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Perspectives pour la communication sous marine.

Le communication par radio (sans fil) entre les sous-marins et un navire de surface, ou la terre, n'est pas possible compte tenu de la différence de portance entre la mer et l'atmosphère. Il en est de même de la transmission sonar (utilisant les ondes sonores).

Il en résulte l'impossibilité de faire manœuvrer ensemble une formation comportant des sous-marins et, par exemple, des destroyers. Il en résulte aussi fréquemment des situations dramatiques, un sous-marin en difficulté ne pouvant alerter la terre ou être retrouvé en vue de recevoir des secours. Ceci n'empêche évidemment en rien les sous-marins d'opérer, mais le commandant en est, selon l'adage, le seul maître après Dieu.

Aujourd'hui des chercheurs du Médialab du MIT américain annoncent avoir conçu un système permettant les communications entre la mer et la surface. Il s'agit d'un transmetteur sous-marin qui envoie dans l'eau des signaux sonar en provoquant de petites vibrations qui correspondent aux 0s et aux 1s du message transmis. En surface, un receveur très sensible lit ces vibrations et décode le signal sonar.

Le dispositif, dit "translational acoustic-RF communication" (TARF), est encore en phase de tests. Mais les chercheurs sont persuadés qu'il représentera une véritable révolution dans la communication entre les sous-marins et les navires ou avions de surface. En utilisant le système, les sous-marins militaires en plongé pourront communiquer avec des avions sans se faire repérer. De même, les drones sous-marins étudiant la vie marine profonde pourront transmettre leurs observations sans faire surface en permanence. Une autre application prometteuse permettra aux avions disparus sous l'eau de faire connaître leur position, le transmetteur acoustique pouvant désormais faire partie de la boite noire de l'appareil.

Des vibrations infimes

Le signal de TARF voyage à des fréquences différentes correspondant aux bits transmis. Un 0 sera transmis sur une onde de 1oo hertz, par exemple, un 1 sur une onde de 200 hertz. En heurtant la surface, le signal crée des vibrations infimes, de quelques millimètres de hauteur. Pour éviter que ces vibrations soient inobservables du fait de l'agitation de la mer, le système envoie des centaines de signaux à la fois. Il s'agit d'une technique déjà utilisée dans les communications radio, dite orthogonal frequency-division multiplexing.

Dans l'air au dessus de la surface est positionné un radar de très haute fréquence qui envoie des signaux dans la bande des transmissions sans fils entre 30 et 300 gigahertz, bande qu'utiliseront aussi les futurs réseaux de haute fréquence, dits 5G. Ce radar sera sensible aux vibrations émises par l'émetteur sous-marin.

Pour distinguer les ondes micrométriques de celles parcourant en permanence la surface de la mer, allant de quelques centimètres à plusieurs mètres, les chercheurs ont mis au point des séries d'algorithmes très sensibles capables de faire la différences entre les ondes envoyées par le dispositif et les vagues naturelles.

Pour le moment, testé en piscine, le système ne fonctionne pas dans des vagues de plus de 16 centimètres. Mais ses concepteurs sont confiants. Des progrès considérables pourront être apportés

On peut les croire, mais ces prototypes sont encore loin de ceux qui seraient utiles en haute mer pour permettre aux sous-marins de communiquer efficacement avec la surface.

Référence

Le compte rendu de la recherche est consultable sous le titre "Networking across Boundaries: Enabling Wireless Communication through the Water-Air Interface"

http://www.mit.edu/~fadel/papers/TARF-paper.pdf

24/08/2018
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