Fonctionnement d'un sondeur multifaisceaux
Un sondeur multifaisceaux… c’est quoi ?
Le sondeur multifaisceaux mesure la hauteur d’eau en plusieurs points, sur une large bande. Situé sous la coque du navire, il balaye le fond en même temps que le navire se déplace, selon plusieurs directions dans l’axe transversal du navire et avec une résolution d'autant plus grande que ses faisceaux sont étroits.
Comment ça marche ?
Le sondeur émet une onde acoustique qui se propage dans l’eau, se réfléchit dans le fond et repart vers la surface. Les récurrences successives de ces émissions permettent de balayer le fond marin sur une largeur pouvant atteindre de dizaine de kilomètres en fonction de la profondeur.
Le fonctionnement d'un sondeur multifaisceaux est basé sur la combinaison d'une antenne d'émission placée longitudinalement sous le navire et d'une antenne de réception multi-capteurs placée perpendiculairement à l'avance du navire. L'intersection entre le lobe d'émission et le faisceau de réception permet de visualiser un éventail de faisceaux étroits sous la trajectoire du navire. La mesure des profondeurs avec ce système consiste à exploiter les signaux de chaque faisceau pour déterminer l'instant d'arrivée de l'impulsion sonore après émission et réflexion sur le fond marin.
A quoi sert un sondeur multifaisceaux ?
Un SMF permet de mesurer la bathymétrie (la profondeur des océans) et l'intensité de l'écho réfléchi, ce que l'on nomme la réflectivité.
La mesure bathymétrique est une information essentielle à la morphologie du fonds des océans. Ces instruments servent à établir des cartes marines de navigation, des modèles numériques représentant en 3D la configuration d’un fond marin, d’étudier les reliefs sous-marins tels que les fosses océaniques ou bien encore d’étudier la pose des câbles et pipelines sous-marin.
En plus de la bathymétrie, le sondeur multifaisceaux peut fournir une image acoustique : la réflectivité. Il s’agit de l’intensité de l’écho réfléchi sur le fond. La réflectivité est liée à la fréquence utilisée, l’angle d’incidence sur le fond et la nature des sédiments marins. Plus le fond est constitué de sédiments meubles (boue, vase), plus la réflectivité est faible, et plus le fond est dur (cailloutis, roche), plus la réflectivité sera grande. Il est ainsi possible de déterminer la nature des fonds marins, en même temps que leur forme.
Avec de tels systèmes, on dispose ainsi d’un outil permettant d'effectuer d'un même coup le levé de l'ensemble des données de bathymétrie et de réflectivité pour l’étude du relief et la nature des fonds marins.
Le sondeur multifaisceaux permet aussi d’enregistrer une coupe longitudinale de tous les cibles détectées durant la propagation de l’onde acoustique appelée image colonne d’eau. Cette image peut servir à détection de panaches de bulles, de bancs de poissons, des herbiers sur le fonds, sortie de fluides, …