Introduction
Les sonars latéraux conventionnels émettent à une fréquence donnée constante. La base de leur problème réside dans le conflit qui existe entre la portée et la résolution : une haute fréquence accroîtra la résolution au détriment de la portée qui sera réduite. Une basse fréquence ou une augmentation extrême de la puissance d’émission diminuera la résolution au profit de la portée.
C’est de ce dilemme que sont partis les créateurs de la technologie Chirp appliquée au sonal ; cette méthode a pour but d’augmenter la résolution sans diminuer la portée. Cela est possible en améliorant le rapport Signal/Bruit à l’aide d’un sonar numérique (cf.le Sonar numérique).
La technologie Chirp ou encore « technologie du rythme de compression » fut d’abord utilisée par les systèmes radar au cours de la seconde guerre mondiale. La source Chirp peut être comparée aux stridulations émises par les insectes, par analogie au signal modulé qu’ils émettent.
Le système sonal à stridulation
La stridulation peut se traduire par une modulation linéaire de fréquence. C’est une onde émise à amplitude variable dans le temps. Contrairement à l’onde habituelle émise par un sonar latéral conventionnel qui ne se traduit que par un pic de très grande amplitude, l’onde Chirp est une onde modulée composée de nombreux pics en amplitude croissante, puis décroissante. Ainsi, l’onde opère à une fréquence croissante ou décroissante selon le coté où se situe le transducteur sur le poisson.
Dessin 3:Répartition des fréquences de part et d'autre du poisson
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Figure 4: Signal d’un émetteur Chirp (a) et signal d’un émetteur de sonal conventionnel (b).
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La fréquence de modulation varie de quelques kHz. Par exemple, le SIS-1 000 de Datasonics permet des portées totales de 7550m pour une résolution « constructeur » de 10cm. La modulation de fréquence varie de 90 à 110kHz d’un côté du poisson et de 110 à 90kHz de l’autre côté.
Contrairement aux systèmes d’explosion à onde continue, la résolution du système de sonar Chirp n’est pas fonction de la durée de l’explosion, mais fonction de la longueur d’onde de la pulsation. Le fait que la durée de l’impulsion ne soit alors plus un problème permet alors de jouer avec l’onde de manière à travailler avec une puissance plus basse (inférieure à la limite de saturation du matériel), une plus longue durée d’émission et de réception, et une plus basse fréquence possédant une large bande de variation de fréquence (de 110 à 90kHz pour le SIS-1 000). Ainsi, le sonar Chirp pourra avoir une grande portée tout en conservant une bonne résolution et réciproquement.
Utilisation du CHIRP
Pour une acquisition en Chirp, le système est numérique, il faut alors faire attention de digitaliser d’au moins deux fois la Haute Fréquence (appelée fréquence de Shannon)
Pour effectuer les différentes mesures avec un Chirp sonal, il est nécessaire d’enregistrer :
- CTD
- Magnétomère
- Mesure de flux
- Altimètre
- Profondeur
- Boussole
- les données de navigation
Les principaux fabricants
Ces SONARs latérauxs sont exclusivement représentés par la la firme DATASONICS inventeur de la technologie chirp appliquée au sonal.
La gamme des chirp SONAL est représentée pour tous les fonds et des portées allant de 100m à 5 000m.
Pour effectuer les différentes mesures avec un Chirp sonal, il est nécessaire d’enregistrer :
- Le SIS 1000 et SIS 1 500 sont des sonars de petit fond ayant des portées de 100 à 1 500m
- Le SIS 3 000 et SIS 7 000 sont pour les grands fonds et ont des portées de 2 000 et 5 000m.
En savoir plus sur le Chirp