Essais finaux du projet MORPH à Horta (Açores)

Les essais finaux du projet MORPH ont eu lieu pendant les deux premières semaines de septembre à Horta sur l’île de Faial, marquant l'aboutissement de quatre années de travaux menés en commun.

Organisés par l’université des Açores, les essais techniques ont permis de valider en mer les développements technologiques réalisés dans ce projet ambitieux. Trente cinq ingénieurs et chercheurs provenant des neuf instituts partenaires1 ont participé aux essais ; 5 engins sous-marins autonomes et 2 drones de surfaces ont été déployés dans les eaux de la baie de Porto Pim près de Horta avec l'objectif de cartographier les falaises à l’extrémité sud-ouest de la côte (Figure 1).

Figure 1. Falaise dans la baie de Porto Pim, Horta - Açores

L'objectif du projet a été d’étudier des technologies et algorithmes innovants dans le domaine du contrôle-commande, des réseaux de communication sous-marins et du positionnement par base courte synthétique. Ces briques technologiques ont été développées puis exploitées pour réaliser une mission coopérative de cartographie acoustique et optique avec une flottille d'engins hétérogènes.

L'approche s’appuie sur le partage des informations à travers la flottille pour mettre en œuvre une répartition intelligente des tâches entre engins et de permettre à des engins légers mais faiblement instrumentés d'être guidés et de naviguer très près d’un relief accidenté.

Le scénario d’essai a été initialement conçu à travers une coopération entre l'université des Açores et les scientifiques Ifremer (LER-PAC) qui sont demandeurs de moyens technologiques pour cartographier les fonds marins des plaines aux falaises dans des environnements accidentés.

La stratégie implémentée dans le projet MORPH prévoit de déployer deux véhicules autonomes équipés de capteurs de navigation et sondeur multifaisceaux (Girona 500 - UDG et Seacat - Atlas Elektronik, potentiellement à l’Ifremer asterx & idefx) qui représentent une base instrumentée et dynamique pour la navigation et le positionnement de plusieurs engins légers à bas coût équipés de caméras (CV – Camera Vehicles). Les CVs sont des systèmes simples et « bêtes » mais qui par leur nombre peuvent couvrir des surfaces importantes avec leurs caméras. Ils sont pilotés par les véhicules « maîtres » qui interprètent la morphologie du terrain grâce au traitement embarqué de la donnée d'un sondeur multifaisceaux et dirigent les engins légers (CVs) par commande acoustique.

Le « milestone » principal des essais a été accompli l'avant-dernier jour lorsque une mission autonome de la durée de deux heures a été réalisée avec 4 engins qui ont cartographié en plusieurs passes superposées la falaise verticale et la plaine aux pieds de celle-ci.

Figure 2. Suivi cartographique en 3D pendant la mission autonome de 2 heures avec 4 engins

L'engin de test Vortex a été mis en œuvre chaque jour de la campagne par une équipe de 5 personnes de l'unité SM. L'esprit d'initiative et un bon niveau d’imagination ont permis à l'équipe de mettre l’engin en oeuvre en totale autonomie (Figure 3 et 4) en utilisant une cale de mise à l'eau historiquement utilisée par les baleiniers à partir du 18 ème siècle.

Figure 3. Mise à l'eau de Vortex depuis la cale de mise à l'eau des baleiniers
Figure 4. Calibration « in-situ » de la caméra stéréoscopique

L'équipe Ifremer a pu tester et valider plusieurs modules logiciels pendant les essais, notamment la communication en broadcast multi-engins à travers les modems acoustiques Evologics (les mêmes qu’utilise le HROV Ariane), le suivi automatique de terrain et l'évitement d'obstacles avec le sonar Tritech (le même qui équipe Victor 6000 et Nautile) et un nouveau prototype de caméra stéréoscopique sous-marine. Le traitement d'images pour produire les mosaïques et la reconstruction 3D de la falaise (Figure 5) a été effectué avec le logiciel Matisse NG, développé dans l’unité dans le cadre du projet MORPH et désormais utilisé pour exploiter les données et images de Victor 6000 et de Nautile.

Figure 5. Reconstruction 3D de la falaise depuis les images acquises par la caméra stéréoscopique développé pour Vortex.
La résolution permet d'identifier la présence d'une colonie d'éponges

 Les développements conçus et mis au point dans le cadre du projet ont été financés par la commission européenne grâce au Framework Program 7 (FP7). Les choix stratégiques adoptés dans le projet sont cohérents avec les solutions matérielles et logicielles récentes (filières d’équipements, interfaces, architecture logiciel embarqué basé sur middleware 
2 sur HROV) et nous permettent de mutualiser les briques technologiques développées dans un avenir proche sur nos engins Ariane, Victor 6000, Nautile et les AUVs.

Figure 6. Les participants. Un grand merci à l'université des Açores pour une superbe organisation !

[1]     IFREMER, Université des Açores, Université de Ilmenau (D), CMRE (OTAN), Istituto Superiore Tecnico (P) , Université de Girone (E), Centro Nationale Delle Ricerche (I), Atlas Elektronik (D), Jacobs University (D)

[2]     Middleware : outil informatique permettant la distribution des processus et favorisant le développement d'architectures logicielles à grande modularité (www.ros.org)

 
 : Lorenzo Brignone | PDG/IMN/SM/PRAO - Jan Opderbecke | PDG/IMN/SM/D