Brevet FR2772123A1 — publié le 19990611

La présente invention est relative aux techniques de topographie sismique. Plus particulièrement, l'invention propose un procédé et un dispositif pour l'implantation ou le relevé de points sur un site de prospection sismique. Les implantations et relevés de points sur un site de prospection sismique sont généralement réalisés soit au moyen d'instruments de topographie classiques (théodolites, tachéomètres, etc.), soit au moyen de techniques utilisant la radiolocalisation GPS. Les techniques de topographie classiques sont fastidieuses et très coûteuses en main d'oeuvre et on leur préfère généralement les techniques GPS. Notamment, il a récemment été proposé des traitements des signaux GPS dits de "cinématique temps réel" qui permettent à un opérateur se déplaçant à pied et équipé d'une unité de calcul portable d'avoir directement accès en temps réel aux coordonnées géographiques de l'antenne qu'il déplace sur le site de prospection. Comme on l'aura compris, les techniques GPS sont d'une grande souplesse, puisqu'elles peuvent notamment être mises en oeuvre dans certaines zones géographiques dans lesquelles il est difficile de se déplacer avec des véhicules motorisés. Toutefois, certains environnements (forêts, régions montagneuses, etc...) ne permettent pas une réception correcte des signaux en provenance des satellites de la constellation GPS, de sorte que les techniques GPS ne peuvent être utilisées de façon systématique dans toutes les zones de prospection. Un but de l'invention est de pallier les inconvénients des techniques actuelles. La solution proposée par l'invention utilise une centrale inertielle pour réaliser une implantation ou un relevé de points sur un site de prospections sismiques. Les centrales inertielles sont généralement utilisées en étant embarquées sur des engins motorisés. Par conséquent, elles sont à priori peu commodes à utiliser et surtout ne permettent pas des relevés ou des implantations topographiques dans des environnements dans lesquels il n'est pas possible de se déplacer aisément avec un véhicule. Dans le procédé proposé par l'invention, la centrale inertielle est déplacée à dos d'homme. Ainsi, l'invention propose plus particulièrement un procédé de topographie sismique terrestre, caractérisé en ce qu'on déplace à dos d'homme, à partir d'un point de coordonnées connues, une centrale inertielle qui fournit les coordonnées des différents points sur lesquels on se déplace. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront encore de la description qui suit. Cette description est purement illustrative et non limitative. Elle doit être lue en regard de la figure unique annexée qui illustre un mode de mise en oeuvre de l'invention. On a représenté sur ladite figure un individu I qui porte sur son dos, par l'intermédiaire d'un harnais 2, une armature 3 qui elle-même supporte une centrale inertielle 1. L'armature 3 comporte notamment une plaque 4 sur laquelle le boîtier de la centrale inertielle 1 est fixé. La centrale inertielle 1 est reliée à un calculateur que l'opérateur I porte par exemple dans ses mains ou qui est porté par un deuxième opérateur qui permet en partant d'un point de position connu, de suivre le déplacement de ladite centrale 1. Ledit calculateur affiche par exemple en permanence la position estimée, ainsi qu'une estimation des erreurs sur cette position, ainsi que les Caps et Distances d'implantation. Ce calculateur est avantageusement interfaçable avec des outils de gestion des données sismique, tel que le système commercialisé sous la marque GEOLAND hors la société CGG PETROSYSTEMS. Par exemple, le système GEOLAND fournit à la centrale inertielle les coordonnées théoriques des points de mesure géophysiques susceptibles d'être implantés. En retour d'acquisition, le calculateur associé à la centrale 1 fournit au système GEOLAND les coordonnées du point de mesure acquises. Par ailleurs, des moyens de déport (non représentés) sont prévus pour permettre à l'opérateur I de viser un point au sol, les moyens de calcul associés à la centrale inertielle 1 déterminant, à partir d'une part des coordonnées calculées pour la centrale inertielle 1 et d'autre part des coordonnées relatives entre le point visé et ladite centrale 1, les coordonnées absolues dudit point visé dans un repère terrestre. La centrale inertielle 1 est par exemple une centrale du type de celle commercialisée par la société SAGEM sous la dénomination "Sigma 30". Les premiers essais réalisés avec le dispositif qui vient d'être décrit ont permis de confirmer qu'en partant d'un point connu en coordonnées et qu'en immobilisant régulièrement la centrale inertielle 1, pour lui faire observer la vitesse nulle, la méthode dite des recalages à vitesse nulle devait permettre de conférer au système une précision, d'implantation ou de relevé, meilleure que 1 mètre, pour une distance au point origine inférieure à 5 mètres. Pour faire observer la vitesse nulle, il peut être prévu de faire supporter ladite centrale par des moyens d'immobilisation de type trépied ou analogue. Ces moyens d'immobilisation sont avantageusement des moyens portés par l'armature 3 qu'il est possible à l'opérateur I de déployer ou d'escamoter. Par exemple, ces moyens d'immobilisation comportent plusieurs pieds télescopiques 4 (par exemple trois) qui sont montés sur l'armature 3. Ces pieds télescopiques 4 sont équipés de moyens de blocage 5 qui permettent de verrouiller la position respective des tubes coulissants qui les constituent lorsque lesdits pieds 4 sont déployés et sont en contact avec le sol. Ainsi, lorsque la centrale inertielle sl signale à l'utilisateur un besoin en recalage, celui-ci peut déployer lesdits pieds télescopiques 4 et immobiliser ladite centrale pendant le temps nécessaire (de l'ordre de 15 secondes). Le blocage des tubes des pieds télescopiques 4 peut par exemple être réalisé par des moyens 5 à mâchoires qui réalisent un blocage desdits tubes par serrage. Cette solution de blocage est préférée à d'autres solutions (blocage par pression, verrouillage élastique) pour la simplicité et la souplesse d'utilisation qu'elle offre à l'utilisateur. Les trois pieds télescopiques 4 se déploient par exemple de façon indépendante. La descente et la remontée des pieds 4 peuvent s'effectuer par l'intermédiaire d'un câble actionné au moyen d'une manivelle 6 (la fonction manivelle est réalisée par un tournevis électrique). Lors de la marche ou lorsque les pieds 4 doivent être en position non déployée, les moyens de blocage 5 sont maintenus en position de serrage. Lors de la phase d'immobilisation, l'utilisateur libère ces moyens 5 pour que les trois pieds se déploient jusqu'à toucher le sol. Dès qu'il est dans une position confortable, l'utilisateur actionne les moyens 5 et maintient le serrage pendant toute la durée nécessaire au recalage de la centrale inertielle 1. Pour relever les pieds télescopiques 4, l'utilisateur libère les moyens de blocage 5 et remonte lesdits pieds 4 en actionnant la manivelle 6. Préférentiellement, il est prévu pour les pieds télescopiques 4 une longueur qui permet de surélever la centrale 1 par rapport aux épaules du porteur I pendant toute la phase d'immobilisation. Des moyens mécaniques permettant à l'opérateur de régler cette surélévation, ainsi que l'horizontalité de la plaque 3 de la centrale 1, sont également prévus au niveau des pieds télescopiques 4. Comme on l'aura compris, en transportant à dos d'homme une centrale inertielle 1, il est possible de faire des relevés ou des implantations topographiques dans tout type de terrain (forêts, terrains en pente ou accidentés, sols marécageux, etc...), avec une précision meilleure que 1 mètre en effectuant régulièrement des recalages à vitesse nulle. Les moyens 4 d'immobilisation qui permettent un recalage à vitesse nulle, permettent, pendant une durée de l'ordre d'une dizaine de secondes, d'empêcher la centrale d'avoir un mouvement dépassant une vitesse angulaire de 0, 01 radians/seconde ou une vitesse linéaire de 0, 02 m/seconde sur les trois axes de mesure. L'ensemble des moyens portés par l'opérateur (centrale, armature, trépieds) a une masse inférieure à 40 kilogrammes. REVENDICATIONS 1. Procédé de topographie sismique terrestre caractérisé en ce qu'on déplace à dos d'homme à partir d'un point de coordonnées connues une centrale inertielle (1) qui fournit les coordonnées des différents points sur lesquels on se déplace. 2. Dispositif pour le relevé et/ou l'implantation de points en topographie sismique, caractérisé en ce qu'il comporte une centrale inertielle (1) supportée par une armature (3), ainsi que des moyens formant harnais reliés à ladite armature (3). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qui comporte des moyens (4) d'immobilisation de la centrale inertielle (1), qui permettent le recalage à vitesse nulle de celle-ci. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que ces moyens (4) comportent des pieds télescopiques reliés à l'armature (3), ainsi que des moyens permettant à un opérateur de déployer ou remonter lesdits pieds.