Les services d'étude sous-marine utilisent des véhicules télécommandés (ROV) et des véhicules sous-marins autonomes (AUV) pour collecter des données géospatiales, acoustiques, visuelles, environnementales et structurelles sous la surface. Ces services utilisent généralement des sondeurs multifaisceaux, des sonars à balayage latéral, des profileurs de sous-fond, des caméras, des systèmes laser, des magnétomètres et des capteurs océanographiques pour mener à bien leurs opérations de levé.
Cette page présente les services de levés par ROV et AUV destinés aux levés hydrographiques et bathymétriques, à la cartographie des fonds marins, aux levés de conduites et de câbles, à la surveillance environnementale et aux opérations de recherche.
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Les services de levés sous-marins utilisent des véhicules télécommandés (ROV) et des véhicules sous-marins autonomes (AUV) pour collecter des données géospatiales, acoustiques, visuelles, environnementales et structurelles sous la surface, facilitant ainsi les levés sous-marins dans des zones où l’accès direct est difficile, dangereux, coûteux ou irréalisable.
Les services de levés par ROV sont couramment utilisés lorsque le contrôle en temps réel et un examen minutieux sont nécessaires, tandis que les services de levés par AUV sont particulièrement adaptés à la collecte autonome de données répétitive ou sur de vastes zones. Ces deux approches sont utilisées pour les levés sous-marins, les levés maritimes, les levés d’actifs offshore, les travaux sur les pipelines et les câbles, la caractérisation des fonds marins, l’évaluation environnementale et d’autres opérations de levés sous-marins.
Relevé par USV avec le planeur ALSEAMAR SEAEXPLORER.
Les services de levés hydrographiques utilisent des systèmes acoustiques et de positionnement pour mesurer la profondeur de l’eau, la topographie des fonds marins, les dangers sous-marins et d’autres caractéristiques pertinentes pour la navigation, l’ingénierie, la construction et les opérations maritimes. Les ROV et les AUV permettent d’étendre cette collecte de données à des zones difficiles d’accès avec des navires de surface seuls, notamment autour de structures, dans des zones confinées ou sur des fonds marins au relief complexe.
Les levés bathymétriques cartographient la profondeur et la topographie des fonds marins à l’aide de capteurs tels que les échosondeurs multifaisceaux, produisant ainsi des représentations détaillées du relief sous-marin. Les levés par AUV sont particulièrement efficaces pour maintenir une altitude et un espacement des lignes constants sur de vastes zones, tandis que les levés par ROV permettent d’obtenir une couverture bathymétrique détaillée autour des structures et des reliefs sous-marins complexes.
Les services de levés géophysiques sous-marins étudient les caractéristiques et la structure superficielle des fonds marins à l’aide d’instruments tels que les profileurs de sous-fond, les sonars à balayage latéral et les magnétomètres. Les données ainsi obtenues peuvent faciliter la planification des itinéraires, la construction offshore, l’évaluation des sites et l’identification d’objets enfouis ou exposés susceptibles d’affecter les opérations maritimes.
La cartographie des fonds marins combine des données acoustiques, optiques, de positionnement et de navigation afin de caractériser le relief, les caractéristiques sédimentaires, les objets et autres structures du fond marin. En fonction de la résolution requise et de l’ensemble de capteurs utilisé, les levés sous-marins peuvent générer des surfaces bathymétriques, des mosaïques sonar, des images ou des représentations tridimensionnelles des fonds marins.
Les services de levés par ROV et AUV peuvent être utilisés pour évaluer les structures offshore, les fondations, les amarrages, les équipements de production sous-marins et d’autres installations, en fournissant à la fois des informations de position et des informations relatives à leur état. Les données de levé peuvent documenter l’emplacement des installations, l’état des fonds marins environnants, les dommages visibles, les déformations, la végétation marine, l’érosion par affouillement ou d’autres changements affectant l’infrastructure.
Les opérations de levé de pipelines par ROV et AUV permettent de collecter des données le long des pipelines sous-marins, des câbles électriques et des voies de télécommunications afin d’évaluer à la fois l’installation et son environnement. Un levé de pipeline sous-marin peut documenter la position, la profondeur d’enfouissement, l’exposition, les portées libres, l’interaction avec les fonds marins et les objets à proximité, ce qui facilite les activités d’installation, de maintenance et de gestion de l’intégrité.
Les relevés environnementaux sous-marins utilisent des caméras, des sonars et des capteurs océanographiques pour documenter les habitats, l’état des fonds marins, les propriétés de l’eau et les caractéristiques biologiques sur l’ensemble de la zone d’étude. Les AUV permettent une couverture répétable sur de vastes régions, tandis que les ROV sont mieux adaptés à l’examen visuel détaillé d’habitats, de caractéristiques ou de sites d’échantillonnage spécifiques.
Les études de recherche et de détection servent à localiser et à examiner des objets tels que des débris, des épaves, du matériel perdu, des munitions non explosées et d’autres cibles situées sur les fonds marins. Les études à grande échelle menées par des AUV permettent dans un premier temps d’identifier des anomalies à l’aide d’un sonar ou d’une détection magnétique, après quoi un ROV peut être déployé pour un examen plus approfondi lorsque des vérifications détaillées s’avèrent nécessaires.
Les ROV et les AUV peuvent embarquer différentes combinaisons de capteurs d’étude et de systèmes auxiliaires en fonction de l’objectif de l’étude, de la résolution requise, de la profondeur de l’eau et de l’environnement d’exploitation.
| Charge utile de levé | Mesure principale | Résultats types | Applications adaptées |
| Échosondeurs multifaisceaux | Profondeur de l’eau et géométrie des fonds marins | Grilles bathymétriques, nuages de points et modèles de terrain | Levés hydrographiques, levés bathymétriques et cartographie des infrastructures |
| Sonar à balayage latéral | Imagerie acoustique des fonds marins | Mosaïques sonar et imagerie des cibles | Cartographie des fonds marins, recherche et levés de conduites ou de câbles |
| Profilomètres sous-marins | Structure du sous-sol à faible profondeur | Profils sédimentaires et données sur les éléments enfouis | Levés géophysiques, évaluation des tracés et détection d’objets enfouis |
| Sonar à balayage vers l’avant | Objets et relief situés devant le véhicule | Imagerie acoustique en temps réel | Navigation, inspection et détection d’obstacles |
| Profilomètres acoustiques à effet Doppler | Vitesse de l’eau | Profils de courant | Études environnementales et collecte de données océanographiques |
| Magnétomètres | Anomalies magnétiques | Données relatives au champ magnétique et aux cibles | Détection d’objets ferreux, levés de câbles ciblés et levés géophysiques |
| Caméras optiques et systèmes vidéo | État visuel et aspect | Images et vidéos | Inspection de la coque, examen approfondi et évaluation de l’habitat |
| Scanners laser et profileurs laser | Forme et dimensions | Profils, nuages de points et modèles 3D | Relevé structurel, mesure dimensionnelle et inspection des actifs |
| Capteurs environnementaux et océanographiques | Propriétés de l’eau | Température, conductivité, profondeur, turbidité et autres ensembles de données | Levés marins et surveillance environnementale |
| Systèmes de positionnement et de navigation | Position, profondeur, mouvement et trajectoire des véhicules | Trajets géoréférencés des véhicules et données de positionnement | Géoréférencement des levés, cartographie, levés d’itinéraires et levés répétés |
Le choix de la charge utile détermine à la fois le type d’informations collectées et le niveau de détail disponible lors du traitement. Les mesures des capteurs sont généralement synchronisées dans le temps avec les données de positionnement et de navigation du véhicule, afin que les observations puissent être localisées avec précision et converties en cartes géoréférencées, en modèles, en images et en autres livrables issus des levés.
Les levés par AUV et ROV peuvent produire toute une gamme de jeux de données traités et de rapports destinés à des applications techniques, scientifiques, environnementales et opérationnelles, les produits finaux dépendant des capteurs, de la précision de positionnement, de la conception du levé et du processus de traitement.
Les ROV et les AUV permettent d’effectuer bon nombre des mêmes tâches de levé sous-marin, mais leurs modes de fonctionnement les rendent plus adaptés à différents profils de mission, notamment en termes de contrôle, de couverture, d’autonomie, de communications et de proximité avec les infrastructures sous-marines.
| Opérations de levé par ROV | Opérations de levé par AUV |
| Commande directe par l’opérateur via un câble de liaison | Fonctionnement autonome à l’aide de plans de mission programmés |
| Particulièrement adaptés aux relevés de proximité et aux inspections détaillées | Particulièrement adaptés à la cartographie de vastes zones et aux lignes de relevé reproductibles |
| Retour d’information continu en temps réel par vidéo et capteurs | Les données de levé sont souvent stockées principalement à bord pendant la mission |
| Le câble d’alimentation peut fournir de l’énergie et permettre des communications à haut débit | L’autonomie dépend principalement de la capacité énergétique embarquée |
| Efficace à proximité d’infrastructures nécessitant des manœuvres précises | Efficace pour une couverture systématique sur des itinéraires étendus |
| Le lancement, la récupération et la gestion du câble peuvent nécessiter le soutien d’un navire | Les exigences en matière de lancement et de récupération varient en fonction de la taille du véhicule et de la mission |
| L’interaction avec le câble peut affecter les opérations dans des zones confinées ou à fort courant | La précision de navigation et l’évitement autonome des obstacles sont essentiels dans les environnements complexes |
Pour certains projets, les deux approches sont complémentaires plutôt qu’interchangeables : un AUV effectue d’abord un levé sous-marin à grande échelle avant qu’un ROV ne soit déployé pour un examen détaillé de cibles sélectionnées ou de zones d’intérêt.
Les services de levés par ROV et AUV intègrent de plus en plus des niveaux élevés d’autonomie, de traitement embarqué et de technologies de cartographie avancées afin d’améliorer l’efficacité des levés, leur reproductibilité et la quantité d’informations utiles pouvant être collectées au cours de chaque mission.
Ensemble, ces avancées élargissent l’échelle, la répétabilité et le niveau de détail pouvant être atteints dans le cadre des services modernes de levés sous-marins et d’exploration sous-marine.
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