Des incursions sous-marines au trafic de drogue toujours plus sophistiqué, les missions du sonar sont nombreuses et variées. Pour résoudre ces problèmes, les flottes ont besoin de systèmes pour les patrouilleurs côtiers et les petits navires
Ces dernières années, un certain nombre de tendances technologiques et opérationnelles dans le développement de sonars sont apparues, soutenues par la demande croissante de ces systèmes pour les petits navires.
Selon Gabriel Jourdon, responsable des stations hydroacoustiques (GAS) chez Thales, la défense anti-sous-marine (ASW) est la tâche principale des stations sonars depuis des décennies. Dans le même temps, le nombre de sous-marins dans le monde augmente, de plus en plus de pays les adoptent pour le service, ce qui inquiète la communauté militaire.
« L'activité économique active en mer, en particulier l'utilisation des ressources océaniques, oblige les États à prendre des mesures pour contrôler et protéger leurs zones économiques », a-t-il déclaré. - Des conflits territoriaux en mer surgissent ici et là, et l'invasion d'un sous-marin dans la zone économique exclusive est le principal problème. Ce problème est aggravé pour certains pays par le fait que de vastes zones doivent être protégées. »
Ces tendances interdépendantes stimulent la demande de systèmes ASW, dans lesquels les sonars sont un élément clé. "La plupart des flottes et des pays sont confrontés à la tâche de protéger leur souveraineté nationale, leurs intérêts commerciaux et économiques et de contrer l'invasion de sous-marins dans leurs eaux nationales", a déclaré Jourdon.
Les questions d'argent
Cependant, le coût élevé de ces navires de l'OLP. comme les frégates, ont contribué au fait que le GAS a commencé à être installé sur des plates-formes plus petites et même sur des navires non militaires, qui n'étaient pas à l'origine destinés à l'ASW à haute intensité. Ceci, par exemple, s'applique pleinement aux navires de patrouille des zones côtières (SKPS).
« L'idée ici est soit de compléter les actifs ASW existants, soit de donner aux flottes des pays en développement des capacités ASW de base. Sa mise en œuvre nécessitera des solutions efficaces et éprouvées en mer avec des performances stables et des capacités réelles de l'OLP. »
Le GAS ne devrait pas affecter négativement les capacités de navigation du navire, a ajouté Jourdon, notant que le sonar de coque compact BlueWatcher de sa société a été conçu dès le départ pour "avoir un impact minimal sur la maniabilité et la vitesse du navire".
Thales se concentre sur le développement de sonars pour SKPS et autres petits navires. Au salon Euronaval 2014, par exemple, elle a présenté une gamme de nouveaux GAS. En plus de BlueWatcher, il comprend également le CAPTAS-1 GAS à profondeur d'immersion variable.
Le BueWatcher "offre des capacités de détection et de suivi supérieures dans les eaux peu profondes et bruyantes", a déclaré Jourdon, mais il a noté que ce GAS compact peut également fonctionner à des profondeurs supérieures à 10 km. "Cela apporte une contribution inestimable au système de sécurité du navire tout en aidant à éviter les obstacles devant le navire."
Le CAPTAS-1 "est l'outil PLO clé" dans la gamme de radars compacts de l'entreprise, permettant une détection à des portées moyennes jusqu'à environ 30 km. « Il apporte une grande contribution au processus de confinement des sous-marins », a-t-il ajouté.
Les deux systèmes multifonctionnels sont conçus pour fonctionner dans une grande variété de conditions, et ils ont fait leurs preuves sur les navires à faible déplacement. Dans certaines flottes, ils sont généralement utilisés comme élément supplémentaire d'un ASW. Les deux produits Thales sont très demandés sur les marchés étrangers prometteurs, notamment l'Asie, l'Amérique latine et le Moyen-Orient.
Jourdon a ajouté: « Récemment, la demande a évolué vers des systèmes de sonar efficaces qui peuvent devenir un élément indispensable des opérations de sécurité des flottes dans les eaux côtières et profondes. Ils doivent être compacts pour une installation sur de petits navires, faciles à utiliser, effectuer les tâches requises à un coût abordable. »
Modification des exigences
Thomas Dale, représentant du département Marine HAS à Kongsberg Maritime Subsea, a également noté la demande accrue dans l'industrie des magnétoscopes, où les capacités multitâches sont cruellement nécessaires. "Les plates-formes multitâches et SKPS devraient être capables de trouver non seulement de gros objets tels que des sous-marins, mais également des objets plus petits tels que des sous-marins ultra-petits, des conteneurs flottants ou des mines."
Les exigences pour la portée du GAS pour le SKPZ et les frégates sont souvent différentes. Le SKPZ nécessite un GAS d'une portée de 10 à 15 km. Cela est également évident sur le marché des patrouilleurs rapides, où les sonars de moyenne portée sont souvent suffisants. Plusieurs bateaux « peuvent essaimer » en même temps, élargissant ainsi le champ de vision de tous les navires du groupe. "Vous ajoutez la gamme GAS de trois, quatre, cinq navires, par conséquent, vous augmentez considérablement la plage de couverture en utilisant plusieurs navires", a-t-il expliqué.
Selon Dale, la complexité des tâches du SKPZ nous oblige cependant à rechercher un équilibre entre portée et capacités. « SKPZ opère de manière plus ou moins indépendante. Le compromis sur le marché SKPS est que vous avez besoin d'un GAZ à un prix raisonnable, qui est facile à installer et qui peut fonctionner dans plusieurs tâches - c'est plus important que la simple portée du GAS seul ».
La HAS à moyenne fréquence peut être particulièrement utile pour détecter les petits navires de surface. Dahle a noté qu'« il est difficile de repérer un objet comme un bateau pneumatique à coque rigide la nuit, surtout si vous êtes dans des eaux agitées. Mais si vous avez un GUS, alors vous pouvez l'entendre en mode passif ou détecter un navire ou son sillage en mode actif."
Kongsberg se concentre sur les eaux côtières, a déclaré Dale. « Ce segment est plus qu'un simple PLO. Nos produits recherchent des objets dans toute la colonne d'eau et sur les fonds marins. Ils traquent les navires de surface ainsi que les sous-marins et les véhicules sous-marins sans pilote. Notre technologie est conçue pour résoudre les problèmes de réverbération (réflexion sonore) et fonctionner dans les eaux côtières. »
Il a attiré l'attention sur le sonar SS2030, monté dans la coque du navire, et sa version conteneur du sonar à profondeur variable ST2400. Bien qu'ils soient principalement destinés au PLO côtier, ils ont des applications plus larges, par exemple, l'évitement d'obstacles, la détection de mines et le suivi de bateaux, de véhicules sous-marins et d'autres objets.
À cette fin, des GAS Kongsberg ont été installés sur une gamme de navires de petite et moyenne taille, notamment des navires des garde-côtes et des patrouilleurs rapides. Par exemple, le navire de recherche de la marine chilienne "Cabo de Homos" a été équipé du SS2030 GAS l'année dernière pour rechercher et localiser les épaves de sous-marins, ce qui a été démontré avec succès lors d'exercices de recherche et de sauvetage.
"Souvent, les SKPZ sont construits sans sonars, mais nous espérons que cela changera à mesure que les flottes prendront conscience des capacités multitâches d'un sonar de milieu de gamme", a déclaré Dale.
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Détection des plongeurs et des nageurs
La société britannique Sonardyne International a bénéficié de la demande croissante de systèmes de détection pour les plongeurs et les nageurs. Par exemple, en juillet de l'année dernière, elle a annoncé un nouveau contrat pour fournir Sentinel à un client anonyme d'Asie du Sud-Est, qui sera installé dans tous ses SKPS. Le contrat s'appuie sur un accord précédent pour la fourniture de systèmes portables à l'une des flottes européennes afin de protéger son SKPS.
"SKPS devient une ressource de plus en plus recherchée par les flottes et les garde-côtes du monde entier dans la lutte contre la piraterie, le trafic de drogue, le terrorisme et l'action contre les mines", a déclaré Sonardyne dans un communiqué coïncidant avec la cérémonie de signature du contrat. - La plate-forme SKPS se développe dans sa polyvalence grâce aux nouveaux développements dans la construction navale, permettant à ces navires d'être configurés pour diverses tâches grâce à l'utilisation de systèmes commerciaux sur étagère, tels que, par exemple. Sentinelle".
« Sonardyne a commencé à expédier ses systèmes sur le marché SKPS il y a environ deux ans », a déclaré Nick Swift, responsable de la sécurité maritime de la société. - Nous recevons beaucoup de demandes. Il y a une certaine croissance de la demande dans ce domaine. »
Le système Sentinel peut détecter, suivre et classer les menaces à une distance de 1200 mètres, il peut être intégré au système d'information et de contrôle du navire ou à des systèmes locaux de connaissance de la situation, tels que le système de surveillance à longue portée NiDAR fabriqué par MARSS Group. Il fonctionne en modes de détection et de classification actifs et passifs, et peut être portable ou installé dans la coque du navire. Sentinel XF (fonctionnalité supplémentaire) est proposé pour les structures militaires et de sécurité nationale.
« Le système peut être portable ou installé dans la coque d'un navire à l'aide du système exclusif Sonardyne », explique Swift. - Nous fournissons les deux configurations. Notre système est intrinsèquement flexible et peut être intégré à votre système de surveillance ou à votre système de contrôle de combat. »
La version montée sur coque « est une excellente solution pour les RCC plus récents et plus grands », tandis que la version portable « peut être facilement déployée à partir de n'importe quel navire et est très populaire sur le marché des RCC ».
Swift a ajouté: « Selon la façon dont les flottes utilisent leurs navires, elles peuvent ne pas avoir besoin d'un GAS dans certaines zones d'opération. Par exemple, lorsque vous êtes basé dans votre port, vous pouvez avoir besoin d'une protection complète et sophistiquée. Et pour un déploiement dans une zone donnée, vous pouvez prendre un système portable. »
Le contrat susmentionné avec un pays asiatique a souligné l'importance d'utiliser des systèmes pour protéger les navires et autres objets contre les menaces sous-marines. « Sentinel… fournit un système de sécurité périmétrique à déploiement rapide pour compléter les systèmes de sécurité des ports commerciaux, des navires, des yachts privés, des infrastructures critiques et des bâtiments côtiers », a-t-il déclaré.
Selon Swift, le besoin de systèmes tels que le Sentinel signale une évolution vers le combat asymétrique. «Auparavant, si le navire avait un GAS, il était destiné à l'OLP, mais maintenant ils ont commencé à penser à des objets plus petits, tels que des plongeurs et des véhicules sous-marins automatiques. Ces derniers sont de plus en plus préoccupants. Ils sont disponibles sur le marché civil, sont assez bon marché et faciles à utiliser. Et ils peuvent causer des dommages importants au navire. »
"La principale utilisation du GAS Sentinel est de protéger les navires contre les attaques terroristes et autres", a poursuivi Swift. « Il peut s'agir du terrorisme, d'un État voyou ou même d'une zone de conflit traditionnelle. Un autre domaine de son application est l'observation. Si vous avez un SKPS, quelqu'un peut envoyer un plongeur ou un véhicule aérien sans pilote juste pour prendre des photos ou observer le navire. GAS Sentinel met en place un cordon sous-marin autour du navire afin que personne ne puisse s'en approcher inaperçu. »
Ken Walker, chef de la division Marine chez Ultra Electronics, a également noté le développement du marché SKPZ. Placer des sonars sur ces navires peut être très utile, car on parle non seulement de capacités supplémentaires de missiles anti-aériens, mais aussi de lutte contre le trafic de drogue et le terrorisme.
« Par exemple, les passeurs sont très sophistiqués », a-t-il déclaré. "Dans le passé, ils utilisaient davantage les vedettes rapides, mais maintenant ils utilisent des semi-submersibles, utilisant efficacement des sous-marins commerciaux pour transporter de la drogue."
Walker a également attiré l'attention sur l'utilisation des sonars dans les activités de surveillance des pêches, dans la lutte contre la migration illégale et dans un certain nombre d'autres domaines. En outre, les caractéristiques de poids, de taille et de consommation d'énergie sont améliorées, ce qui attire l'attention des opérateurs de petits navires.
Walker a déclaré que son entreprise constate également une demande croissante de sonars pour les petits navires. « Il y a eu un changement radical de structure dans tout le monde occidental. Les budgets ne permettent pas les porte-avions et les grands destroyers, comme c'était le cas à l'époque de la guerre froide, donc beaucoup se tournent vers des moyens multitâches plus petits pour protéger leur souveraineté, et nous assistons donc à quelque chose comme une résurgence dans le domaine de SKPS et petites frégates."
Nécessité ou Luxe ?
De nombreux pays ne cherchent pas à équiper leur SKPZ de systèmes de défense anti-sous-marine et donc le GAS à leur bord n'est pas du tout obligatoire. A titre d'exemple, on peut citer la nouvelle SKPZ canadienne du projet Harry DeWolf, dont la première, selon le chef du Département canadien du développement de la flotte, Casper Donovan, devrait intégrer la flotte fin 2018.
« Il n'était pas nécessaire d'avoir des capacités de sonar sur ces navires. Les navires sont conçus pour effectuer une surveillance armée des eaux canadiennes et soutenir les agences gouvernementales dans le maintien et le renforcement de la souveraineté du Canada quand et où cela est nécessaire, en d'autres termes pour effectuer des tâches de type policier », a-t-il déclaré.
« Dans l'accomplissement de ces tâches, ils utiliseront d'autres moyens que le GAS pour détecter d'autres navires, par exemple des radars et des capteurs optoélectroniques, ainsi que des moyens tels que, par exemple, l'hélicoptère de pont CH-148 Cyclone équipé d'un ensemble de dispositifs spéciaux. capteurs, qui est développé pour le Canada par Sikorsky.
Selon Donovan, sur la base des tâches des navires de ce projet, ils n'auront pas besoin de certains des systèmes de combat complexes de haut niveau dont les navires de guerre de surface pourraient avoir besoin. sous-marins, nous n'utiliserons pas de patrouilleur pour résoudre cette situation. Nous allons utilisez l'une de nos frégates de la classe Halifax. »
La Marine canadienne a lancé le projet Underwater Warfare Surte Upgrade pour mettre à niveau les frégates Halifax avec des systèmes ASW. Les modalités du concours ont été publiées à l'automne 2017 et sont actuellement en phase d'évaluation.
Conformément à ce projet, les capacités des navires seront étendues grâce à l'installation de HUS de coque, de HAS remorqués, de bouées hydroacoustiques, de systèmes de détection de torpilles et de l'intégration de tous ces systèmes dans le BIUS du navire. "Il s'agit d'un projet assez important qui ajoutera des systèmes de guerre sous-marine beaucoup plus modernes aux capacités générales des navires", a ajouté Donovan.
Il a nommé les principales tendances technologiques de ces dernières années - le niveau croissant de numérisation des systèmes et la croissance de leur puissance de traitement. C'est ce que tous les systèmes sensoriels militaires ont en commun. « De plus en plus de ces systèmes passent au numérique, ce qui signifie que les données peuvent être traitées beaucoup plus efficacement et plus rapidement. »
Ceci est particulièrement important pour les GAS, car ils reçoivent et traitent d'énormes quantités de données acoustiques. Dans le cas des sonars basés sur une architecture numérique, le processus est grandement simplifié."Le traitement des données sera amélioré de plusieurs ordres de grandeur, ce qui améliorera notre capacité à trouver des sous-marins, des mines et d'autres menaces sous-marines."
Cependant, selon Donovan, des développements à grande échelle ne sont pas seulement réalisés dans le domaine des technologies hydroacoustiques. Les sous-marins diesel-électriques avancés et de haute technologie sont maintenant très demandés. « Ces sous-marins ont toujours été très difficiles à trouver. Mais maintenant, de plus en plus de pays adoptent des sous-marins diesel-électriques, de plus en plus de plates-formes modernes sont fournies, sans aucun doute plus silencieuses que les sous-marins des générations précédentes. Et si les vieux sous-marins étaient difficiles à trouver, alors les sous-marins modernes sont beaucoup plus difficiles à trouver. »
À cet égard, les flottes ont dû analyser attentivement les méthodes de recherche et de détection des sous-marins. Dans les années 80 et 90, de nombreuses flottes occidentales utilisaient des HAS passifs remorqués. Mais maintenant, ils se tournent de plus en plus vers des variantes actives qui "ping" dans la colonne d'eau à basse fréquence afin de détecter les sous-marins modernes à faible bruit. sonars de fréquence.
Dale a souligné l'augmentation de la capacité de traitement de l'information. « Cela signifie que nous pouvons traiter plusieurs couches horizontalement en une seule impulsion sonore ou plusieurs impulsions en même temps. On peut détecter un objet s'il est au niveau de la surface, dans la colonne d'eau ou au fond. »
Il a également noté l'utilisation de transducteurs composites dans les sonars à haute fréquence, ce qui augmente la largeur spectrale et la résolution et permet un traitement en trois dimensions afin qu'« avec une coque classique HAS nous pouvons représenter les fonds marins en 3D, par exemple, pour la détection d'objets ou la navigation. Tâches.
Nouvelles technologies
Selon Jourdon, la technologie acoustique a fait des progrès significatifs dans plusieurs domaines au cours des dernières années. Il a noté l'utilisation de transducteurs acoustiques pour les émetteurs actifs, des algorithmes de traitement des signaux et des données très avancés et les progrès réalisés dans les capacités de détection et de suivi. De plus, des interfaces homme-machine de plus en plus conviviales et intuitives sont intégrées dans les systèmes, y compris l'utilisation de la 3D pour simplifier les opérations de sonar complexes.
Les systèmes sont également devenus plus compacts et plus faciles à installer, tandis que les équipements de formation progressent également, « facilitant la formation des équipages à bord ».
Walker a tourné son attention vers le logiciel. Il a noté, par exemple, la technologie Ping Wizard d'Ultra, qui permet de sélectionner facilement le mode actif optimal en vous permettant d'émettre un grand nombre de types d'impulsions sonores différents en même temps.
« Le système regarde en fait dans l'eau et dit: 'C'est votre meilleur type de signal. Vous devriez l'utiliser », a-t-il expliqué. "Le système a un très haut niveau d'intelligence artificielle, simplifie le travail de l'opérateur et, par conséquent, augmente le niveau de maîtrise de la situation tactique."
Selon Walker, il y a eu un changement intéressant dans les tendances technologiques. Si par le passé le secteur civil accusait un sérieux retard par rapport au monde militaire, aujourd'hui leurs positions se sont inversées dans certains domaines. Dans les sonars, cela peut être vu dans l'exemple de l'utilisation de GPU de consoles de jeux vidéo.
« Il y a vingt ans, c'était principalement la technologie militaire qui informait le monde commercial. Et maintenant c'est l'inverse. Actuellement, des processeurs vidéo sont commandés pour augmenter la puissance de traitement et améliorer la qualité de l'image affichée. C'est parce que l'industrie du jeu, avec l'industrie du téléphone, se développe dans le monde civil beaucoup plus rapidement que dans le militaire. »
Ultra Electronics fournit des systèmes de sonar aux navires de guerre du monde entier, y compris les destroyers britanniques de type 45, le destroyer australien du projet Hobart et les frégates néerlandaises du projet Karel Dorman. Son nouveau GAS S2150 sera installé lors de la modernisation des frégates de type 23. Ce sonar va également être installé sur des frégates prometteuses de type 26; de plus, la société propose la variante S2150 pour la frégate de type 31e.
"Bien que ce ne soit pas une exigence majeure pour le Type 31e pour le moment, Ultra a l'intention de proposer sa suite de sonar intégrée, qui comprend un sonar actif-passif remorqué et un système de détection et de protection contre les torpilles dans un seul module remorqué", a déclaré Walker.
Changements accélérés
Sur la perspective, Walker a noté deux « mégatendances » qui auront un impact important à l'avenir. « Le premier concerne les grandes quantités de données. Ceci est particulièrement important pour le GAS, où de très grandes quantités de données sont générées et un traitement en temps réel est requis pour la détection de la cible. Le second est l'intelligence artificielle et l'auto-apprentissage des machines. Par exemple, les sonars sauront s'ils ont déjà vu un type de sous-marin donné. »
Dale a déclaré que tout autre changement dans la technologie acoustique serait naturellement limité par les lois de la physique. "Je prévois de petits incréments de performances, tels que la plage de fréquences, la puissance de traitement et le nombre d'impulsions sonores simultanées."
Il s'attend à une utilisation plus large des véhicules de surface automatiques, en particulier en conjonction avec des navires, par exemple des navires de patrouille côtière, « lorsque le véhicule sans pilote de surface est connecté au RMS et que vous avez la possibilité de transmettre des images du GAS sur un canal radio à large bande.. Vous utilisez une machine avec un VMS. Je pense que c'est une bonne combinaison et qu'elle stimulera le marché de la patrouille côtière à l'avenir. »
Jourdon pense que des réseaux ASW plus complexes et étroitement couplés avec une large gamme de plates-formes et de capteurs, y compris des systèmes inhabités, seront formés. « La compacité est un autre défi et Thales étudie de nouveaux capteurs prometteurs dans ce domaine. Thales est également un acteur clé sur le marché en plein essor des drones. Nous nous efforçons de fournir des capacités ASW efficaces aux nouveaux navires avec équipage et sans pilote. »
Selon Jourdon, si les sous-marins restent la principale menace, les exigences en matière de sonars ont changé. Parallèlement à la détection des torpilles, de nouvelles menaces asymétriques sont apparues, telles que les sous-marins semi-submersibles ou entièrement submersibles utilisés par les contrebandiers. Les hors-bord figurent également en tête de liste, en particulier compte tenu de leur utilisation à des fins terroristes.
"Les menaces à traiter affectent les capacités et les performances des stations de sonar, qui doivent être efficaces en modes actif et passif et dans presque toutes les conditions environnementales, y compris les eaux peu profondes et les eaux profondes."
