Qu’est-ce qu’un USV ? Usages et choix en hydrographie
Mesurer la profondeur de l'eau dans un réservoir, collecter des échantillons d'eau d'un lac ou inspecter le lit d'une rivière nécessitent tous un équipement capable d'atteindre le bon endroit et de collecter des informations utiles. Un véhicule de surface sans pilote, ou USV, permet d'effectuer ces tâches sans opérateur à bord.
Mais choisir un USV ne se limite pas à sélectionner un bateau. La plate-forme, les capteurs, le système de positionnement, les liens de communication et le logiciel d'exploitation doivent tous s'adapter à votre travail.
Ce guide explique ce qu'est un USV, comment il fonctionne et ce qu'il faut prendre en compte lors du choix d'un système, y compris la série TOKNAV TBoat, pour votre projet.
Qu'est-ce qu'un USV ?
Un USV, abréviation de Unmanned Surface Vehicle, est un navire qui opère à la surface de l'eau sans équipage à bord. Vous pouvez également voir les termes « navire de surface sans équipage », « bateau drone de levé » ou simplement « bateau sans pilote ».
Selon sa conception, un USV peut être télécommandé ou suivre des lignes planifiées sous la supervision d’un opérateur. « Sans équipage » signifie qu’aucune personne n’est à bord, pas qu’il fonctionne sans surveillance humaine. Le guide de la NOAA sur les systèmes de levé sans équipage décrit ces modes d’exploitation.
Contrairement à un véhicule sous-marin, l’USV lui-même reste en surface. Les capteurs transportés par le navire peuvent mesurer les conditions en dessous ou autour de lui.
Pour les utilisateurs professionnels, les applications courantes incluent :
- Levé bathymétrique : mesure de la profondeur de l'eau et collecte des données utilisées pour cartographier le terrain sous-marin.
- Surveillance de la qualité de l'eau : mesure des paramètres de l'eau sélectionnés à l'aide de capteurs adaptés.
- Échantillonnage d'eau : collecte d'échantillons physiques pour analyse ultérieure.
- Inspection : collecte d'informations visuelles ou sonar pour soutenir les évaluations d'une voie navigable ou d'un site.
L'équipement équipant le navire détermine les tâches qu'il peut accomplir.
Comment fonctionne un USV ?
Un USV fonctionnel combine plusieurs systèmes, chacun ayant un rôle différent.
Le navire et le système de propulsion transportent l'équipement et le déplacent dans l'eau. La conception de la coque, la propulsion, la capacité de la batterie et la charge utile influencent toutes ses capacités opérationnelles.
Le système de positionnement et de navigation permet de déterminer où se trouve le navire et guide son mouvement. Les configurations de levé peuvent utiliser le GNSS avec des corrections RTK lorsque le projet nécessite un positionnement précis.
L'équipement de tâche collecte les informations dont vous avez besoin. Il peut s'agir d'un échosondeur pour la mesure de la profondeur, d'un capteur de qualité de l'eau, d'un dispositif d'échantillonnage ou d'un sonar à balayage latéral.
Le système de communication et de contrôle connecte l'opérateur au navire, permettant la supervision et le contrôle dans les conditions de fonctionnement prises en charge par le système.
Pour une étude bathymétrique, par exemple, un échosondeur mesure la profondeur tandis que le système de positionnement enregistre l'emplacement. Ces observations sont ensuite traitées, vérifiées et référencées de manière appropriée pour produire des résultats de levé utiles.
Cela explique un principe d'achat clé : le bateau amène l'équipement jusqu'au lieu de mesure, mais le système complet détermine l'utilité des données.
Commencez par le travail que vous devez faire
Avant de comparer les spécifications, définissez votre tâche principale et le résultat que vous devez obtenir.
Relevés de profondeur d'eau et de terrain sous-marin
Si vous avez besoin de cartographier un réservoir, d'évaluer l'accumulation de sédiments ou de soutenir des travaux de dragage, commencez par la couverture de levé et les livrables requis.
Déterminez si vous avez besoin de profils de profondeur individuels, d'un modèle de terrain ou de données adaptées aux calculs de volume. Ces exigences aident à déterminer le flux de travail du sonar, du positionnement, de la planification des levés et du traitement.
Surveillance de la qualité de l'eau
Si votre projet implique une surveillance environnementale, énumérez les paramètres que vous devez mesurer et où les mesures doivent être prises.
La température, le pH, l'oxygène dissous, la conductivité et la turbidité sont des exemples de paramètres que des capteurs appropriés peuvent mesurer. Confirmez le package de capteurs sélectionné, les exigences d'étalonnage et la profondeur de mesure pour votre projet.
Échantillonnage d'eau
La surveillance et l’échantillonnage répondent à des objectifs différents. Un capteur mesure un paramètre sur le terrain, tandis qu'un système d'échantillonnage collecte l'eau pour des tests plus approfondis.
Pour les travaux d'échantillonnage, précisez le nombre de points de prélèvement, le volume de l'échantillon, la profondeur de prélèvement et les procédures nécessaires pour préserver l'intégrité de l'échantillon.
Inspection et observation sous-marine
Commencez par identifier ce que vous devez inspecter. Une caméra peut documenter les conditions de surface visibles, tandis qu'un sonar à balayage latéral peut fournir des images des caractéristiques sous-marines.
Les images sonar et les mesures bathymétriques répondent à différentes questions, alors choisissez l'équipement en fonction des informations requises par votre projet.
Adaptez l'USV à votre environnement aquatique
Deux projets ayant le même objectif de mesure peuvent nécessiter des équipements différents car leurs conditions de fonctionnement diffèrent.
Profondeur de l'eau et accès : Tenez compte des sections les moins profondes, des obstacles sous-marins, des conditions du littoral et des points de lancement disponibles. La plage de mesure d’un capteur n’établit pas la profondeur minimale de sécurité du navire.
Courant, vent et vagues : Évaluez si le navire peut maintenir une vitesse de levé utile et suivre sa route prévue dans les conditions prévues. La vitesse maximale ne suffit pas à décrire sa capacité à réaliser un levé.
Végétation et débris : Les déchets flottants, les plantes aquatiques et les objets immergés peuvent affecter la propulsion, les performances du capteur et la planification d'itinéraire.
Transport et récupération : Réfléchissez à la manière dont votre équipe va transporter l'équipement, le lancer, le récupérer et accéder au site avec les batteries et accessoires.
Couverture de communication : Vérifiez les liaisons de contrôle et de données disponibles par rapport à la distance de fonctionnement du site, au terrain, aux obstacles et à la couverture réseau.
Ces détails pratiques comptent souvent autant que les spécifications principales.
Choisissez les bons capteurs et charges utiles
Un USV doit être évalué comme un système de travail configuré.
Pour un projet de levé, confirmez le type de sonar, la disposition de positionnement, la source de correction, les exigences de montage et le flux de travail de traitement des données. Pour les travaux environnementaux, confirmez l’ensemble de capteurs ou le système d’échantillonnage et ses procédures de fonctionnement.
Si vous avez l'intention d'effectuer plusieurs tâches, demandez si les équipements requis peuvent fonctionner ensemble ou doivent être échangés entre les missions. Des équipements supplémentaires peuvent affecter la consommation électrique, l’équilibre du navire, son déploiement et son endurance.
Faites également la distinction entre les spécifications individuelles des équipements et les résultats globaux. La précision du positionnement GNSS, la précision du capteur de profondeur et la précision du levé final sont des mesures différentes. L'étalonnage, la vitesse du son, le mouvement du navire, le référencement du niveau d'eau et le traitement peuvent tous influencer le résultat final.
La bonne configuration est celle qui prend en charge le livrable requis dans vos conditions de travail réelles.
Regardez au-delà de la fiche technique
Avant d’acheter, examinez comment le système s’intégrera dans le travail quotidien de votre équipe.
| Que faut-il évaluer | Pourquoi c'est important |
|---|---|
| Endurance des missions | Les performances de la batterie doivent prendre en charge votre charge de travail prévue avec la charge utile sélectionnée et une marge de retour appropriée. |
| Formation des opérateurs | Votre équipe doit comprendre la préparation, le contrôle, la supervision, la récupération et les contrôles de routine. |
| Exportation et traitement des données | Les informations collectées doivent correspondre à vos logiciels existants et à vos exigences en matière de reporting. |
| Entretien et pièces de rechange | Les batteries, les composants de propulsion et les capteurs nécessitent un plan de maintenance réalisable. |
| Assistance technique | Des modalités d'assistance claires aident votre équipe à résoudre les questions de configuration et de fonctionnement. |
| Équipement inclus | Un devis doit identifier le navire, les capteurs, les batteries, les accessoires, les logiciels et les services fournis. |
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Pour comparer les coûts, considérez le package complet et ses exigences continues. Un prix initial inférieur pour un navire ne représente peut-être pas le coût inférieur d’un système prêt à l’emploi.
Découvrez la série TOKNAV TBoat
La série TOKNAV TBoat offre des options USV pour les tâches de levé sur l'eau et environnementales. La gamme comprend TBoat10 et TBoat20, avec des configurations d'application répertoriées pour les levés bathymétriques, la surveillance de la qualité de l'eau, l'échantillonnage de l'eau et les travaux de patrouille sonar à balayage latéral. Explorez la série TOKNAV TBoat.
Les dimensions de coque publiées constituent un point de départ pratique lors de l’examen du transport et du déploiement :
| Plateforme | Dimensions de coque publiées |
|---|---|
| TOKNAV TBoat10 | 980 × 520 × 254 mm |
| TOKNAV TBoat20 | 1280 × 580 × 430 mm |
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La taille de la plateforme n’est qu’une partie de la sélection. La charge utile prévue, l'environnement d'exploitation, les exigences de mesure et le flux de travail de l'équipe doivent guider la configuration finale.
Par exemple, une équipe mesurant la profondeur d’un réservoir devrait commencer par la configuration du levé bathymétrique, son positionnement et ses exigences en matière de données. Une équipe collectant des échantillons d’eau devrait plutôt commencer par les modalités d’échantillonnage et la procédure de collecte.
Lorsque vous discutez des options de TBoat avec TOKNAV, expliquez le travail que vous devez effectuer. Cela donne à l’équipe une base utile pour recommander une plateforme et confirmer l’équipement requis pour votre application.
Quelles informations devez-vous envoyer pour un devis ?
Un briefing de projet clair rend la sélection des produits et les devis plus efficaces. Inclure :
- Emplacement : votre pays ou région et le type de plan d'eau.
- Tâche principale : levé bathymétrique, surveillance de la qualité de l'eau, échantillonnage, inspection ou une combinaison.
- Conditions du site : profondeur, courant, vagues, végétation et accès à la mise à l'eau attendus.
- Exigences opérationnelles : zone de levé, distance de l'opérateur et durée typique de la mission.
- Résultats requis : mesures, cartes, quantités d'échantillons ou rapports que vous devez fournir.
- Équipement existant : capteurs, équipements GNSS ou logiciels de traitement que vous utilisez déjà.
- Plan d'achat : quantité attendue, fourchette budgétaire si disponible et calendrier du projet.
Vous n’avez pas besoin de connaître toutes les spécifications techniques avant de contacter un fournisseur. Décrire clairement votre projet est une première étape utile vers la sélection du bon système.
Trouvez le bon USV pour votre projet
Un USV approprié relie trois éléments : la tâche que vous devez accomplir, les conditions dans lesquelles vous travaillez et les informations dont votre client ou votre projet a besoin.
Commencez par ces exigences, puis choisissez la plateforme, les capteurs et le flux de travail qui les prennent en charge.
Vous planifiez un projet d'étude ou de surveillance de l'eau ? Explorez les plates-formes TOKNAV USV et partagez votre application, les conditions du site et les résultats requis avec TOKNAV pour discuter d'une configuration TBoat appropriée et demander un devis.