Découvrez les principes de la détection par sonar actif en milieu sous-marin, à travers la théorie et des exemples pratiques. Quels sont les avantages et les différences de la détection active par rapport à la détection passive ? 

Plusieurs phénomènes d’ordre physique peuvent entraîner des diminutions des portées estimées des sonars actifs. Apprenez que les limitations des performances dues à la cavitation acoustique et à la furtivité sont incontournables, car liées à des propriétés fondamentales acoustiques et du milieu océanique.

La fusion de données est incontournable pour aider à la prise de décision issue de l'analyse des données. Il n'existe pas une méthode de fusion de données, cet article se focalise sur un premier niveau de fusion, celui des pistes dans les systèmes de surveillance.

Bien qu'indiscret et consommateur d'énergie, le sonar actif est très utilisé, notamment dans le domaine militaire dans le but détecter les sous-marins. La présentation suit, étape par étape, le cheminement de l'impulsion émise qui se réfléchit ensuite sur un obstacle ou une cible. Après avoir effectué le trajet retour, l'écho est reçu par une antenne, traités grâce à des algorithmes dont les sorties sont présentées à un opérateur. Cet ordre est aussi celui des termes de l’équation sonar. Trois exemples issus de situations réelles en mer concrétisent cette approche. Cette première partie traite du cas élémentaire (en bruit seul).

Le sonar passif est discret et ne perturbe pas la faune marine puisqu’il n’écoute que les sons provenant des bruiteurs, lesquels émettent des signaux acoustiques se propageant dans l’océan pour être reçus par les antennes du sonar. Ces dernières sont perturbées par les nuisances sonores provenant du porteur et du milieu. Les signaux reçus par les capteurs de l’antenne sont traités par des algorithmes appropriés dont les sorties sont affichées afin qu’un opérateur, aidé de l’écoute audio, décide de l’intérêt de la détection. L’article décrit chaque étape du cheminement de l’information, de la source acoustique à l’opérateur. Cet ordre est aussi celui des termes de l’équation sonar servant à estimer la portée. Trois exemples issus de situations réelles en mer montrent l’emploi de ce formalisme.

Cet article traite du problème de l’apport d’informations additionnelles aux mesures d’angles dans les techniques de trajectoire passive (TPA). Ces mesures supplémentaires peuvent être de plusieurs types : mesures relatives à la détection d’une éventuelle manœuvre de la source (pas toujours détectable), mesures de fréquence rayonnées par la source, ou mesures angulaires provenant d’une autre plate-forme (triangulation). Ces trois cas sont abordés en pratique, avec présentation théorique du problème et des tests et calculs associés, ainsi que des applications. Il est au final démontré pour chacun d’eux que l’observateur n’a plus nécessité de manœuvrer comme en TPA.

Composants des systèmes de surveillance, de mesure et d’observation, les senseurs passifs ont l’avantage de ne pas émettre d’impulsions et de couvrir un large spectre de fréquences. Leur inconvénient majeur est qu’ils délivrent des mesures d’angle, nécessitant donc soit une localisation par triangulation, soit l’utilisation d’une méthode de trajectographie. Cet article expose les principes et méthodes d’estimation à utiliser en trajectographie, les algorithmes et notations associés, ainsi que les limitations de cette technique.