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Communication sous-marine – Modems et transducteurs acoustiques
Communications sous-marines sans fil
Bien que les communications sous-marines puissent être assurées par des câbles et des attaches, cela limite la polyvalence et la flexibilité des systèmes concernés, en particulier dans le cas des sous-marins et des véhicules robotisés. Les communications sous-marines sans fil peuvent être déployées rapidement et utilisées dans des environnements où il peut être dangereux ou peu pratique de poser des câbles.
Les ondes sonores sont atténuées et absorbées moins rapidement que les ondes RF (radiofréquences) ou les impulsions laser. Les communications acoustiques constituent donc la forme la plus répandue de technologie sans fil sous-marine. Les ondes acoustiques peuvent être utilisées pour atteindre des distances de communication pratiques de plusieurs kilomètres sans nécessiter d’émetteur à très haute puissance.
Systèmes de communication acoustique
Modems acoustiques
Les systèmes de communication sous-marins qui utilisent des ondes sonores nécessitent un modem acoustique. Cet appareil décode les ondes acoustiques captées en données numériques pouvant être traitées par un ordinateur, et encode également toutes les données numériques qui doivent être diffusées sous forme d’ondes acoustiques.
Les informations numériques peuvent être transformées en un signal acoustique à l’aide de l’une des nombreuses techniques de modulation, notamment :
- Modulation par déplacement de fréquence (FSK)
- Modulation par déplacement de phase (PSK)
- Multiplexage par répartition orthogonale de la fréquence (OFDM)
Les modems acoustiques peuvent également appliquer des algorithmes de correction d’erreurs afin d’améliorer la robustesse de la transmission des données dans des environnements sous-marins difficiles.
Transducteurs acoustiques
Les modems acoustiques sont reliés à des transducteurs acoustiques, qui sont des dispositifs convertissant l’énergie électrique en ondes sonores et vice versa. Ces transducteurs sont installés dans des projecteurs, qui transmettent les ondes acoustiques, et dans des hydrophones, qui les reçoivent. Les transducteurs piézoélectriques sont les plus couramment utilisés, avec des matériaux tels que la céramique, les monocristaux, les polymères et les composites.
Applications des communications acoustiques
Les systèmes de communication acoustique sous-marine sont utilisés dans un large éventail d’applications dans les secteurs commercial, industriel, militaire et scientifique. Ils peuvent servir à suivre les sous-marins, les véhicules sous-marins et d’autres équipements, ainsi qu’à transmettre des données et des informations vers et depuis la surface. Ils peuvent également être utilisés pour extraire des informations recueillies par des réseaux de capteurs sous-marins et au fond des océans, telles que des données océanographiques et environnementales marines.
