Brevet FR2916292A1 — publié le 20081121

L'invention concerne un procédé et un dispositif de protection d'une zone interdite sous-marine contre des personnes intrusives telles que des plongeurs de combat, des nageurs ou autres. Dans un procédé connu pour la détection et la signalisation de l'intrusion de nageurs dans un domaine marin fermé au-dessus d'un pont, (US 3,740,704) un signal du type à ondes entretenues est transmis dans l'eau à l'aide d'un sonar pour l'obtention d'une probabilité de détection élevée et d'un taux de fausse alarme faible, et les fréquences Doppler contenues dans le signal réceptionné sont évaluées. L'évaluation est réalisée à l'aide de filtres passe-bande dont la bande passante est estimée à l'aide de niveaux de vitesse de différents agresseurs sous-marins. Les niveaux dans lesquels apparaît le domaine de fréquence, ou respectivement le domaine de vitesse, sont comparés avec un seuil, et un signal d'alarme est généré lors du dépassement de ce seuil, ce signal est affiché de manière acoustique et optique. Contre les agresseurs dépistés sont généralement envoyés des plongeurs de combat qui-entravent la progression future des agresseurs. II est également connu de jeter des obus de défense de plongeurs qui provoque une désorientation des nageurs ou des plongeurs par le bruit acoustique émergeant de la détonation et par la libération d'ondes de choc et de pression qui lui sont liées. L'invention a pour but un procédé et un dispositif de protection d'une zone interdite sous-marine pour dénoncer des personnes intrusives telles que des plongeurs, des nageurs, des plongeurs de combat etc, avec ledit procédé et ledit dispositif une personne présentant un danger potentiel d'intrusion, peut être arrêtée rapidement, précisément et efficacement lors de sa pénétration ou de sa progression ultérieure. Ce but est atteint selon la présente invention par un procédé de protection comprenant les caractéristiques de la revendication 1 et un dispositif de protection comprenant les caractéristiques de la revendication 10. Le procédé selon l'invention et respectivement le dispositif selon l'invention présente l'avantage après la détection d'une personne s'approchant de la zone interdite, dont la route ou le chemin est poursuivie (traquer) en continue, de permettre d'établir le niveau éventuel du potentiel d'intrusion par estimation de la piste de poursuite (le couloir de navigation). Simultanément, il peut également être pronostiquée, quand et où la personne poursuivie va atteindre la zone interdite, et trouver grâce à cela le décrochage au bon moment du véhicule sous-marin et amener le véhicule sous-marin à une zone d'attente pronostiquée à partir de la piste de poursuite. Dans la zone d'attente, la personne suivie est localisée par le véhicule sous-marin et des moyens de protection ciblés contre la personne suivie sont installés pour entraver une progression ultérieure de la personne. L'installation des moyens de protection suit à cet effet le principe de la proportionnalité dans laquelle des moyens de protection choisis suivent des étapes en escalade qui vont d'une simple mise en garde, à la génération de chocs, de lésions non létales jusqu'à la mort de la personne poursuivie. Le véhicule sous-marin n'est pas en cela abîmé et peut, après la poursuite d'une mission de protection, à nouveau être réutilisé. L'équipement du véhicule sous-marin peut être effectué de manière individuelle à l'aide de moyens de protection et être adapté aux réglementations de différentes lois nationales. Différents modes de réalisation du procédé selon l'invention, et des formes de réalisation avantageuses de l'invention sont données dans les revendications supplémentaires 2 à 9. Différents modes de réalisation du dispositif selon l'invention et des formes de réalisation avantageuses de l'invention sont également donnés par les revendications supplémentaires 11 à 19. L'invention est décrite ci-après à l'aide des modes de réalisation représentés sur les figures. Elles montrent : - la figure 1, une vue de dessus d'un scénario d'explication du procédé de protection d'une zone interdite sous-marine contre des personnes intrusives ; - la figure 2, un diagramme de bloc du dispositif de protection d'une zone interdite sous-marine contre des personnes intrusives; - la figure 3, une vue en perspective d'un véhicule sousmarin du dispositif de protection illustré sur la figure 2 - les figures 4 et 5, chacune une vue agrandie en perspective d'un effecteur de protection associés au véhicule sous-marin selon la 10 figure 3 ; - les figures 6 et 7, chacune une représentation en coupe schématisée d'un effecteur supplémentaire de protection lié au véhicule sous-marin de la figure 3 dans un état de transport (figure 6) et dans un état en action (figure 7). 15 Sur la figure 1 est représenté un exemple d'un scénario schématisé en vue de dessus dans lequel un garage de sous-marins 11 aménagé dans une baie de mer 10 doit être protégé contre l'espionnage et le dérangement par des plongeurs ou des plongeurs de combat en progression sous l'eau. Dans la baie de mer 10, une zone interdite 13 20 placée devant le garage de sous-marins 11 est déclarée, la zone interdite 13 est définie par une frontière de région 14 qui s'étend transversalement par rapport à la baie de mer 10. Dans la zone interdite 13, un dispositif de protection est installé contre des personnes pénétrant sous la mer, tels que des plongeurs, des nageurs ou des 25 plongeurs de combat 12, la zone de baie sous marine située devant la zone interdite 13 étant surveillée par le dispositif de protection, et des mesures de protection sont exécutées pour arrêter une personne détectée lorsqu'elle traverse la frontière de région 14. Le dispositif comprend un sonar actif 15, qui est disposé de 30 telle façon qu'il lui est possible de balayer acoustiquement l'ensemble du domaine sous-marin devant et dans la zone interdite 13. Pour de grandes surfaces à surveiller, plusieurs sonars actifs 15 sont placés à différents endroits de telle sorte que la totalité de la surface sous-marine est surveillée acoustiquement. Dans l'exemple du mode de réalisation de la figure 1, deux sonars actifs 15 sont agencés proches des deux lignes de rivage, les zones de surveillance des deux sonars actifs se superposent quelque peu au milieu de la baie de manière à englober complètement la zone sous-marine placée devant la zone interdite 13. Chaque sonar actif 15 comprend de façon connue en soi un émetteur acoustique qui émet des impulsions acoustiques dans l'eau à l'aide d'une antenne sous-marine 16 (figure 2), et un récepteur acoustique, qui réceptionne des ondes acoustiques transmises en retour par le milieu maritime à l'aide de l'antenne sous-marine 16. L'émetteur et le récepteur acoustiques sont représentés sur la figure 2 de façon symbolique par le bloc 17. Dans le bloc de traitement du signal 18 est détecté avec un traitement de signal approprié et de façon connue en soi, un objet plongé dans la zone de surveillance tout comme une personne s'approchant sous l'eau à partir des données de sonar livrées par les deux sonars 15, et la position des objets détectés est estimée en continu de telle sorte qu'une piste de poursuite 19, aussi appelée couloir de navigation, est obtenue à partir des positions temporelles successives, qui sont représentées de façon symbolique par des points sur la figure 1. Les données de position sont amenées à une console de commande 20 et sont représentées sur un écran 21 de la console de commande 20 pour un utilisateur ou un opérateur. A cet effet, les positions instantanées de la personne poursuivie qui caractérisent toujours l'extrémité avant de la piste de poursuite 19 sont réalisées de façon particulièrement distinguable. Le dispositif de protection comprend au moins un véhicule sous-marin 22 sans pilote orientable à distance qui est muni de moyens de protection 23 généralement appelés effecteurs. Le véhicule sous- marin 22 est lié à la console de commande 20 par une fibre optique fine 24 qui se déroule lors de l'avancée du véhicule sous-marin 22, d'une bobine de réserve 25 et d'une autre bobine de réserve du coin du véhicule sous-marin. Le câble de fibre optique 24 sert d'une part pour la transmission de signaux d'orientation au véhicule sous-marin 22 et d'autre part pour la communication entre le véhicule sous-marin 22 et la console de commande 20. La position du véhicule sous-marin 22 est estimée en continue à l'aide d'un système de position acoustique APS 26 (en anglais Acoustic Positioning System ), et des corrections d'orientation correspondantes sont amenées au véhicule sous-marin 22 par la console de commande 20 à l'aide de moyens de distribution de données d'orientation 27 disponibles à cet endroit. Le système APS 26 comprend de façon connue un transpondeur 28 agencé au véhicule sous-marin 22 et un dispositif hydrofon 29 statique, dont les signaux de sortie électrique sont exploités dans la console de commande 20 pour l'estimation des positions. Tous les composants électroniques du dispositif de protection sont assemblés dans une station de détection 30 (figure 1), alors que le véhicule sous-marin 22 est amené dans une zone protégée du garage 31 de véhicules et est débarqué en cas de besoin à l'aide de dispositifs de débarquement 32 dans l'eau. L'activation des dispositifs de débarquement 32 est actionnée de la station de surveillance 30 par des moyens de distribution de commande 33 de la console de commande 20. Le véhicule sous-marin 22 est représenté en perspective sur la figure 3. Il comprend un corps sous pression 34 équipé d'un dispositif de stockage d'énergie et de composants électroniques étanches. Au coin du corps sous pression 34 est agencée de façon ici non visible la bobine de réserve du câble de fibre optique 24 du coin du véhicule. Des moyens de direction et d'entraînement, des ailerons de stabilisation 35 et le transpondeur 28 sont agencés au corps sous pression 34. Les moyens de direction et d'entraînement forment au total quatre entraînements 36 électriques à hélice qui sont accueillis par des conduits d'entraînement 37 qui s'étendent longitudinalement et qui sont fixés au corps sous pression 34. Les moteurs électriques des entraînements 36 à hélice sont intégrés dans la partie arrière des conduits d'entraînement 37 et les hélices 38 sont agencées à l'écart de et à l'arrière des conduits d'entraînement 37. Les extrémités avants des conduits d'entraînement 37 sont ouvertes et sont formées pour l'introduction de moyens de protection 23 ou effecteurs et/ou de moyens de localisation, tels que par exemple des caméras TV 39 et un dispositif d'éclairage 40. Comme moyen de localisation supplémentaire disponible, un sonar à courte distance 41 est agencé à l'avant du corps sous pression 34. Comme moyens de protection 23 avec lesquels le véhicule sous-marin 22 peut être équipé, une réserve d'effecteurs de différentes formes est disponible. Le véhicule sous-marin 22 est équipé de façon préférentielle avec de tels moyens de protection 23, qui peuvent être employés selon des étapes en escalade, croissant en soi, avec des effets d'effrayement et d'attaque augmentant, pour la protection d'une zone interdite 13 contre des personnes s'approchant de celle-ci. Si l'on renonce à équiper le véhicule sous-marin 22 avec une caméra TV 39 et un dispositif d'éclairage 40 comme moyens de localisation, alors il peut être monté au total 4 différents effecteurs au véhicule sous-marin 22. Sur l'exemple illustré sur la figure 3 le véhicule sous-marin 22 est équipé à l'aide de deux moyens de protection 23 ou effecteurs qui sont introduits frontalement dans les conduits d'entraînement 37 et qui en même temps ferment de façon étanche l'extrémité ouverte des conduits d'entraînement 37. Les deux effecteurs ou moyens de protection 23 sont, sur la figure 3, un dispositif à électrochocs 42 qui est représenté selon une vue en perspective agrandie et en section partielle sur la figure 5, et une arme à feu 43 aussi appelée effecteur à grenaille, qui est représentée selon une vue en perspective agrandie et en section partielle sur la figure 4. Les deux effecteurs comprennent un boîtier 44 avec une partie de boîtier de forme cylindrique 441 pour l'introduction dans le conduit d'entraînement 37 et avec une tige de contact 442 en forme de cou de cygne, formée d'une seule pièce et s'étendant à partir de la partie de boîtier de forme cylindrique 441, la tige de contact 42 faisant saillie après montage loin à l'avant du véhicule de conduite 22. La partie de boîtier de forme cylindrique 441 est équipée d'un anneau d'étanchéité 50, qui est, pressé contre la paroi intérieure des conduits d'entraînement 37. Deux électrodes 45 sont disposées à l'extrémité avant la tige de contact 442 du dispositif d'électrochocs 42 (figure 5), desquelles sont libérées des impulsions de tension élevée lors du contact avec une personne poursuivie. A cet effet, il est disposé un dispositif de stockage d'énergie tel que des batteries ou des cellules d'accumulation 46, et une électronique 47 dans la partie de boîtier de forme cylindrique 441 pour générer les impulsions de tension élevée. En variante, l'énergie électrique pour les impulsions de tension élevée peut être générée à partir du dispositif d'alimentation électrique du véhicule sous-marin 22. Dans l'arme à feu 43 conforme à la figure 4 une cartouche à grenaille 48 agencée à l'intérieur de la partie de boîtier de forme cylindrique 441 est allumée dès qu'une pointe de contact 49 en saillie à l'extrémité avant de la tige de contact 442 est pressée par contact direct avec une personne poursuivie. La charge à grenaille 48 alors allumée conduit à la lésion de la personne, qui atteint en fonction de la charge à grenaille introduite, un handicap corporel allant jusqu'à la mort. En variante, l'arme à feu 43 peut aussi être déclenchée par un allumage électrique dans lequel le moment d'allumage est estimé par l'opérateur à la console de commande 20, l'instruction de déclenchement étant donnée par l'opérateur au travers d'un des moyens de distribution de commande 33. Un moyen de protection supplémentaire 23 est illustré de façon schématique sur les figures 6 et 7. Le moyen de protection 23 dénommé feu flash (en anglais fire flash ) comprend lui aussi un boîtier 51 qui est formé pour son introduction dans l'extrémité avant d'un conduit d'entraînement 37. Dans le boîtier 51 est agencé un contenant sous pression 52 rempli d'un gaz inflammable et un ballon 53 élastique replié sur lui-même. Le ballon 53 est lié au contenant sous pression 52 et une soupape d'ouverture 55 commandable électriquement est agencée dans une conduite de liaison 54. Une pointe d'allumage électrique 56 est agencée au ballon 53. La soupape d'ouverture 55 et la pointe d'allumage électrique 56 sont commandées par une électronique 57. Lors de l'utilisation de ce moyen de protection 23, une commande d'activation est donnée à l'électronique 57 par l'opérateur à la console de commande 20 par un des moyens de distribution de commande 33. La soupape d'ouverture 55 s'ouvre et le gaz inflammable se répand en dehors du contenant sous pression 52 à l'intérieur du ballon 53 et le gonfle comme représenté sur la figure 7. La pointe d'allumage 56 est commandée plus tard pour allumer le gaz inflammable, la formation de flammes en résultant fait exploser le ballon. La formation de flammes et les ondes de pression résultant de l'explosion du ballon 53 avertissent les personnes intrusives sans leur produire de lésions létales. Un moyen de protection supplémentaire 23, ici non représenté sur les figures, comprend une plus petite charge explosive qui est allumée électriquement. L'effet sonore et les ondes de choc résultantes de la détonation causent de toute façon un avertissement important chez les personnes intrusives qui les informent d'une menace de danger lors d'une progression ultérieure. Avec le dispositif décrit ci-dessus le procédé par lequel des personnes s'approchant d'une zone interdite 13, par exemple un plongeur de combat 12 tel que représenté sur la figure 1, doivent être arrêtés de s'approcher de la zone interdite 13 ou de pénétrer dans celle-ci ; est réalisé comme décrit dans la suite: Un plongeur de combat 12 s'approchant de la zone interdite 13 telle que représentée sur la figure 1, est détecté à l'aide de sonars actifs 15 et est poursuivi sur son chemin ultérieur dans la direction de la zone interdite 13, c'est-à-dire que ses positions successives sont mesurées. Sa piste de poursuite 19 résultant de ses positions successives, ou son couloir de navigation, est représentée sur l'écran 21 de la console de commande 20 (figure 2) de telle sorte qu'un opérateur peut poursuivre de façon visuelle le trajet accompli à la nage par le plongeur de combat 12. A l'aide de la piste de poursuite 19, l'opérateur pronostique la probabilité d'intrusion du plongeur de combat 12 détecté dans la zone interdite 13. Si une intention de pénétration est reconnue par la forme de la piste de poursuite 19, une zone d'attente 58 est calculée dans laquelle le plongeur de combat 12 va probablement passer. A l'aide d'un des moyen de distribution de commande 33, l'opérateur active désormais un véhicule sous-marin 22 dans le garage de véhicules 31, le véhicule sous-marin 22 est équipé de moyens de protection 23, les moyens de protection les plus appropriés apparaissant à l'opérateur pour la protection en fonction de la situation de danger que représente le plongeur de combat 12 localisé. Le véhicule sous-marin 22 choisi est débarqué dans l'eau à l'aide d'un dispositif de débarquement 32 et est orienté vers la zone d'attente 58 dont les coordonnées ont été calculées. Par l'estimation de positions successives du véhicule sous-marin 22 à l'aide de l'APS, le chemin de conduite du véhicule sous-marin 22 jusqu'à la zone d'attente 58 est visualisé sur l'écran 21 et est représenté en tant que couloir de navigation du véhicule 59 sur l'écran 21. Les corrections de route du véhicule sont exécutées par l'opérateur à l'aide des moyens de distribution de données d'orientation 27, les données d'orientation étant transmises au travers du câble de fibres optiques 24. L'orientation du véhicule sous-marin 22 est réalisée par modification du nombre de tours d'un unique moyen d'entraînement 36 à hélice (figure 3). Dans la zone d'attente 58, le plongeur de combat 12 est localisé et le cas échéant identifié à l'aide du sonar à courte distance 41 et/ou de la caméra TV 39 (figure 3). Les données d'identification et de localisation correspondantes sont transmises par le câble de fibres optiques 24 à la console de commande 20, traitées là et représentées sur l'écran 21. L'opérateur peut désormais équiper le véhicule sous- marin 22 avec des dispositifs opportuns en tant que mesure de protection relatives au plongeur de combat 12 de telle sorte que les moyens de protection 23 puissent être implémentés de façon optimale. L'opérateur estime le moment du déclenchement des moyens de protection 23 et leur ordre chronologique à l'aide des moyens de distribution de commande 33. Le choix des moyens de protection 23 et leur ordre chronologique d'implémentation est réalisé selon différentes étapes en escalade dans lesquelles à chaque étape le niveau de danger du plongeur de combat 12 est augmenté. Par exemple, les fire flash conformes aux figures 6 et 7 sont allumés en premier pour avertir le plongeur de combat 12 avant la poursuite de son trajet à la nage. Si le plongeur de combat 12 ne se laisse pas déconcerter par ceux-ci alors le IO dispositif d'électrochocs 42 (figure 5) est mis en place dans la prochaine étape des étapes en escalade. Pour cela, le véhicule sous marin 22 est conduit vers le plongeur de combat 12 de telle sorte que les électrodes 45 touchent le plongeur de combat 12 une ou plusieurs fois. Les coups de courant ainsi libérés vont inciter le plongeur de combat 12 à 15 abandonner sa démarche d'intrusion dans la zone interdite 13 et à modifier son parcours à la nage. Dans un cas extrême, le plongeur de combat 12 peut être blessé par mise en place de l'arme de combat 43 de telle sorte qu'il ne puisse plus poursuivre sa charge. Après une démarche de protection réussie, le véhicule sous- 20 marin 22 est ramené au garage de véhicules 31 par l'opérateur, là il est à nouveau équipé à l'aide de moyens de protection 23 consommés et il est accroché dans les dispositifs de débarquement 32 pour une nouvelle mise en service. REVENDICATIONS 1. Procédé pour la protection d'une zone interdite (13) sous-marine contre des personnes intrusives telles que des plongeurs, des nageurs, des plongeurs de combat (12) etc. comprenant les étapes suivantes : - une personne s'approchant de la zone interdite (13) est détectée et suivie sur son chemin vers la zone interdite (13), - lors de la reconnaissance d'une prévisible intrusion dans la zone interdite (13), un véhicule sous-marin (22) sans pilote équipé de moyens de protection (23) est dirigé jusqu'à une zone d'attente (58) que la personne poursuivie va probablement traverser, et - dans la zone d'attente (58), la personne poursuivie est localisée par le véhicule sous-marin (22) et au moins un moyen de protection (23) est installé contre la personne poursuivie, le moyen de protection étant adapté au danger de pénétration potentiellement représenté par la personne poursuivie. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'installation des moyens de protection (23) est effectuée selon différentes étapes en escalade avec des nivaux de dangers augmentant pour la personne poursuivie. 3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel plusieurs moyens de protection (23) sont l'un après l'autre installés dans le véhicule sous-marin (22), dans lequel le premier moyen de protection (23) comprend un avertissement pour la personne poursuivie et que chacun des moyens de protection (23) ultérieurs provoque une lésion de la personne poursuivie avec des niveaux de lésion croissants. 4. Procédé selon la revendication 3, dans lequel l'installation de chacun des moyens de défense (23) ultérieurs est dépendante de la réaction de la personne poursuivie par rapport au moyen de protection (23) installé préalablement. 5. Procédé selon la revendication 3 ou 4, dans lequel la plus petite charge explosive est installée en tant que premier moyen deprotection (23) pour générer un bruit de détonation et une onde de pression et de détonation. 6. Procédé selon l'une des revendications 3 à 5, dans lequel en tant que moyen de protection (23) ultérieur est installé, de préférence selon cet ordre chronologique, un mélange de gaz inflammable enfermé dans une poche explosive, un dispositif à électrochocs (42) et une arme à feu sous-marine (43) à calibre dont le calibre peut être choisi. 7. Procédé selon l'une des revendications 3 à 6, dans lequel après l'installation d'un moyen de protection (23), le comportement de la personne poursuivie est observé et la décision du prochain moyen de protection (23) sera prise après cela. 8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, dans lequel la prévision d'intrusion dans la zone interdite (13) est pronostiquée et la zone d'attente (58) est calculée à l'aide d'une piste de poursuite (19) de 15 la personne détectée. 9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, dans lequel la détection et la poursuite de la personne s'approchant de la zone interdite (13) est effectuée à l'aide d'au moins un sonar (15), et la localisation de la personne poursuive est réalisée à l'aide d'un sonar à 20 faible distance (41) et/ou d'une caméra TV (39) montés sur le véhicule sous- marin (22). 10. Dispositif pour la protection d'une zone interdite (13) sous-marine contre des personnes intrusives telles que des plongeurs, des nageurs, des plongeurs de combat (12) etc., 25 - avec au moins un sonar (15) pour détecter et poursuivre une personne s'approchant de la zone interdite (13) ; - avec un véhicule sous-marin (22) sans pilote, orientable à distance, qui est équipé de moyens pour localiser la personne poursuivie et de moyens de protection (23) installables contre la personne 30 poursuivie,-avec une console de commande (20) présentant des moyens de distribution de données de commande et d'orientation (27, 33), - avec une liaison de communication existant entre la console de commande (20) et le véhicule sous-marin (22) pour transporter des données de localisation du véhicule sous-marin (22) jusqu'à la console de commande (20) et des données de commande et d'orientation de la console de commande (20) jusqu'au véhicule sous-marin (22), et - avec un écran (21) pour représenter la piste de poursuite (19) et les données de localisation. 11. Dispositif selon la revendication 10 dans laquelle les moyens de protection (23) comportent un contenant sous pression (52) rempli d'un gaz inflammable, un ballon replié (53) élastique gonflable avec le gaz et un détonateur (56) électrique fixé au ballon replié (53). 12. Dispositif selon la revendication 10 ou 11, dans lequel les moyens de protection (23) comportent une charge explosive allumable électriquement de préférence de petit volume. 13. Dispositif selon l'une des revendications 10 à 12 dans lequel les moyens de protection (23) comportent un dispositif à 20 électrochocs (42). 14. Dispositif selon l'une des revendications 10 à 13 dans lequel les moyens de protection (23) comportent une arme à feu (43). 15. Dispositif selon la revendication 14, dans lequel l'arme à feu (43) est déclenchée par un contact par toucher ou sans contact par 25 un signal électrique donné par la console de commande (20). 16. Dispositif selon l'une des revendications 10 à 15, dans lequel le véhicule sous-marin (22) comprend un corps sous pression (34) et que les moyens de protection (23) sont montés de façon interchangeable au corps sous pression (34). 30 17. Dispositif selon la revendication 16, dans lequel une conduite d'entraînement (37) portant un entraînement à hélice (36) est agencé au corps sous pression (34) et les moyens de protection (23)sont agencés dans la partie avant détournée de l'entraînement à hélice (36) d'au moins un conduit d'entraînement (37). 18. Dispositif selon l'une des revendications 10 à 17, dans lequel les moyens de localisation du véhicule sous-marin (22) 5 comprennent un sonar à courte distance (41). 19. Dispositif selon l'une des revendications 10 à 18, dans lequel les moyens de localisation du véhicule sous-marin (22) comprennent une caméra sous-marine (39) et un dispositif d'éclairage (40).