Brevet FR2873451A1 — publié le 20060127

La présente invention concerne une balise de localisation destinée à être reliée à un objet flottant et un dispositif de suivi d'un objet flottant comprenant une telle balise de localisation. L'invention concerne plus particulièrement une balise de localisation destinée au suivi océanographique de radeau dérivant, en vue de fournir une aide à la pêche au thon. Dans le domaine de la pêche au thon, il est connu d'attirer les bancs de thons à l'aide de radeaux dérivants auxquels sont reliées des balises de localisation, généralement intégrées dans des bouées, pour suivre le radeau. Les bouées sont amarrées aux radeaux dérivants que l'on laisse pendant plusieurs jours suivre les courants. Pendant cette période, chaque bouée transmet par exemple une fois par jour sa position aux bateaux de pêche ou à l'armement à terre qui coordonne les bateaux de pêche. Cette fréquence d'émission est suffisante pour suivre la dérive de la bouée. Lorsque le bateau approche de la zone où se situe la bouée, le nombre de positions émises est augmentée afin de suivre plus précisément la dérive et ainsi récupérer la bouée. Pour ce faire, il est nécessaire d'effectuer à distance une télécommande vers la bouée à partir du bateau ou de l'armement. Pour réaliser ces opérations de suivi, il a été proposé des bouées à transmission radio Haute Fréquence classique, dites bouées HF, comprenant des d'émetteurs HF pour émettre leurs positions dans la bande marine. L'avantage de cette situation résidait dans la possibilité de recevoir les positions de ces bouées HF sur le récepteur HF de bord équipant tous les navires, et de bénéficier de la portée radio des 2873451 2 émetteurs HF de la bande marine, à savoir 1000 miles nautiques environ. Ces bouées HF comprennent en outre un récepteur VHF de courte portée, actif à la suite immédiate de l'émission HF, permettant la réception de messages de modification émis par le bateau via un émetteur VHF pour modifier la fréquence d'émission des positions lors de l'approche finale. Ces bouées HF ne nécessitent pas de licence ni de frais d'exploitation et reposent sur une technologie 10 simple et fiable. Toutefois, une bouée HF, tout en ayant une portée considérable, ne permet pas sa localisation en tout point des mers du globe. Par exemple, dans la zone pacifique où il est impossible de les utiliser, les bateaux se trouvent souvent à plus de 2000 milles nautiques des bouées. 1l existe donc des risques de perte de bouées HF qui dérivent dans des zones où on ne peut plus les recevoir. pas encombrer le spectre de fréquence, sachant que le nombre de bouées actives peut être très important. Mais cette fréquence d'émission doit être suffisamment élevée pour que le nombre de positions reçues permette un suivi efficace et une localisation suffisamment précise lors de l'approche du bateau. Il a alors été proposé des bouées à transmission satellitaire, dite bouées satellitaires, utilisant des canaux numériques à faible débit et ayant La bouée HF fonctionne de façon autonome en émettant régulièrement sa position, ces émissions HF d'énergie. La étant particulièrement consommatrices fréquence des émissions de position doit être suffisamment faible pour ne pas décharger la batterie incorporée et garantir ainsi une autonomie de plusieurs mois sans intervention humaine autonomie, et pour ne 2873451 3 une portée théorique mondiale. Ces bouées satellitaires émettent leurs positions à une fréquence d'envoi programmée vers le satellite, et peuvent aussi recevoir des données via la liaison satellitaire. Le caractère bidirectionnel des liaisons satellitaires permet en effet de modifier la fréquence des émissions à distance. Cette possibilité de dialoguer avec la bouée semblait résoudre tous les problèmes d'exploitation rencontrés avec les bouées HF. Toutefois, le coût des communications de telles bouées satellitaires se révèlent particulièrement onéreux, chaque communication étant payante. En cas de diffusion d'un message de position à plusieurs bateaux, chaque envoi vers chacun des bateaux est payant. La sécurisation des informations double le prix des communications, et en cas de transmission d'accusé de réception, celui-ci est taxé comme un message, ce qui double encore le prix des communications. Par ailleurs la chaîne de transmission des données est particulièrement complexe. Il n'est pas possible de communiquer directement de terminal à terminal. Il est nécessaire d'utiliser les services d'un fournisseur d'accès au réseau satellitaire servant de tampon de données entre les bouées, les bateaux et l'armement. Chaque défaillance de l'un des maillons de la chaîne de transmission entraîne la défaillance de l'ensemble. Aussi, en cas de perte de message, il est difficile de localiser la défaillance, et le client final ne sait à qui s'adresser. De plus, en cas de déploiement massif de ce type de bouée, les risques d'engorgement des canaux satellites sont importants et la capacité réelle de transmission des données sur le réseau satellitaire est souvent très inférieure à celle 2873451 4 annoncée. Enfin, la couverture est théoriquement mondiale, mais sur certains océans, les zones de couverture sont limitées et l'efficacité des transmissions chute de 95% à 70% du fait de la non- stabilité de la bouée vis à vis de la houle et des vagues qui diminue la qualité des transmissions. Le but de la présente invention est de proposer une balise ou bouée de localisation palliant les inconvénients précités. A cet effet, la présente invention a pour objet une balise de localisation destinée à être reliée à un objet flottant pour son suivi par au moins une station de suivi, caractérisée en ce qu'elle comprend une unité de commande à laquelle sont connectés des moyens de positionnement géographique, par exemple de type GPS, aptes à transmettre à ladite unité de commande des données de position géographique, des moyens d'émission HF, des moyens d'émission satellitaire et des moyens de réception satellitaire, ladite unité de commande étant apte à commander d'une part l'émission de signaux de localisation satellitaires par lesdits moyens d'émission satellitaire à destination d'au moins une station de suivi, équipant de préférence un site terrestre de coordination des bateaux, via un réseau de transmission de données satellitaires, tel que par exemple le réseau IMMARSAT D+, et, d'autre part, l'émission de signaux de localisation HF par lesdits moyens d'émission HF sur réception par lesdits moyens de réception satellitaire d'un premier signal d'instruction satellitaire provenant de la station de suivi, les signaux de localisation HF étant de préférence à destination d'au moins une station de suivi embarquée sur un bateau, lesdits signaux de localisation satellitaire et HF 2873451 5 comprenant des informations relatives aux données de position fournis par les moyens de positionnement géographique. La balise de localisation selon l'invention comprend donc un mode de fonctionnement satellitaire et un mode de fonctionnement HF, ce dernier étant activé à distance par une commande satellitaire. Le mode de fonctionnement satellitaire est avantageusement utilisé lorsque la balise est éloignée, tandis que le mode de fonctionnement HF est utilisé lorsque le bateau se rapproche de la balise. La balise selon l'invention utilise de façon optimale les différents moyens de transmission des deux types de bouées précités, pour signaler sa position dans les conditions les plus avantageuses et les plus efficaces pour les exploitants, à savoir les pêcheurs et les armements. La balise de localisation selon l'invention permet le suivi des radeaux dérivants sur tous les océans sans contraintes géographiques avec un niveau de performance amélioré. De plus, la balise selon l'invention peut être compatible à l'ensemble des équipements aujourd'hui développés tant pour l'exploitation des bouées HF que pour l'exploitation des bouées satellitaires. Selon une particularité, les émissions de signaux de localisation satellitaires sont réalisées automatiquement à une première fréquence d'émission, les émissions de signaux HF étant réalisées automatiquement à une deuxième fréquence d'émission. Avantageusement, les signaux de localisation HF sont émis à une deuxième fréquence d'émission supérieure la première fréquence d'émission des signaux de localisation satellitaires. 2873451 6 Selon un mode de réalisation, les émissions de signaux de localisation satellitaires sont interrompues sur réception du premier signal d'instruction satellitaire, l'unité de commande étant éventuellement apte à commander la reprise des émissions de signaux de localisation satellitaire sur réception d'un second signal d'instruction satellitaire. Selon une particularité, ladite unité de commande est apte à modifier la puissance d'émission des moyens d'émissions HF sur réception d'un troisième signal d'instruction satellitaire. Avantageusement, la balise comprend en outre des moyens de réception VHF courte portée, ladite unité de commande étant apte à augmenter la fréquence d'émission des signaux de localisation HF sur réception d'un signal d'instruction VHF émis par une station de suivi. La balise peut comprendre en outre un capteur de température et/ou un capteur de tension de la batterie connectés à l'unité de commande, les signaux de localisation satellitaire et HF comprenant des informations relatives aux données transmises par lesdits capteurs. L'invention concerne en outre un dispositif de suivi d'un objet flottant, en particulier d'un radeau dérivant, caractérisé en ce qu'il comporte une balise de localisation telle que définie précédemment, reliée audit objet flottant, et des moyens de suivi à distance intégrés dans au moins une station de suivi comprenant des moyens de communication avec un réseau satellitaire, tel que l'IMMARSAT D+, pour recevoir les signaux de localisation satellitaires de la balise et envoyer des signaux d'instruction satellitaires pour au moins déclencher le mode de fonctionnement HF de la 2873451 7 balise, et des moyens de réception HF pour recevoir les signaux de localisation HF de la balise. Selon un mode de réalisation, le dispositif de suivi comprend au moins une station de suivi terrestre équipant un site à terre de coordination d'au moins un bateau, et comprenant les dits moyens de communication, et au moins une station de suivi embarquée équipant ledit bateau et comprenant lesdits moyens de réception HF. Avantageusement, la station de suivi embarquée comprend un émetteur VHF à courte portée pour l'émission d'un signal d'instruction VHF destiné à augmenter la fréquence d'émission des signaux de localisation HF par la balise. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative détaillée qui va suivre d'un mode de réalisation particulier actuellement préféré de l'invention, en référence au dessin schématique annexé, sur lequel la figure 1 unique représente une vue schématique d'un dispositif de suivi selon l'invention. Dans l'exemple illustré sur la figure 1, le dispositif de suivi comprend une balise de localisation 1 destinée à être reliée mécaniquement sur un radeau dérivant, au moins une station de suivi embarquée 3 équipant un bateau de pêche, une station de suivi terrestre 4 équipant le site à terre, appelé armement, qui coordonne le ou les bateaux de pêche. La balise de localisation 1 comporte un système de positionnement 11, des moyens de transmission satellitaire 12, des moyens d'émission Haute Fréquence (HF) comprenant un émetteur HF 13 relié à une antenne HF 14, et un récepteur VHF Très Haute 2873451 8 Fréquence 15. Ces différents modules 11, 12, 13 sont connectés à une unité de commande programmée 16. Le système de positionnement 11, tel qu'un système GPS, renvoie la position de la bouée à l'unité de commande 16. Les moyens de transmission satellitaires permettent une liaison satellitaire bidirectionnelle avec l'armement 4 par l'intermédiaire d'un système ou réseau satellitaire 5. De manière connue, le réseau satellitaire comprend un ensemble de satellites de transmission géostationnaires 51 et un fournisseur de liaison satellitaire 52, installé à terre. A titre d'exemple non limitatif, le réseau satellitaire utilisé est l'IMMARSAT D+, bien adapté aux systèmes de transmission à faible débit, les moyens de transmission satellitaire 12 comprenant un terminal ou modem IMMARSAT D+, appelé ci-après modem satellitaire, qui gère les communications vers les satellites 51. Selon une variante de réalisation le système GPS est intégré au modem. Le récepteur VHF 15 courte portée permet d'activer la balise à courte distance pour éviter une liaison satellitaire payante en approche finale. L'émetteur HF 13 est un émetteur fonctionnant dans la bande marine La balise de localisation est équipée d'une batterie 17 lui assurant une autonomie de plusieurs mois, ainsi que d'un capteur de tension batterie. La batterie est par exemple constituée de piles rechargeables par panneau solaire ou autre moyen de charge. La balise peut comprendre en outre différents moyens permettant de donner une indication sur les 2873451 9 chances de présence de poissons à proximité du radeau, tel qu'un capteur de température de l'eau de mer 18, également connecté à l'unité de commande pour la transmission des mesures. La balise comprend des moyens de liaison permettant sa liaison mécanique au radeau. Dans le cas d'une balise intégrée dans une bouée, la bouée présente par exemple un anneau pour son amarrage par un bout au radeau. L'unité de commande 16 gère les différents modules de la balise selon un mode de fonctionnement dit satellitaire et/ou un mode de fonctionnement dit haute fréquence. Dans le mode satellitaire, l'unité de commande récupère les données de position du système GPS 11, ainsi que les données relatives à la température de la mer et la tension de la batterie fournies par les capteurs. L'unité de commande met en forme ces données avec un identifiant de la balise, pour l'émission d'un signal de localisation satellitaire 61 par le modem satellitaire 12 préalablement activé. Pendant sa période d'activation, des signaux d'instruction satellitaires 62-67 peuvent être reçus par le modem satellitaire et transmis à l'unité de commande. La fréquence d'émission des signaux de localisation satellitaire 61 est par exemple d'une fois par jour. Dans un premier temps l'unité de commande active le système GPS 11 initialement en veille. Une fois le calage du système GPS réalisé, l'unité de commande active le modem pour émettre le signal de localisation satellitaire 61. Après émission, l'unité de commande met le modem satellitaire 12 en écoute, par exemple pendant une période de quelques minutes, pour la réception d'éventuels signaux d'instructions 2873451 10 satellitaires provenant de l'armement 4, puis désactive le modem satellitaire par une mise en veille. Sur réception d'un signal d'instruction 62, dit de passage en mode HF, l'unité de commande bascule en mode HF. En mode HF, l'unité de commande assure l'émission par l'émetteur HF 13 d'un signal de localisation HF 71, comprenant comme précédemment les données codées de position, de température et de tension de batterie et un identifiant de la balise, ainsi que la réception d'éventuels signaux d'instructions VHF 81 par le récepteur VHF. La fréquence d'émission des signaux de localisation satellitaire 71 est par exemple de 24 fois par jours. Après activation et calage du système GPS, l'unité de commande active le l'émetteur HF pour émettre le signal de localisation HF 71. Une fois l'émission terminée, l'unité de commande active le récepteur VHF sur une période déterminée. Sur réception d'un signal d'instruction VHF 20 81, l'unité de commande modifie la fréquence d'émission des signaux de localisation HF. La station de suivi embarquée 3 comporte des moyens de réception HF, comprenant un récepteur HF 31 et une antenne HF 32, et des moyens de transmission VHF courte portée 33 permettant l'émission de signaux d'instruction VHF 81 vers le récepteur VHF de la balise. La station de suivi terrestre 4 comporte des moyens de communication 41 avec le fournisseur de liaison satellitaire 52 pour télécommander le passage en mode HF de la balise et récupérer les données transmises par la balise par voie satellitaire. A titre d'exemple, le fournisseur de liaison sattelitaire 52 traite les signaux de localisation satellitaire 61 2873451 11 transmis par les satellites 51 pour récupérer les données de la balise et les renvoyer sous la forme de messages sur un site WEB de consultation. Les moyens de communication de la station de suivi terrestre comprennent alors une simple liaison Internet permettant à l'armement de consulter les messages sur le site WEB, tel que représenté schématiquement sous la référence 91. Pour passer en mode HF, l'armement émet un message d'instruction 92 vers le site WEB, qui sera récupéré par le fournisseur de liaison satellitaire pour l'émission d'un signal satellitaire de passage en mode HF 62 vers la balise concernée. En variante, le fournisseur de liaison comprend un système de gestion et de renvoi par télécopie et/ou par courriel des signaux de localisation satellitaires 61 de la balise et de messages de commande de l'armement. Une description détaillée de l'utilisation de la balise de localisation va à présente être effectuée. Après assemblage sur un radeau dérivant, la balise de localisation est amarrée au radeau dérivant et est mise en marche. A sa mise en marche, la balise est fonctionne en mode satellitaire. Tant que la balise reste éloignée de l'armement et du bateau de pêche, son fonctionnement en mode satellitaire est privilégié, la balise émet le minimum de signaux de localisation satellitaires, pour un coût limité vers l'armement. Le seul intérêt est de suivre de façon grossière et purement indicative la zone de dérive de la bouée. L'armement terrestre peut consulter ces informations non urgentes sur un site WEB ou les recevoir par voies traditionnelles telles que par courriel ou télécopie. Les données récupérées par l'armement sont transmises au bateau pour le diriger vers la bouée, par l'intermédiaire de différents moyens de transmissions 2873451 12 de données généralement présents sur les bateaux de pêche, tels qu'un système IRRIDIUM ou IMMARSAT C, ou par télécopie par exemple. Lorsque le bateau se rapproche de la balise, à une distance inférieure à environ 1000 miles nautiques, l'armement peut, par courriel, déclencher un signal de passage en mode HF via le réseau satellitaire 51, 52 pour basculer la balise en mode radio HF, avec une fréquence des émissions des signaux de localisation augmentée. Lorsque le bateau est proche de la balise, par exemple à une distance de 2-3 miles nautiques, le bateau peut augmenter la fréquence des émissions des signaux de localisation HF, pour l'approche finale, en émettant directement d'un signal d'instruction VHF 81 via son émetteur VHF. Selon une variante de réalisation, l'unité de commande active le mode HF sur réception d'un signal d'instruction satellitaire d epassage en mode HF, tout en maintenant le mode satellitaire, la balise émettant alors un signal de localisation HF toutes les heures et un signal de localisation satellitaire une fois par jour. Dans ce mode de fonctionnement dit mixte, l'armement peut continuer à suivre le positionnement même si la balise est très loin. Ce mode mixte permet ainsi d'éviter la perte de la bouée lorsque le bateau s'éloigne trop de la bouée après l'activation du mode HF. De plus, lorsque la distance entre le bateau et la bouée se réduit, l'armement peut réduire la puissance HF de la balise par envoi d'un signal d'instruction satellitaire, dit de réduction de puissance 63, et ainsi réduire la portée radio au stricte nécessaire de façon à limiter la consommation d'énergie, éviter l'encombrement du spectre radioélectrique et augmenter 2873451 13 la confidentialité de la liaison et ainsi la furtivité de la bouée vis-à-vis des autres armements. L'augmentation de la fréquence des émissions de signaux de localisation HF pourra également être effectuée par télécommande satellitaire depuis l'armement, sur réception d'un signal d'instruction satellitaire, dit signal d'augmentation de fréquence 64. Selon une autre variante, l'unité de commande active le mode HF sur réception d'un signal d'instruction satellitaire, tout en maintenant un mode satellitaire restreint, dans lequel le modem satellitaire est activé périodiquement pour uniquement recevoir d'éventuels signaux d'instructions sattelitaires, mais sans émettre de signaux de localisation satellitaires. Lesdits signaux d'instructions peuvant être des signaux de réduction de puissance 63, d'augmentation de fréquence 64, de reprise du mode satellitaire 65, d'interruption du mode HF 66, ou de modification du codage des données 67 par l'unité de commande pour l'émission des signaux de localisation HF 61 et/ou satellitaire 71. Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec un mode de réalisation particulier, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles- ci entrent dans le cadre de l'invention. Bien entendu, la station de suivi terrestre peut également comprendre des moyens de transmission satellitaire, tel qu'un modem IMMARSAT D+ et éventuellement des moyens d'émission HF. De même, la station de suivi embarquée pourra également être équipée de moyens de transmission satellitaire. Par ailleurs, le dispositif de suivi selon l'invention peut comporter uniquement une ou 2873451 14 plusieurs station de suivi embarquée, sans station de suivi terrestre. Dans ce cas, les stations de suivi embarquées équipant les bateaux comportent desdits moyens de communication avec le réseau satellitaire. La balise selon l'invention peut être utilisée dans des applications autres que le suivi de radeau dérivant pour la pêche, notamment pour le suivi et la récupération d'objets flottants tels que des unités dérivantes de mesures scientifiques ou des bateaux de course au large. REVENDICATIONS 1. Balise de localisation destinée à être reliée à un objet flottant pour son suivi par au moins une station de suivi, caractérisée en ce qu'elle comprend une unité de commande (16) à laquelle sont connectés des moyens de positionnement géographique (11) aptes à transmettre à ladite unité de commande des données de position géographique, des moyens d'émission HF (13, 14), des moyens d'émission satellitaire et des moyens de réception satellitaire (15), ladite unité de commande étant apte à commander l'émission de signaux de localisation satellitaires (61) par lesdits moyens d'émission satellitaire à destination d'au moins une station de suivi (4), via un réseau de transmission satellitaire (5), et - l'émission de signaux de localisation HF (71) par les dits moyens d'émission HF sur réception par lesdits moyens de réception satellitaire d'un premier signal d'instruction satellitaire(62) provenant de la station de suivi, lesdits signaux de localisation satellitaire et HF (61, 71) comprenant des informations relatives aux données de position fournies par les moyens de positionnement géographique. 2. Balise selon la revendication 1, caractérisée en ce que les émissions de signaux de localisation satellitaires {61) sont réalisées automatiquement à une première fréquence d'émission, les émissions de signaux HF (71) étant réalisées automatiquement à une deuxième fréquence d'émission. 2873451 16 3. Balise selon la revendication 2, caractérisée en ce que les signaux de localisation HF (71) sont émis à une deuxième fréquence d'émission supérieure la première fréquence d'émission des signaux 5 de localisation satellitaires (61). 4. Balise selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce que les émissions de signaux de localisation satellitaires (61) sont interrompues sur réception du premier signal d'instruction satellitaire (62), l'unité de commande (16) étant apte à commander la reprise des émissions de signaux de localisation satellitaire sur réception d'un second signal d'instruction satellitaire (65). 5. Balise selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que ladite unité de commande (16) est apte à modifier la puissance d'émission des moyens d'émissions HF sur réception d'un troisième signal d'instruction satellitaire (63). 6. Balise selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre des moyens de réception VHF (15), ladite unité de commande (16) étant apte à augmenter la fréquence d'émission des signaux de localisation HF (71) sur réception d'un signal d'instruction VHF (81) émis par une station de suivi (3). 7. Balise selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un capteur de température (18) et un capteur de tension d'une batterie incorporée (17) connecté à l'unité de commande, les signaux de localisation satellitaire (61) et HF (71) comprenant des informations relatives aux données transmises par lesdits capteurs. 8. Dispositif de suivi d'un objet flottant, en particulier d'un radeau dérivant caractérisé en ce 2873451 17 qu'il comporte une balise de localisation (1) selon l'une des revendications 1 à 7, reliée audit objet flottant, et des moyens de suivi à distance, intégrés dans au moins une station de suivi (3, 4), et comprenant des moyens de communication (41) avec un réseau satellitaire pour recevoir les signaux de localisation satellitaires (61) de la balise de localisation et envoyer des signaux d'instruction satellitaires (62-67) pour au moins déclencher le mode de fonctionnement HF de la balise, et des moyens de réception HF (31, 32) pour recevoir les signaux de localisation HF (71) de la balise. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une station de suivi terrestre (4) équipant un site à terre de coordination d'au moins un bateau, et comprenant lesdits moyens de communication (41), et au moins une station de suivi embarquée (3) équipant ledit bateau et comprenant lesdits moyens de réception HF (31, 32). 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que la station de suivi embarquée (3) comprend un émetteur VHF à courte portée (15) pour l'émission d'un signal d'instruction VHF (81) destiné à augmenter la fréquence d'émission des signaux de localisation HF (71) par la balise de localisation.