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Mesure des vagues dans la mer arctique

Mesure des vagues en haute mer et dans la glace avec AHRS.

"Les unités ont été fiables, sans aucune défaillance dans les conditions difficiles de l'Arctique. Ils ont fonctionné en continu pendant plus d'un an sans nécessiter de cycles d'alimentation, etc.| Martin Doble

AHRSGéospatial
Bouée instrumentée Mer arctique

Au cours des dernières décennies, l'Arctique s'est réchauffé plus que toute autre région, ce qui a entraîné une réduction significative du volume de la glace de mer. La combinaison d'une zone libre de glace plus étendue et d'une couverture de glace plus mobile a conduit à l'émergence d'une zone de glace marginale saisonnière (MIZ) dans la mer de Beaufort.

L'initiative MIZ de l'Office of Naval Research met en œuvre un programme intégré d'observations et de simulations pour étudier la dynamique glace-océan-atmosphère à l'aide de plusieurs systèmes autonomes, notamment des bouées houlomotrices.

Le programme comprenait 25 bouées à vagues pour quantifier les caractéristiques et l'évolution des vagues en haute mer et dans la glace. Vingt bouées ont été déployées en été et cinq en hiver. "Nous avions besoin d'une solution très rapide et rentable pour mesurer les spectres directionnels des vagues dans l'océan.

Le délai de déploiement était court, il était donc essentiel de disposer d'une solution intégrée qui nous donne de bonnes valeurs de soulèvement dès la sortie de la boîte. Le délai de livraison des unités était également critique", indique Martin Doble, océanographe à l'école française UPMC et membre du programme oceoresearch.

Les bouées d'été, d'abord forées dans la glace, ont été alimentées par des panneaux solaires et équipées de capteurs inertiels Ellipse-A pour détecter les effets des vagues lointaines et proches sur la banquise locale. Une fois la glace fondue, les bouées d'été ont continué à mesurer les caractéristiques de l'océan ouvert.

Les 5 bouées d'hiver ont été installées sur la glace. Ces bouées sont en aluminium pour une meilleure résistance et contiennent suffisamment de batteries pour les alimenter pendant les mois sombres de l'hiver. Chaque bouée contenait également des composants électroniques de traitement et de contrôle, une carte SD, un GPS, un modem satellite Iridium et des antennes pour transmettre les données enregistrées sur demande à la station de base de Cambridge.

Les données des bouées d'été (vagues en haute mer) et des bouées d'hiver (vagues sur la glace) ont également été utilisées ensemble pour quantifier le taux d'atténuation des vagues.

Les capteurs inertiels Ellipse-A ont été utilisés ici pour mesurer la hauteur et la direction des vagues. Ellipse-A mesure en temps réel le roulis, le tangage, le cap avec une précision de 0,35° et le pilonnement avec une précision de 10 cm.

Chaque capteur est calibré pour le biais, la linéarité, le gain, le désalignement, l'axe transversal et le gyro-g entre -40°C et +85°C. Cela leur permet de fournir des données fiables dans des environnements difficiles, et qu'est-ce qui peut être plus difficile que la glace de l'Arctique ? "Les unités ont été fiables et n'ont connu aucune défaillance dans les conditions difficiles de l'Arctique.

L'Ellipse-A fonctionne en continu depuis plus d'un an sans nécessiter de cycles d'alimentation, etc., et les chiffres sont bons, donnant des résultats clairs", selon les termes du Dr Doble.

"Nous avions besoin d'une solution très rapide et rentable pour mesurer les spectres d'ondes directionnelles dans l'océan." | Martin Doble

Au cours du projet, la Ellipse Series a été lancée, une nouvelle ligne remplaçant la série IG-500.

Plus précis dans l'attitude et plus fiables (IP68) pour le même budget, les nouveaux capteurs inertiels miniatures fournissent maintenant un pilonnement qui s'ajuste automatiquement à la période de la vague pour de meilleures performances.

Les capteurs Ellipse-A sont actuellement utilisés dans un nouveau projet de l'ONR dans les mers de Beaufort et des Tchouktches.

Bouée instrumentée AHRS
Bouée à vagues AHRS
18
Profils de mouvement - Air, terre et mer
0. 1 °
Très bon tangage et roulis
300 mW
Consommation électrique
45 g
Poids total de l'AHRS

Ellipse-A

Ellipse-A est un système de référence d'attitude et de cap (AHRS) abordable et très performant. Il intègre une procédure d'étalonnage magnétique de premier ordre pour un cap optimal et convient aux applications peu ou moyennement dynamiques. Il intègre une procédure d'étalonnage magnétique de premier ordre pour un cap optimal et convient aux applications faiblement à moyennement dynamiques.

Étalonné en usine de -40°C à 85°C, ce robuste capteur de mouvement inertiel fournit des données sur le roulis, le tangage, le cap et le louvoiement.

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Ellipse A Unité AHRS Checkmedia

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Bienvenue dans notre section FAQ ! Vous y trouverez les réponses aux questions les plus courantes concernant les applications que nous présentons. Si vous ne trouvez pas ce que vous cherchez, n'hésitez pas à nous contacter directement !

Qu'est-ce qu'un capteur de mesure d'ondes ?

Les capteurs de mesure des vagues sont des outils essentiels pour comprendre la dynamique des océans et améliorer la sécurité et l'efficacité des opérations maritimes. En fournissant des données précises et opportunes sur l'état des vagues, ils aident à prendre des décisions éclairées dans divers secteurs, du transport maritime et de la navigation à la conservation de l'environnement.

 

Les bouées à vagues sont des dispositifs flottants équipés de capteurs qui mesurent les paramètres des vagues tels que la hauteur, la période et la direction.

 

Ils utilisent généralement des accéléromètres ou des gyroscopes pour détecter le mouvement des vagues et peuvent transmettre des données en temps réel à des installations à terre pour analyse.

Qu'est-ce que la bathymétrie ?

La bathymétrie est l'étude et la mesure de la profondeur et de la forme des terrains sous-marins, principalement axées sur la cartographie des fonds marins et d'autres paysages submergés. C'est l'équivalent sous-marin de la topographie, qui fournit des informations détaillées sur les caractéristiques sous-marines des océans, des mers, des lacs et des rivières. La bathymétrie joue un rôle crucial dans diverses applications, notamment la navigation, la construction maritime, l'exploration des ressources et les études environnementales.

 

Les techniques bathymétriques modernes s'appuient sur des systèmes sonar, tels que les échosondeurs monofaisceau et multifaisceaux, qui utilisent les ondes sonores pour mesurer la profondeur de l'eau. Ces appareils envoient des impulsions sonores vers le fond marin et enregistrent le temps de retour des échos, calculant ainsi la profondeur en fonction de la vitesse du son dans l'eau. Les échosondeurs multifaisceaux, en particulier, permettent de cartographier de vastes étendues de fonds marins en une seule fois, fournissant ainsi des représentations très détaillées et précises des fonds marins.

 

Les données bathymétriques sont essentielles à la création des cartes marines, qui permettent de guider les navires en toute sécurité en identifiant les dangers sous-marins potentiels tels que les rochers submergés, les épaves et les bancs de sable. Elles jouent également un rôle essentiel dans la recherche scientifique, en aidant les chercheurs à comprendre les caractéristiques géologiques sous-marines, les courants océaniques et les écosystèmes marins.

À quoi sert une bouée ?

Une bouée est un dispositif flottant principalement utilisé dans les environnements maritimes et aquatiques pour plusieurs raisons essentielles. Les bouées sont souvent placées à des endroits spécifiques pour marquer les passages sûrs, les chenaux ou les zones dangereuses dans les plans d'eau. Elles guident les navires et les embarcations en les aidant à éviter les endroits dangereux tels que les rochers, les eaux peu profondes ou les épaves.

 

Elles sont utilisées comme points d'ancrage pour les navires. Les bouées d'amarrage permettent aux bateaux de s'amarrer sans avoir à jeter l'ancre, ce qui peut être particulièrement utile dans les zones où l'ancrage n'est pas pratique ou nuit à l'environnement.

 

Les bouées instrumentées sont équipées de capteurs qui mesurent les conditions environnementales telles que la température, la hauteur des vagues, la vitesse du vent et la pression atmosphérique. Ces bouées fournissent des données précieuses pour les prévisions météorologiques, la recherche sur le climat et les études océanographiques.

 

Certaines bouées servent de plateformes pour la collecte et la transmission de données en temps réel à partir de l'eau ou des fonds marins, souvent utilisées dans la recherche scientifique, la surveillance de l'environnement et les applications militaires.

 

Dans la pêche commerciale, les bouées marquent l'emplacement des pièges ou des filets. Elles contribuent également à l'aquaculture en marquant l'emplacement des fermes sous-marines.

 

Les bouées peuvent également marquer des zones désignées telles que les zones d'interdiction d'ancrage, les zones d'interdiction de pêche ou les zones de baignade, contribuant ainsi à l'application des réglementations sur l'eau.

 

Dans tous les cas, les bouées sont essentielles pour assurer la sécurité, faciliter les activités maritimes et soutenir la recherche scientifique.

Qu'est-ce que la flottabilité ?

La flottabilité est la force exercée par un fluide (comme l'eau ou l'air) qui s'oppose au poids d'un objet immergé. Elle permet aux objets de flotter ou de remonter à la surface si leur densité est inférieure à celle du fluide. La flottabilité est due à la différence de pression exercée sur les parties immergées de l'objet - une pression plus importante est appliquée à des profondeurs plus faibles, ce qui crée une force ascendante.

Le principe de flottabilité est décrit par le principe d'Archimède, qui stipule que la force de flottaison vers le haut d'un objet est égale au poids du fluide déplacé par l'objet. Si la force de flottaison est supérieure au poids de l'objet, celui-ci flotte ; si elle est inférieure, l'objet coule. La flottabilité est essentielle dans de nombreux domaines, du génie maritime (conception de navires et de sous-marins) à la fonctionnalité de dispositifs flottants tels que les bouées.