Les véhicules sous-marins autonomes (AUV) sont des plateformes robotiques non reliées à un câble, conçues pour mener à bien des missions sous-marines avec un contrôle humain limité, voire aucun contrôle humain continu. Les systèmes AUV intègrent des systèmes de propulsion, de navigation, d'informatique embarquée, de communication et des charge utiles de capteurs destinés aux levés hydrographiques, à l'inspection sous-marine, à la surveillance environnementale, aux opérations de recherche et aux mesures de lutte contre les mines.
Cette page présente les fabricants et fournisseurs d’AUV proposant des véhicules à hélice et capables de vol stationnaire, des planeurs sous-marins, des systèmes compacts et des modèles hybrides.
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Les véhicules sous-marins autonomes (AUV) sont des plateformes robotiques non reliées à un câble qui opèrent sous la surface de l’eau avec un contrôle humain limité, voire aucun contrôle continu. Les AUV combinent des systèmes de navigation, de propulsion, de détection, de calcul embarqué, de communication et des logiciels de mission afin d’effectuer des tâches d’étude, d’inspection, de recherche, de surveillance, de recherche et de défense.
Contrairement aux véhicules télécommandés (ROV), les AUV mènent généralement leurs missions sans connexion physique permanente avec un opérateur. Sous-catégorie des véhicules sous-marins sans équipage (UUV), leurs systèmes embarqués leur permettent de suivre des itinéraires planifiés, de maintenir une profondeur ou une altitude, de collecter des données de capteurs, d’éviter les dangers et de réagir à des changements prédéfinis dans les conditions d’exploitation. Certains véhicules peuvent également adapter certaines parties d’une mission en fonction des données fournies par les capteurs, de l’état du véhicule ou du niveau de confiance de la navigation.
AUV Boxfish – AUV en vol stationnaire sans câble de Boxfish Robotics
Les AUV à hélices utilisent des moteurs électriques et des propulseurs pour générer un mouvement vers l’avant et assurer le contrôle. Leur conception aérodynamique les rend particulièrement adaptés aux missions d’exploration structurées où une vitesse stable, un déplacement efficace et une profondeur constante sont essentiels. Ces véhicules sont généralement équipés de sonars, de caméras, de systèmes de navigation et de capteurs environnementaux ; leur autonomie dépend de la capacité de la batterie, de la vitesse, de la charge utile requise et des conditions d’exploitation.
Un AUV capable de rester en suspension utilise plusieurs propulseurs pour manœuvrer avec précision à faible vitesse, se déplacer latéralement et maintenir sa position à proximité de structures ou de cibles sous-marines. Cette capacité est utile pour les inspections de près, l’imagerie détaillée, les zones confinées, les sites archéologiques et les installations sous-marines où un déplacement contrôlé prime sur un transit efficace sur de longues distances.
Un AUV de type planeur modifie sa flottabilité pour se déplacer verticalement dans l’eau, tandis que ses ailes convertissent ce mouvement en une progression lente vers l’avant. Comme ce mode de propulsion consomme relativement peu d’énergie, un AUV de type planeur peut rester déployé pendant de longues périodes et s’avère particulièrement utile pour la recherche océanographique, le profilage de la colonne d’eau et la surveillance environnementale continue. En contrepartie, sa vitesse est plus faible et sa capacité à maintenir sa position est réduite en présence de courants puissants.
Les plateformes d’AUV compacts et micro privilégient la portabilité, le déploiement rapide et l’exploitation dans des environnements où les véhicules plus volumineux peuvent s’avérer peu pratiques. Elles peuvent prendre en charge la cartographie en eaux peu profondes, la recherche, l’inspection, la formation et les missions impliquant plusieurs véhicules, bien que leur taille réduite impose généralement des contraintes plus strictes en matière de volume de charge utile, de capacité de batterie, d’autonomie et d’ouverture des capteurs.
AUV A18-M d’Exail
Les véhicules sous-marins autonomes de grande et très grande taille offrent davantage d’espace interne pour les batteries, les équipements de navigation, les capteurs et les charges utiles de mission. Cela permet d’atteindre une plus grande autonomie, une endurance plus longue et de mener des missions plus complexes, notamment des levés à grande échelle et des opérations prolongées. Leur taille accrue peut également nécessiter des moyens de transport, de lancement, de récupération, de maintenance et de soutien plus importants.
Les AUV résidents sont conçus pour rester dans ou à proximité d’une zone d’opération sous-marine plutôt que de retourner vers un navire de soutien après chaque mission. Un système AUV résident peut utiliser une station d’amarrage sous-marine pour la recharge, le transfert de données, la surveillance de l’état de fonctionnement, les mises à jour de navigation et le chargement des missions, ce qui permet une inspection ou une surveillance plus continue tout en réduisant l’intervention régulière d’un navire.
Les véhicules sous-marins autonomes hybrides combinent un fonctionnement autonome avec des capacités associées aux systèmes télécommandés ou d’intervention. Un véhicule peut effectuer une inspection de manière indépendante avant de passer en mode de contrôle supervisé ; certains modèles utilisent un câble de liaison lorsque le contrôle direct, une communication à bande passante plus élevée ou une intervention sont nécessaires.
Les AUV peuvent collecter des données bathymétriques et acoustiques à haute résolution tout en suivant des trajectoires répétables à proximité des fonds marins. Cela les rend utiles pour la cartographie hydrographique, le levé des routes maritimes, la caractérisation des fonds marins, la planification des travaux de construction en mer, l’évaluation des couloirs de câbles et de conduites, ainsi que pour d’autres applications qui reposent sur une connaissance détaillée du relief sous-marin.
AUV Envoy de Cellula Robotics
Les véhicules sous-marins autonomes sont utilisés pour inspecter les pipelines, les câbles sous-marins, les infrastructures éoliennes offshore, les équipements de production et d’autres actifs immergés. Les capteurs sonars et optiques permettent de documenter la position des actifs, l’état des fonds marins environnants, leur état d’enfouissement ou d’exposition, les portées libres et les caractéristiques visibles, tandis que la répétabilité des missions facilite la comparaison entre les inspections successives.
La technologie des AUV permet aux chercheurs de recueillir des mesures dans toute la colonne d’eau et à proximité des fonds marins sans avoir à faire fonctionner en continu une plateforme câblée. Les véhicules peuvent embarquer des instruments permettant de mesurer la température, la salinité, l’oxygène dissous, la turbidité, la chlorophylle, les courants ainsi que d’autres paramètres physiques, chimiques et biologiques. La répétition des missions aide les chercheurs à mesurer l’évolution de ces paramètres au fil du temps.
Un drone AUV peut suivre des schémas de balayage systématiques afin de rechercher, dans de vastes zones sous-marines, des épaves, du matériel perdu, des caractéristiques géologiques ou d’autres objets d’intérêt. Des sonars, des magnétomètres et des capteurs optiques peuvent être combinés pour détecter, classer et localiser des cibles, tandis qu’une navigation précise permet d’associer les résultats à des positions géographiques fiables.
Les AUV peuvent soutenir les missions de lutte contre les mines en inspectant des zones potentiellement dangereuses sans qu’aucun personnel ne soit directement présent au-dessus de la zone de recherche. Un drone sous-marin autonome peut contribuer à la détection, à la classification, à la localisation et à la cartographie d’objets ressemblant à des mines, ses performances dépendant de la résolution des capteurs, de la précision de la navigation, des conditions environnementales et de l’autonomie de la mission.
Les performances d’un AUV dépendent de la combinaison de capteurs sous-marins, de technologies de navigation, de systèmes de communication et de traitement embarqué intégrés au véhicule :
La configuration de charge utile la plus adaptée dépend des objectifs de la mission, de la puissance disponible, de la précision de navigation requise, de la stabilité du véhicule, des besoins en matière de communications, du volume de données, de l’espace interne, ainsi que des contraintes liées au lancement et à la récupération.
Plusieurs axes de développement élargissent les capacités et les modèles d’exploitation des véhicules sous-marins autonomes :
Ces avancées influencent également la manière dont les fabricants d’AUV et les entreprises spécialisées dans les véhicules sous-marins autonomes abordent la conception globale des véhicules. Une puissance de traitement embarquée et une autonomie accrues peuvent réduire l’intervention de l’opérateur, mais les performances concrètes dépendent toujours de l’énergie, des communications, de la précision de la navigation, des conditions environnementales, des exigences en matière de charge utile, ainsi que de la fiabilité du lancement et de la récupération.
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