
En option, le câble de radiocommunication 8 comprend un conditionneur de signal 28 configuré pour convertir le signal de mesure fourni par chaque capteur de pression 26 en un signal de mesure propre à être transmis au véhicule sous-marin 2 via le tronçon proximal 10.As an option, the radio communication cable 8 comprises a signal conditioner 28 configured to convert the measurement signal supplied by each pressure sensor 26 into a measurement signal capable of being transmitted to the underwater vehicle 2 via the proximal section 10.
Avantageusement, le câble de radiocommunication 8 est configuré pour le couplage des signaux radioélectriques fournis par l’antenne radioélectrique 14 et des signaux de mesures fournis par chaque capteur de pression 26 pour leur transmission simultanément via le même câble de transmission 20.Advantageously, the radiocommunication cable 8 is configured for the coupling of the radioelectric signals supplied by the radioelectric antenna 14 and the measurement signals supplied by each pressure sensor 26 for their transmission simultaneously via the same transmission cable 20.
Le câble de radiocommunication 8 comprend par exemple un coupleur de signaux 30 agencé pour coupler les signaux radioélectriques fournis par l’antenne radioélectrique 14 et les signaux de mesures fournis par chaque capteur de pression 26.The radio communication cable 8 comprises for example a signal coupler 30 arranged to couple the radio signals supplied by the radio antenna 14 and the measurement signals supplied by each pressure sensor 26.
Le coupleur de signaux 30 reçoit en entrée les signaux radioélectriques fournis par l’antenne radioélectrique 14 et les signaux de mesures fournis par chaque capteur de pression 26 et fourni en sortie un signal couplé.The signal coupler 30 receives as input the radio signals provided by the radio antenna 14 and the measurement signals provided by each pressure sensor 26 and provides a coupled signal as output.
Le coupleur de signaux 30 est par exemple configuré pour multiplexer les signaux radioélectriques fournis par l’antenne radioélectrique 14 et les signaux de mesures fournis par chaque capteur de pression 26.The signal coupler 30 is for example configured to multiplex the radioelectric signals supplied by the radioelectric antenna 14 and the measurement signals supplied by each pressure sensor 26.
En option, le câble de radiocommunication 8 comprend un amplificateur électronique 32 pour l’amplification de signaux radioélectriques générés par l’antenne radioélectrique 14 avant leur transmission via le tronçon proximal 10.As an option, the radio communication cable 8 comprises an electronic amplifier 32 for amplifying radio signals generated by the radio antenna 14 before their transmission via the proximal section 10.
L’amplification des signaux radioélectriques permet d’assurer leur transmission sur toute la longueur du tronçon proximal 10 (qui peut être de plusieurs centaines de mètres).The amplification of the radioelectric signals makes it possible to ensure their transmission over the entire length of the proximal section 10 (which can be several hundred meters).
Elle peut aussi permettre d’augmenter la plage de fréquence des signaux radioélectriques pouvant être reçus par le tronçon de radiocommunication 12.It can also make it possible to increase the frequency range of the radioelectric signals that can be received by the radiocommunication section 12.
L’amplificateur électronique 32 possède deux entrées, chacune étant reliée à une électrode 18 respective de l’antenne radioélectrique 14, et une sortie fournissant le signal radioélectrique amplifié.The electronic amplifier 32 has two inputs, each being connected to a respective electrode 18 of the radio antenna 14, and an output supplying the amplified radio signal.
Typiquement, le câble de radiocommunication 8 est configuré pour la réception de signaux radioélectriques à très basse fréquence (ou VLF pour «Very Low Frequency» en anglais) et/ou à basse fréquence (ou LF pour «Low Frequency» en anglais).Typically, the radio communication cable 8 is configured for the reception of radio signals at very low frequency (or VLF for “ Very Low Frequency ” in English) and/or at low frequency (or LF for “ Low Frequency ” in English).
La prévision d’un amplificateur électronique 32 peut par exemple permettre d’étendre la plage d’utilisation pour recevoir des signaux radioélectriques haute fréquence (ou HF pour «High Frequency» en anglais).The provision of an electronic amplifier 32 can for example make it possible to extend the range of use for receiving high frequency radio signals (or HF for " High Frequency ").
Dans l’exemple illustré, le coupleur de signaux 30 est configuré pour coupler les signaux de mesure fournis par chaque capteur de pression 26 avec les signaux radioélectrique amplifiés par l’amplificateur électronique 32.In the example illustrated, the signal coupler 30 is configured to couple the measurement signals supplied by each pressure sensor 26 with the radio signals amplified by the electronic amplifier 32.
De préférence, le câble de radiocommunication 8 est configuré pour l’alimentation en énergie électrique du tronçon distal 12 via le tronçon de liaison 10.Preferably, the radio communication cable 8 is configured to supply electric power to the distal section 12 via the connecting section 10.
Le tronçon distal 12 possède un circuit d’alimentation 34 configuré pour alimenter des composants électroniques du tronçon distal 12, et notamment, dans l’exemple illustré l’amplificateur de signal 32 et chaque capteur de pression 26. Le circuit d’alimentation 34 est alimenté via le tronçon proximal 10.The distal section 12 has a power supply circuit 34 configured to power electronic components of the distal section 12, and in particular, in the example illustrated, the signal amplifier 32 and each pressure sensor 26. The power supply circuit 34 is supplied via the proximal section 10.
Avantageusement, le tronçon distal 12 est configuré pour la réception de l’alimentation et l’envoi de signaux via le même câble de transmission 20 du tronçon proximal 10.Advantageously, the distal section 12 is configured for receiving power and sending signals via the same transmission cable 20 of the proximal section 10.
Dans un exemple de réalisation, le tronçon distal 12 possède un coupleur alimentation/signal 38 configuré pour séparer l’alimentation électrique reçue via le câble de transmission 20 et les signaux à transmettre via le câble de transmission 20.In an exemplary embodiment, the distal section 12 has a power/signal coupler 38 configured to separate the electrical power received via the transmission cable 20 and the signals to be transmitted via the transmission cable 20.
Dans l’exemple illustré, le coupleur alimentation/signal 38 est relié à la sortie du coupleur de signaux 30 pour transmettre le signal multiplexé via le câble de transmission 20 et au circuit d’alimentation 34 pour la réception de l’alimentation transmise via le câble de transmission 20.In the example illustrated, the power/signal coupler 38 is connected to the output of the signal coupler 30 to transmit the multiplexed signal via the transmission cable 20 and to the power supply circuit 34 for the reception of the power transmitted via the transmission cable 20.
Dans l’exemple illustré, le tronçon distal 12 comprend un ensemble électronique 40 regroupant des composants électronique du tronçon distal 12, l’ensemble électronique 40 étant situé à la jonction entre le tronçon proximal 10 et le tronçon distal 12.In the example illustrated, the distal section 12 comprises an electronic assembly 40 grouping electronic components of the distal section 12, the electronic assembly 40 being located at the junction between the proximal section 10 and the distal section 12.
L’ensemble électronique 40 comprend dans l’exemple illustré le coupleur alimentation/signal 38, le coupleur de signaux 30 et l’amplificateur électronique 32, ainsi qu’un capteur de pression 26 et un conditionneur de signal 28 associé.The electronic assembly 40 comprises, in the example illustrated, the power supply/signal coupler 38, the signal coupler 30 and the electronic amplifier 32, as well as a pressure sensor 26 and an associated signal conditioner 28.
En fonctionnement, lorsque l’équipage du véhicule sous-marin 2 souhaite recevoir les ondes radioélectriques tout en restant en plongée, l’équipage du véhicule sous-marin 2 déploie le câble de radiocommunication 8 de manière à le traîner derrière le véhicule sous-marin 2.In operation, when the crew of the underwater vehicle 2 wishes to receive the radio waves while remaining submerged, the crew of the underwater vehicle 2 deploys the radio communication cable 8 so as to drag it behind the underwater vehicle 2.
Du fait de la flottabilité positive du tronçon de liaison 10, le câble de radiocommunication 8 remonte progressivement vers la surface de l’eau depuis son extrémité proximale 8A vers le tronçon distal 12. Le câble de radiocommunication 8 ne remonte plus ou remonte moins fortement à partir du tronçon distal 12 du fait de sa flottabilité strictement inférieure à celle du tronçon proximal 10.Due to the positive buoyancy of the connecting section 10, the radiocommunication cable 8 gradually rises towards the surface of the water from its proximal end 8A towards the distal section 12. The radiocommunication cable 8 no longer rises or rises less strongly at from the distal section 12 due to its strictly lower buoyancy than that of the proximal section 10.
Ceci permet de maintenir le tronçon de radiocommunication 12 sous la surface de l’eau, de préférence sensiblement horizontalement, sans que le tronçon de communication 12 n’atteigne la surface de l’eau. Ainsi, le câble de radiocommunication 8 ne génère pas de sillage à la surface de l’eau.This makes it possible to maintain the radiocommunication section 12 under the surface of the water, preferably substantially horizontally, without the communication section 12 reaching the surface of the water. Thus, the radio communication cable 8 does not generate a wake on the surface of the water.
Le tronçon distal 12 maintenu à une profondeur P de quelques mètres sous la surface de l’eau peut néanmoins recevoir des ondes radioélectriques, qui ont une profondeur de pénétration dans l’eau de quelques mètres.The distal section 12 maintained at a depth P of a few meters below the surface of the water can nevertheless receive radio waves, which have a penetration depth in the water of a few meters.
Le tronçon distal 12 est par exemple maintenu à une profondeur P d’au moins 1 m, de préférence à une profondeur P d’au moins 5 m.The distal section 12 is for example maintained at a depth P of at least 1 m, preferably at a depth P of at least 5 m.
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2019
- 2019-02-15 FR FR1901555A patent/FR3092938B1/en active Active
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