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WO 2006/090040 PCT/FR2006/000222
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Procédé et dispositif d'identification et de neutralisation d'une mine
sous-marine.
La présente invention est relative à l'identification et à la neutralisation
éventuelle d'un objet sous-marin susceptible d'être une mine sous-marine,
dont, au préalable, la présence a été détectée et la position déterminée.
Afin de préparer certaines opérations à caractère militaire, il peut être
nécessaire de déblayer des zones maritimes qui au préalable ont été
minées.
Pour déblayer ces zones, on effectue, en général, un premier dragage
suivi d'un déblayage complémentaire pour éliminer les mines qui pourraient
subsister à la suite du premier dragage. Pour effectuer le déblayage
complémentaire, il est nécessaire d'abord de détecter les mines qui peuvent
être présentes, de repérer leurs positions, de les identifier, puis de les
détruire ou au minimum de les neutraliser.
Pour reconnaître la présence de mines et repérer leurs positions on
peut utiliser des robots tels que des robots télécommandés par câble ou des
véhicules sous-marins automatisés équipés de moyens de détection, en
particulier de détection acoustique, ainsi que des moyens pour déterminer
avec précision les positions des robots, ces moyens étant en communication
avec un navire accompagnateur.
Les moyens de positionnement précis sont par exemple des systèmes
de positionnement global par satellites tel que le système GPS, et de
préférence, des moyens de positionnement global différentiels, c'est-à-dire
des moyens comprenant des balises dont la position est connue avec
précision et qui servent à déterminer par différence la position du véhicule
mobile dont on veut connaître la position précise à chaque instant.
Les robots télécommandés sont, par exemple, des sonars de l'avant
portés par des navires chasseurs de mines, c'est-à-dire des navires ayant
une bonne tenue aux chocs.
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Les véhicules sous-marins automatisés équipés de moyens de
détection de mines et de détermination de leurs positions sont des petits
sous-marins de dimensions relativement importantes, pouvant s'éloigner de
quelques kilomètres ou quelques dizaines de kilomètres. De ce fait, ils
peuvent être mis à l'eau soit à partir de la terre soit à partir d'un bâtiment
accompagnateur qui n'a pas besoin d'être particulièrement résistant aux
chocs.
Avec ces dispositifs, on détecte des objets qui ressemblent à des
mines mais qui ne sont pas nécessairement des mines (habituellement, ces
objets sont désignés par MLO qui signifie en anglais Mines Like Objects ).
En général, ces objets sont nombreux. Aussi, avant d'intervenir pour
les neutraliser, il convient d'abord de les identifier afin de vérifier qu'il
s'agit
bien de mines.
Pour identifier et éventuellement neutraliser ou détruire les mines
présumées qui ont été repérées, on peut utiliser différents moyens et en
particulier des robots sous-marins autopropulsés, réutilisables ou à usage
unique.
Mais cette méthode présente plusieurs inconvénients, notamment la
nécessité de mettre à l'eau ces robots à une distance importante des mines
à détruire. En outre, les conditions météorologiques défavorables ou les
courants contraires réduisent sensiblement l'efficacité de ces dispositifs.
C'est notamment le cas lorsque la vitesse des courants contraires est voisine
ou supérieure à celle des robots. En effet, dans ce cas, les robots peuvent ne
jamais atteindre leur cible ou ne jamais arriver à se stabiliser à son
voisinage.
Le but de la présente invention est de remédier à ces inconvénients
en proposant un moyen pour identifier et éventuellement neutraliser des
objets susceptibles d'être des mines sous-marines, qui puisse s'approcher
d'un objet et se stabiliser à proximité de celui-ci, indépendamment des
conditions météorologiques ou marines, en utilisant un véhicule porteur qui
reste en dehors de la zone d'action de l'éventuelle mine.
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La présente invention vise un procédé pour identifier et éventuellement
neutraliser un objet sous-marin (1, 1') susceptible d'être une mine sous-
marine dont
la position géographique est connue, selon lequel on utilise un robot
d'intervention
sous-marine (4, 4') suspendu sous un aéronef capable de vol stationnaire tel
qu'un
hélicoptère (7) ou un drone, à l'aide duquel on vient disposer le robot (4,
4') au droit
de l'objet (1, 1') à identifier et, éventuellement, à neutraliser, on
identifie l'objet et,
éventuellement, on le neutralise, le robot d'intervention sous-marine (4, 4')
ayant
une densité sensiblement supérieur à 1 et un poids apparent lorsqu'il est
immergé
suffisant pour que le dispositif se comporte comme un pendule raide.
De préférence, en utilisant des moyens de positionnement
géographique précis, on dispose à la verticale de la position géographique
connue de l'objet sous-marin un robot d'intervention sous-marine suspendu à
un câble de support monté sur un treuil porté par un aéronef capable de vol
stationnaire, le robot d'intervention sous-marine comprenant au moins des
moyens de visualisation et/ou de détection et éventuellement des moyens
d'intervention sur une mine sous-marine reliés à des moyens de commande,
le robot d'intervention sous-marine ayant un poids dans l'eau suffisant pour
former un pendule raide lorsqu'il est immergé. Puis, à l'aide du treuil, on
descend le robot d'intervention sous-marine afin de le disposer à proximité
de l'objet sous-marin ; à l'aide des moyens de visualisation et/ou de
détection, on repère l'objet sous-marin et, en déplaçant l'hélicoptère et en
actionnant le treuil, on dispose le robot d'intervention dans une position par
rapport à l'objet sous-marin permettant une identification et une intervention
éventuelle des moyens d'intervention du robot d'intervention sur l'objet sous-
marin ; à l'aide des moyens de visualisation, on identifie l'objet sous-
marin, éventuellement on déclenche l'intervention des moyens d'intervention
du robot d'intervention sur l'objet sous-marin, et on éloigne le robot
d'intervention de l'objet sous-marin.
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De préférence, les moyens d'intervention du robot d'intervention sous-
marine comprennent au moins un moyen de neutralisation d'une mine sous-
marine, et le déclenchement de l'intervention des moyens d'intervention du
robot d'intervention consiste à déposer sur l'objet un moyen de neutralisation
d'une mine sous-marine et à activer un dispositif de commande du moyen de
neutralisation d'une mine sous-marine.
Le moyen de neutralisation d'une mine sous-marine est par exemple
une charge destructrice, du type omnidirectionnelle ou du type à énergie
dirigée, comportant des moyens de fixation sur la mine sous-marine.
io De préférence, les moyens de positionnement géographique précis
comprennent des moyens de positionnement global différentiel.
La présente invention vise aussi un dispositif pour la mise en oeuvre du
procédé, caractérisé en ce qu'il comprend un robot d'intervention sous-marine
(4,
4') pendulaire, télécommandé, relié par un câble (5) de suspension à un treuil
(6)
pouvant être porté par un véhicule de transport (7), et des moyens de commande
(9) reliés au robot (4, 4') et au treuil (6) par des moyens (5) de transfert
de données
et de signaux de commande, le robot d'intervention comprenant au moins un
moyen (10, 10') de visualisation et éventuellement au moins un moyen de
détection
d'un objet sous-marin, au moins un moyen de repérage (42') du cap du robot, le
20 robot d'intervention sous-marine (4, 4') ayant une densité sensiblement
supérieur à
1 et un poids apparent lorsqu'il est immergé suffisant pour que le dispositif
se
comporte comme un pendule raide.
De préférence, le robot comprend en outre -au moins un moyen
d'intervention sur une mine sous-marine.
De préférence, au moins un moyen de visualisation est constitué
d'une caméra de télévision à axe vertical et de moyens d'éclairage associés.
En outre, au moins un moyen de visualisation peut être une caméra
de télévision dont l'axe de vision est incliné par rapport à l'axe vertical de
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façon à permettre une vue panoramique, associée à des moyens d'éclairage,
et au moins un moyen de détection peut être un sonar haute fréquence.
De préférence, le robot d'intervention sous-marine comporte au moins
un moyen de stabilisation du positionnement en cap et/ou en profondeur.
Le moyen de stabilisation du positionnement en cap peut comprendre
deux bras munis de palettes, déployables à l'horizontal et fixés sur l'arbre
vertical d'un moteur électrique, ainsi que des moyens de régulation de
commande du moteur.
Le dispositif associé à un moyen de positionnement précis comprend
par exemple un moyen de positionnement global différentiel installé sur le
véhicule de transport du dispositif, ou au moins une bouée de localisation
acoustique associée à une balise répondeuse disposée dans le robot
d'intervention sous-marine ainsi qu'à des moyens de liaison avec des
moyens de commande et d'interfaçage avec un opérateur, ou encore, un
sonar d'un chasseur de mines associé à des moyens de communication
avec les moyens de pilotage du véhicule de transport du dispositif.
Le dispositif peut comporter un moyen de détection de la déviation du
câble de suspension par rapport à la verticale, relié aux moyens de
commande, permettant d'estimer l'écart entre la position du robot et celle du
véhicule de transport.
De préférence, le robot d'intervention sous-marine a une densité
sensiblement supérieure à 1 et un poids apparent lorsqu'il est immergé
suffisant pour que le dispositif se comporte comme un pendule.
Les moyens de transfert de données et de signaux de commande
peuvent comporter deux parties reliées par un moyen de connexion rapide.
Les moyens de commande comprennent en général des moyens
électroniques et informatiques notamment d'asservissement et d'interface
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5a
avec un opérateur comprenant des moyens adaptés pour l'aide au pilotage
du véhicule de transport, disposés à proximité des moyens.de pilotage du
véhicule de transport.
Les moyens de commande peuvent comprendre au moins un
asservissement du treuil pour le pilotage en altitude du robot d'intervention
sous-marine.
De préférence, au moins un moyen d'intervention sur une mine sous-marine
comprend un moyen de largage d'au moins un moyen de neutralisation d'une
mine sous-marine constitué par exemple d'une charge destructrice de mine
sous-marine qui peut être une charge explosive omnidirectionnelle
éventuellement de forme annulaire, ou qui peut être une charge creuse
munie d'au moins un moyen d'accrochage sur une mine sous-marine, tel
qu'un bras à déclenchement automatique ou commandé au contact de la
mine, équipé ou non d'au moins un moyen d'accrochage mécanique ou
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magnétique, ou tel qu'une ventouse hydrostatique. La charge destructrice de
mine sous-marine comprend, en général, un moyen de commande de la
mise à feu avec retard tel q'une minuterie, ou un moyen de déclenchement
acoustique dans une fenêtre de temps prédéterminée, et éventuellement une
sécurité telle qu'une sécurité hydrostatique par pressostat.
De préférence, le dispositif est associé à un véhicule de transport qui
est un aéronef capable de vol stationnaire tel qu'un hélicoptère ou un drone.
L'invention va maintenant être décrite de façon plus précise mais non
limitative en regard des figures annexées, dans lesquelles :
- la figure 1 représente schématiquement un dispositif de
neutralisation de mine en cours d'utilisation ;
- la figure 2 est une vue en perspective schématique d'un premier
mode de réalisation d'un robot d'intervention sous-marine pour la
reconnaissance et la destruction de mines sous-marines;
- la figure 3 est une vue schématique en coupe d'un deuxième mode
de réalisation d'un robot d'intervention sous-marine pour la destruction d'une
mine sous-marine, équipé d'une charge creuse ;
- la figure 4 est une vue schématique d'une charge creuse pour la
destruction d'une mine sous-marine.
Afin de reconnaître et de détruire un objet sous-marin 1, qui est une
mine sous-marine, disposé sous le niveau de la mer 2, on utilise un dispositif
repéré généralement par 3, constitué d'un robot d'intervention sous-marine 4
suspendu par un câble 5 à un treuil 6 porté par un hélicoptère 7 équipé pour
pouvoir effectuer des vols stationnaires même dans de mauvaises conditions
météorologiques.
Le robot sous-marin 4 comporte des moyens repérés généralement
par 10 de visualisation et de détection d'une mine, disposés dans sa partie
inférieure. Il comporte également des moyens de stabilisation en position
sous l'eau repérés généralement par 11, permettant un positionnement
en cap, et également des moyens de positionnement en profondeur (non
visibles sur la figure). En outre, il porte des moyens 12 de destruction de
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mines sous-marines. Le robot est en matériaux amagnétiques et comporte
suffisamment peu d'équipements électriques ou électroniques pour avoir une
signature magnétique faible.
Le câble 5 est destiné d'une part à supporter le robot sous-marin 4 et
d'autre part à transmettre des informations entre le robot 4 et un pupitre 9
de
commande et d'interface avec un opérateur, disposé à l'intérieur de
l'hélicoptère 7. Il comporte un brin final 5A et un brin principal 5B reliés
par
un dispositif de connexion rapide 8.
L'hélicoptère est équipé au moins de moyens de communication avec
des moyens de positionnement géographique précis 15.
Pour déminer une zone dans laquelle on a repéré des objets
potentiellement dangereux, on met à disposition du pilote de l'hélicoptère la
liste des objets à identifier, repérés par leurs positions géographiques
précises sous forme par exemple de relevés de leurs positions GPS. Cette
liste est, en général sous forme d'un fichier informatique.
Puis, avec l'hélicoptère et en utilisant les moyens de positionnement
géographique précis, on transporte le robot sous-marin 4 au dessus du
niveau de la mer jusqu'à l'amener à la verticale de la position théorique d'un
objet 1 à identifier et éventuellement détruire. Lorsque l'hélicoptère est
dans
une position voulue, à l'aide du treuil 6, on fait descendre le robot sous-
marin
jusqu'à ce qu'il soit immergé à une profondeur correspondant à la profondeur
à laquelle se trouve en principe l'objet à identifier. A l'aide des moyens de
visualisation et/ou de repérage, qui seront décrits plus en détail plus loin,
un
opérateur essaye alors de repérer l'objet. Lorsque l'objet est repéré, des
indications précises sont transmises au pilote, ou plus généralement aux
moyens de pilotage de l'hélicoptère pour que celui-ci, en déplaçant
l'hélicoptère et éventuellement en agissant sur le treuil, rapproche le robot
sous-marin 4 de l'objet 1 de façon à ce que les moyens de visualisation du
robot permettent de voir suffisamment bien l'objet 1 pour pouvoir
l'identifier.
Cette identification visuelle peut être assistée par des logiciels d'analyse
d'image spécialisés.
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Une fois l'objet 1 identifié, et s'il s'agit d'une mine, l'opérateur envoie
pour instruction au robot sous-marin 4 de déposer sur la mine au moins un
moyen 12 de neutralisation d'une mine constitué par exemple d'une charge
d'explosif, dont il enclenche un moyen de mise à feu comportant au moins
une temporisation. Une fois le moyen de mise à feu du moyen de
neutralisation de la mine enclenché, l'opérateur commande la remontée du
robot d'intervention sous-marine 4 en rembobinant le câble 5 autour du treuil
6 de façon à le sortir de l'eau et à l'éloigner de la zone dans laquelle la
mine
peut exploser.
L'hélicoptère peut alors s'éloigner de la zone dans laquelle se trouve
la mine et peut, soit retourner à sa base, soit intervenir pour identifier et
éventuellement détruire un autre objet.
L'hélicoptère étant capable de vol stationnaire et n'étant pas soumis
aux courants marins, il est facile d'amener le robot à proximité de l'objet à
identifier et de le maintenir dans cette position, ce que ne peut pas toujours
faire un robot sous-marin auto-propulsé.
Si l'hélicoptère vole à plus de 50 mètres, et de préférence plus de
100 m, au-dessus du niveau de la mer, on peut considérer qu'il est hors de
portée de l'explosion d'une mine sous-marine. L'intervention peut alors être
faite en toute sécurité.
Pour des raisons diverses, le robot peut être endommagé au cours de
la mission. Le câble en deux parties permet de remplacer le robot
endommagé par un robot neuf, sans avoir à changer tout le câble.
Les moyens de visualisation et/ou de détection des mines sont, d'une
part une ou plusieurs caméras de télévision miniaturisées accompagnées
d'un moyen d'éclairage, et d'autre part, éventuellement, un sonar haute
fréquence.
Les caméras de télévision dont les dispositions seront décrites plus en
détail ultérieurement, sont destinées à observer le voisinage du robot
d'intervention sous-marine 4 au moins dans un champ de vision qui se définit
par rapport à la vertical soit par un cône ayant un angle au sommet d'environ
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45 , soit par un champ de vision panoramique qui permet d'observer la mer
dans une demi-sphère en dessous d'un plan horizontal.
Toutes ces caméras sont équipées de moyens d'éclairage pour
permettre de voir à des profondeurs relativement importantes et jusqu'à des
distances d'une dizaine de mètres.
Ces moyens de visualisation et de détection peuvent comprendre
également un sonar haute fréquence afin de pouvoir détecter des objets au
voisinage du robot à des distances qui peuvent être comprises entre une
vingtaine de mètres et une centaine de mètres, sensiblement supérieures
aux distances accessibles par la vision à l'aide des caméras de télévision.
Outre ces moyens de reconnaissance et de détection, le robot
d'intervention sous-marine 4 dispose de moyens de détection de son cap,
nécessaires pour définir les coordonnées des objets qu'il pourra repérer. Ces
moyens de détection du cap incorporent par exemple un compas
magnétique.
Afin de faciliter l'utilisation des moyens de visualisation et de
détection, le robot d'intervention sous-marine 4 est équipé de moyens de
stabilisation en position 11 qui, en particulier, sont des moyens de
stabilisation en cap destinés à empêcher la rotation du robot autour de son
axe vertical. En effet, en l'absence de tels moyens, le robot suspendu au
bout d'un câble de grande longueur aurait tendance à tourner sur lui-même,
ce qui rendrait très difficile l'exploitation des images et nécessiterait des
moyens complexes de mesure en permanence de l'orientation des moyens
de détection par rapport à un cap déterminé.
Ces moyens de stabilisation du cap sont des moyens connus en eux-
mêmes, constitués notamment par des palettes montées au bout de bras
horizontaux et montés sur un moteur à axe vertical dont le mouvement est
asservi à une mesure d'orientation d'un point de référence du robot par
rapport à un cap déterminé à l'aide de moyens de mesure du cap.
Afin également de faciliter le repérage et l'observation de l'objet à
identifier, le robot est stabilisé en profondeur en utilisant des mesures qui
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peuvent être la position du robot par rapport au fond de la mer mesurée à
l'aide d'un sondeur ou la position du robot par rapport à la surface de la mer
mesurée par la pression. Ces mesures sont utilisées pour commander le
treuil de façon à asservir la longueur du câble à une position précise du
5 robot.
La position de l'objet 1 est repérée par rapport à sa position
géographique absolue de même que la position de l'hélicoptère 7 est
déterminée également par sa position géographique absolue. On peut donc
disposer le robot d'intervention sous-marine 4 au dessus de l'objet 1 en
10 faisant coïncider les positions géographiques absolues de l'objet 1 et de
l'hélicoptère 7 en l'absence de courant.
Cependant, si la zone dans laquelle se trouve l'objet est une zone
traversée par des courants, le robot 4 peut être entraîné par le courant de
telle sorte que le câble de support 5 ne soit plus vertical. Lorsque le robot
4
se trouve à proximité de l'objet 1, l'hélicoptère n'est alors plus à la
vertical de
l'objet 1. Afin de compenser ces effets dus au courant et faciliter le
positionnement du robot 4 par rapport à l'objet 1, on peut mesurer la
déviation du câble 5 par rapport à la vertical à l'aide de détecteurs 13
disposés dans une nacelle 14 située sous le treuil 6.
Comme on l'a indiqué précédemment, le dispositif est associé à des
moyens 15 de positionnement géographique précis. Ces moyens de
positionnement géographique précis 15 sont notamment des moyens de
positionnement géographique précis différentiels (GPS différentiels), qui
permettent au pilote de l'hélicoptère de connaître avec précision la position
de son appareil. De tels moyens de positionnement géographique précis,
absolus ou différentiels, sont connus en eux-même.
Plusieurs modes de réalisation et de fonctionnement sont possibles.
Dans un premier mode de réalisation et de fonctionnement, la position
géographique précise de l'objet 1 est déterminée à l'aide d'un moyen de
positionnement géographique différentiel précis. Les coordonnées de l'objet
sont alors envoyées à l'hélicoptère. A partir de ces données et d'information
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provenant du système de positionnement géographique précis de
l'hélicoptère, ainsi que, éventuellement, d'information en provenance du
capteur 13 des déplacements du câble par rapport à la vertical, le pilote
amène le robot à la vertical de l'objet 1.
Dans un deuxième mode de réalisation et de fonctionnement, on a, au
préalable, disposé des balises de positionnement acoustique au voisinage de
l'objet et on a disposé une balise répondeuse sur le robot d'intervention
sous-marine 4.
Les balises de positionnement acoustique, qui, de préférence, sont au
nombre minimum de trois, permettent de déterminer la position précise du
robot d'intervention sous-marine par les interférences avec la balise
répondeuse du robot.
Cette position précise du robot est envoyée à un moyen de traitement
de l'information disposé par exemple sur un navire d'accompagnement situé
à une certaine distance. Ces informations sont traduites sous forme de
consignes de positionnement envoyées à l'hélicoptère, lequel applique ces
nouvelles consignes en utilisant son moyen de positionnement géographique
précis différentiel.
Dans un troisième mode de réalisation, la position relative de l'objet 1
par rapport au robot 4 est déterminée à l'aide du sonar d'un navire chasseur
de mine accompagnateur qui transmet les informations correspondantes, par
radio, à l'hélicoptère.
Le vecteur correspondant à l'écart de position entre le robot
d'intervention sous-marine 4 et l'objet 1 est alors utilisé par un moyen
adapté
pour déterminer un ajustement de la consigne de positionnement de
l'hélicoptère, laquelle consigne est alors appliquée par le pilote de
l'hélicoptère.
Lorsque le robot d'intervention sous-marine 4 comporte à la fois une
caméra verticale, des caméras de télévision panoramiques et un sonar, la
recherche d'un objet au voisinage de sa position théorique, se fait par des
étapes successives qu'on va décrire maintenant.
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Tout d'abord, lorsque le robot est à une distance de l'objet trop
importante pour pouvoir voir l'objet avec les caméras de télévision, la
présence de celui-ci est détectée par le sonar haute fréquence qui renvoie
vers le pupitre de commande des indications sur la distance de l'objet par
rapport au robot et l'azimut de la position de l'objet par rapport à un cap de
référence du robot. La détermination de l'azimut de l'objet par rapport au cap
de référence se fait à l'aide du moyen de mesure du cap dont dispose le
robot.
A l'aide de ces informations, des indications sont données au pilote de
l'hélicoptère pour qu'il déplace l'hélicoptère de façon à rapprocher le robot
de
l'objet. Lorsque le robot est suffisamment proche de l'objet, celui-ci devient
visible par les caméras de télévision panoramique qui sont alors utilisées
pour le repérer. Eventuellement à l'aide d'un logiciel d'analyse d'image, on
déduit des images des indications sur les déplacements à faire effectuer par
l'hélicoptère pour affiner le positionnement du robot d'intervention sous-
marine par rapport à l'objet, éventuellement en modifiant son immersion en
intervenant à l'aide du treuil 6.
Lorsque l'objet est suffisamment visible par la caméra verticale,
l'image de celle-ci est analysée par l'opérateur qui vérifie qu'il s'agit bien
d'une mine et l'identifie. Pour cette analyse, l'opérateur peut être assisté
par
un logiciel spécialisé.
Lorsque la mine a été bien identifiée, l'opérateur envoie au robot 4 un
ordre de dépôt sur la mine d'un moyen de neutralisation, tel qu'une charge
12 de destruction de la mine, laquelle charge est alors déclenchée.
Comme on le verra plus loin, les moyens de neutralisation de la mine
sont soit des charges omnidirectionnelles de forme annulaire qui s'emboîtent
sur la mine, soit des charges creuses munies de moyens de fixation sur la
mine.
Les moyens de déclenchement de ces moyens de destruction de la
mine sont par exemple des minuteries de mise à feu qui laissent entre le
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moment où on a déposé la charge sur la mine et le moment où elle explose,
un délai suffisant pour pouvoir éloigner le robot.
Afin d'améliorer la sécurité du dispositif, le moyen de déclenchement
du moyen de neutralisation ou de destruction de la mine peut être un moyen
de déclenchement acoustique dans une fenêtre de temps prédéterminée,
complété éventuellement par une sécurité telle qu'une sécurité hydrostatique
par pressostat.
L'intérêt d'un moyen de déclenchement acoustique dans une fenêtre
de temps prédéterminée est qu'il ne se déclenche que lorsqu'il reçoit un
signal acoustique qui peut être envoyé à volonté par un opérateur, par
exemple par l'opérateur qui est dans l'hélicoptère. Cela peut permettre de
déposer des moyens de neutralisation sur un ensemble de mines et de les
déclencher tous simultanément. Cela peut aussi permettre à l'hélicoptère de
retarder ou d'annuler le déclenchement de l'explosion du dispositif de
destruction de la mine lorsqu'il a des difficultés, de façon à assurer sa
propre
sécurité.
On va maintenant décrire plus en détail un premier mode de
réalisation d'un robot d'intervention sous-marine représenté à la figure 2.
Ce robot repéré généralement par 4 comporte un corps 40 cylindrique,
vertical, comprenant, à sa partie supérieure, des moyens représentés
généralement par 11 de stabilisation en cap constitués de deux bras mobiles
11A comportant chacun à leur extrémité une palette 11B, et reliés à l'axe
d'un moteur 11C piloté à l'aide d'une régulation, non représentée sur la
figure, destinée à assurer la stabilité du cap d'un point de référence du
robot.
Cette régulation utilise un dispositif de mesure du cap et un moyen de
mesure de l'angle que fait la direction d'un point de référence du robot et un
cap de référence.
Le robot est suspendu au brin inférieur 5A d'un câble 5, comme on l'a
indiqué précédemment, le câble étant destiné d'une part à assurer la
suspension mécanique du robot et d'autre part à transmettre des
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informations, et éventuellement de l'énergie électrique entre le robot et un
pupitre de commande.
La partie inférieure du corps 40 du robot comporte des moyens de
visualisation et de repérage repérés généralement par 10, constitués par une
caméra de télévision verticale 101 accompagnée de moyens d'éclairage qui
regarde dans une direction verticale, par plusieurs caméras de télévision
panoramiques 102 accompagnées également de moyens d'éclairage
adaptés, et par un sonar haute fréquence 103 monté mobile de façon à
pouvoir balayer l'horizon autour du robot 4.
- L'ensemble de ces moyens de visualisation et de repérage sont reliés
au pupitre de commande du dispositif (non représenté sur la figure), par
l'intermédiaire du câble. Le minimum d'équipements électroniques associés
étant situé dans le corps du robot.
Le corps du robot comporte à sa périphérie les moyens généralement
repérés par 12 de destruction ou de neutralisation d'une mine. Ces moyens
sont constitués de deux charges explosives 121 et 122 de forme annulaire,
comprenant chacune un moyen d'allumage temporisé ou à déclenchement
par signal acoustique dans une fenêtre de temps 150 et 151 respectivement,
maintenues sur le robot par des moyens de maintien qui peuvent être
déverrouillés séparément l'un après l'autre, de façon à pouvoir laisser tomber
une charge sur une mine particulière.
Ainsi, lorsque l'on amène le robot au-dessus d'une première mine, on
peut déverrouiller la première charge explosive 121 qui glisse le long du
corps du robot et vient se déposer sur la tête de la mine et qui s'y maintient
du fait de sa forme annulaire. Cette charge explosive peut être liée au robot
par un fil de commande lui-même relié à travers le câble 5A au pupitre de
commande du dispositif, de façon à ce que l'opérateur puisse déclencher le
moyen d'allumage de la charge. Le déclenchement du moyen d'allumage de
la charge (ou plus précisément de sa minuterie), peut également être
automatique au moment du largage de la charge. Dans l'exemple décrit, le
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robot comporte deux charges explosives, mais il peut en comporter un
nombre plus important.
Ce robot qui comporte deux charges explosives 121 et 122, peut être
utilisé pour neutraliser une deuxième mine. Dans ce cas, après avoir déposé
5 la première charge 121 sur une première mine, on déplace le robot pour
l'amener au-dessus d'une deuxième mine. On déverrouille alors la deuxième
charge 122 de façon à ce qu'elle glisse le long du corps du robot et vienne se
déposer sur la deuxième mine, et on amorce la deuxième charge.
Les moyens de verrouillage et déverrouillage des différentes mines
10 sont des moyens connus en eux-mêmes que l'homme du métier peut
facilement réaliser et qui consistent éventuellement en des bras ou des pions
commandés par des vérins électromagnétiques.
Bien que cela ne soit pas visible sur la figure, le robot contient à
l'intérieur de son corps 40 une source d'électricité pour le moteur 11C du
15 moyen de régulation en cap et éventuellement pour la commande des
moyens de verrouillage et de déverrouillage des charges explosives. Cette
source d'électricité est par exemple une pile. Le robot peut également
comporter des moyens d'alimentation électrique des caméras de télévision,
de leurs moyens d'éclairage, du sonar, constitués également de piles. Enfin,
le robot comporte des moyens de détermination du cap, par exemple un
compas magnétique, et des moyens de détermination de la position du robot,
d'une part par rapport au fond de la mer, par exemple un sondeur
acoustique, et d'autre part par rapport à la surface de la mer, par exemple un
moyen de mesure de la pression. Ces moyens comprennent également leurs
alimentations électriques.
Dans une variante de réalisation, le robot peut être alimenté en
électricité par le câble de liaison avec l'hélicoptère.
Le robot peut être utilisé aussi bien pour neutraliser des mines à orin
que des mines disposées au fond de la mer.
On va maintenant décrire, en regard des figures 3 et 4, un deuxième
mode de réalisation du robot.
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Le robot repéré généralement 4' à la figure 3 comporte un corps 40'
en forme de cloche dont la partie supérieure est équipée un moyen de
stabilisation en cap 11' identique au moyen décrit dans le mode de
réalisation précédent et comportant deux bras articulés 11'A, munis de
palettes 11'B. Ce corps du robot est suspendu au brin inférieur 5A d'un câble
5 identique au câble précédent. Une caméra de télévision de vision verticale
101', des caméras de télévision panoramiques 102' et un sonar haute
fréquence 103' sont disposés à la partie inférieure du corps 40'. Des moyens
électroniques et de mesures 42, 43', 44' sont destinés à assurer le
fonctionnement des caméras de télévision 101', 102' du sonar 103', d'un
moyen de mesure du cap tel qu'un campas magnétique, d'un moyen de
mesure de la profondeur sous l'eau tel qu'un capteur de pression, et d'un
moyen de mesure de la distance par rapport au fond tel qu'un sondeur.
Le corps du robot contient également des sources de puissance
électrique, par exemple des piles, pour commander les caméras de
télévision, les sonars, les autres équipements électroniques, ainsi que
différents moteurs dont est équipé le robot afin de simplifier la conception
du
câble, des connecteurs et du connecteur tournant.
Dans une variante de réalisation, l'alimentation en électricité peut être
assurée depuis l'extérieur par le câble 5.
Outre ces moyens de mesure et de détection, le robot comporte à
l'intérieur de la cloche 40' un moyen 12' de destruction d'une mine constitué
d'une charge creuse 121' munie d'un dispositif d'allumage temporisé 150',
comportant une ventouse hydraulique destinée à plaquer la charge creuse
sur une mine à orin 1'. La ventouse hydraulique est constituée d'une jupe
130' reliée par un tuyau 131' à une pompe 132'. La charge 12' est
suspendue à l'intérieur du robot par un dispositif 41' qui permet de la faire
descendre et de la larguer et de l'abandonner, plaquée sur une mine qu'on
souhaite détruire. Contrairement au cas précédent, le robot n'embarque
qu'une seule charge creuse et ne peut, dans ce cas là, détruire qu'une seule
mine à la fois. Comme dans le cas précédent, l'essentiel du corps du robot
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est réalisé en matériaux amagnétiques et les équipements électriques ou
électroniques sont réduits au minimum de façon à avoir un robot dont la
signature magnétique est la plus faible possible.
Dans tous les cas, les équipements électroniques disposés à
l'intérieur du robot sont les équipements qui ont strictement besoin d'être
situés dans le robot pour assurer son fonctionnement. Les équipements
complémentaires sont reportés loin du robot, par exemple dans le pupitre de
commande situé dans l'hélicoptère, et sont reliés au robot par le câble 5.
De préférence, le corps du robot et tous les équipements qui peuvent
l'être, sont constitués de matériaux amagnétiques de façon à assurer une
signature magnétique la plus faible possible.
Dans tous les cas, la densité du robot doit être sensiblement
supérieure à 1 et son poids apparent suffisant pour assurer un comportement
de pendule, mais pas trop élevé pour rester compatible avec l'usage d'un
hélicoptère.
En général, le robot ne dispose pas de moyens de propulsion propres.
Mais, néanmoins, il peut être utile de prévoir des petits propulseurs, tels
que
des hélices, pour faciliter les mouvements fins d'approche finale de la
position de la mine à détruire. Cependant, ces moyens, lorsqu'ils existent,
restent notoirement insuffisants pour assurer l'autonomie de déplacement du
robot.
En ce qui concerne les moyens de commande et d'interface avec
l'opérateur, le dispositif peut comprendre des moyens informatiques et
d'affichage disposés dans l'hélicoptère.
Ces moyens informatique et d'affichage peuvent utiliser des logiciels
d'analyse d'image et de reconnaissance d'image pour faciliter l'interprétation
des images télévision. Ils peuvent utiliser également des logiciels qui
exploitent les données relatives à la détection de la mine, à la position de
celle-ci et à la position de l'hélicoptère, notamment les données fournies par
les dispositifs de positionnement précis, pour afficher des consignes pour le
pilote de l'hélicoptère, voire pour envoyer des consignes à un système de
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pilotage automatique. Ces moyens peuvent également fournir des signaux
de commande au treuil et aux moyens de pilotage de l'hélicoptère pour
stabiliser automatiquement le robot en profondeur.
Cette description de moyens n'est pas exhaustive et l'homme du
métier pourra et saura prévoir tous les moyens de commande et tous les
automatismes nécessaires.
De même, la description des équipements dont dispose le robot n'est
pas limitative, et le robot peut être équipé de tout dispositif, qui remplit
les
fonctions souhaitées, pourvu que ses caractéristiques soient compatibles
avec l'utilisation du robot sous-marin suspendu à un hélicoptère.
Par ailleurs, le robot peut n'être conçu que pour l'identification des
objets susceptibles d'être des mines. Dans ce cas, il ne comporte pas de
moyens de largage d'une charge de destruction d'une mine. Si une mine est
identifiée et doit être détruite, elle l'est en utilisant un autre robot
capable de
larguer une charge de destruction de la mine.
Enfin, l'invention a été décrite avec l'utilisation d'un hélicoptère. Mais
tout aéronef capable de transporter le robot au-dessus de la mer et de se
maintenir en vol stationnaire peut être utilisé. L'aéronef peut aussi bien
être
piloté par un pilote embarqué qu'être télécommandé. En particulier, il peut
s'agir d'un drone.
Le robot peut être utilisé et manoeuvré par un opérateur qui peut
éventuellement être le pilote de l'aéronef ou être un opérateur spécialisé.
Le pilote de l'aéronef et l'opérateur peuvent aussi bien être à proximité
l'un de l'autre qu'être éloignés. En particulier, les automatismes et les
moyens de commande et d'interfaçage avec un opérateur peuvent aussi bien
être disposés dans l'aéronef que dans un navire de soutien ou un poste de
commande à terre en liaison radio avec l'aéronef. Dans ce dernier cas, si
l'aéronef est un hélicoptère, le pilote et l'opérateur sont éloignés l'un de
l'autre. Enfin, l'opérateur peut, éventuellement, être remplacé par des
automatismes.
