Brevet FR3002764A1 — publié le 20140905

SYSTEME ET PROCEDE DE COLLECTE D'INFORMATIONS VIDEO POUR SOUS-MARINS La présente invention concerne le domaine de la collecte d'informations par prise de vue vidéo à la surface de la mer pour être exploitées, en temps réel, depuis un sous-marin en plongée. Les communications entre un sous-marin en plongée et son environnement sont effectuées principalement par : des sonars qui permettent une communication acoustique, des antennes filaires remorquées par le sous-malin permettant des communications hertziennes et des bouées remorquées. Ces moyens de communication sont limités en performances et en possibilité d'exploitation de systèmes associés. De la publication FR2897214B1 est connu un système et procédé de collecte d'informations pour sous-marins. Ce système comporte une bouée largable permettant la réception et le traitement de signaux hertziens. Cette bouée est reliée au sous-marin par un fil en fibre optique ou en cuivre permettant la transmission des informations traitées. Le but de l'invention est d'étendre les possibilités de la bouée en intégrant un système possédant une caméra vidéo permettant la visualisation vidéo dans le sous-marin en 25 plongée de ce qui se passe en surface et ainsi de permettre au sous-marin d'améliorer sa connaissance de son environnement en surface tout en restant discret. L'invention a pour objet un dispositif permettant la prise de vue vidéo au-dessus de la 30 surface de la mer et sa retransmission vers le sous-marin en plongée. Le dispositif comprend : Une bouée largable depuis le sous-marin et reliée à celui-ci par un fil Un dispositif éjecté de la bouée incorporant une caméra vidéo 35 Un dispositif de visualisation de la vidéo dans le sous-marin Les moyens de communication de l'information vidéo dans l'air et dans le fil relié au sous-marin La bouée largable (3) faisant partie du système de la présente invention est éjectée depuis le sous-marin (1). Elle est reliée par un câble au sous-marin. Elle possède un système de réception (22) de signaux hertzien. Les informations entre le sous-marin et la bouée largable sont transmises par le câble de façon bidirectionnel. Le sous-marin possède à son bord des moyens de traitement des signaux issus de la 10 caméra (3) pour une exploitation dans le sous-marin (1). La présente invention consiste en l'ajout d'un module éjectable depuis la bouée largable et incorporant vidéo (5, 6, 7 ou 5, 6, 8) intégré dans la bouée, ce module vidéo incorpore les éléments suivants : Caméra vidéo (10). 15 Moyen de communication sans fil entre la bouée et le module vidéo (11,12, 6, 4, 21). - Piles ou batterie. Dans la suite de la description, nous l'appellerons « module vidéo ». 20 La présente invention décrit deux systèmes différents : Système A : Le module vidéo est incorporé dans la bouée largable et maintenu dans celle-ci lors de l'éjection de la bouée et pendant la remontée. Lorsque la bouée arrive en surface, un système d'éjection extrait le module vidéo et le 25 catapulte en l'air. Arrivé au point extrême, un parachute, ou tout autre système équivalent, se déploie et le module caméra redescend lentement tout en faisant l'acquisition vidéo. Pendant la redescente, une communication hertzienne est établie avec la bouée. Cette communication transmet les informations vidéo de la caméra vers la bouée qui 30 elle-même retransmet vers l'intérieur du sous-marin. L'opérateur situé dans le sous-marin peut ainsi voir l'environnement extérieur. Système B : Ce système diffère du précédent en ce sens que le module vidéo ne possède pas de parachute mais est relié à un ballon, ou tout autre système équivalent, qui est gonflé 35 avec un gaz plus léger que l'air lors de l'expulsion de la bouée. Ce ballon permet la montée lente du module vidéo Lors de la montée du ballon, la caméra retransmet par voie hertzienne l'information vidéo vers la bouée comme dans la solution A. Pour le système A, on pourra avoir les fonctionnalités suivantes : Le parachute, ou système équivalent, pourra posséder une ouverture et un déflecteur sur le côté. Cette caractéristique de l'invention permettrait au module vidéo d'effectuer une rotation lente lors de la descente et ainsi d'effectuer un panoramique. On pourrait utilement ajouter un système mécanique permettant le réglage de cette ouverture pour contrôler la rotation soit de façon automatique, soit pilotée par l'opérateur a bord du sous-marin. Pour le système B, on pourra avoir également les fonctionnalités suivantes : Le ballon, ou système équivalent, peut posséder une dissymétrie sur le côté permettant 15 une rotation lente lors de l'ascension et permettant d'effectuer un panoramique. Cette dissymétrie pourrait être réduite ou augmentée mécaniquement par un système piloté automatiquement ou par l'opérateur pour contrôler la vitesse de rotation. La caméra pourrait être équipée d'un système de rotation en site et en azimut. 20 Cette caractéristique de l'invention permet à l'opérateur a bord du sous-marin de positionner la caméra vers une orientation choisie. Il serait également possible de paramétrer la carte électronique embarquée qui décrira un champ vidéo définit. La caméra pourrait être également équipée d'un zoom piloté par l'opérateur à bord du sous-marin. 25 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui suit, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels : la figure 1 représente un sous-marin en plongée équipé du système A de 30 l'invention et montrant les différents modules nécessaire à sa mise en oeuvre. la figure 2 représente un sous-marin en plongée équipé du système B de l'invention et montrant les différents modules nécessaire à sa mise en oeuvre. la figure 3 représente une vue schématique de la partie bouée avant l'expulsion du module vidéo. la figure 4 représente une vue schématique de la partie bouée après l'expulsion du module vidéo. En référence à la figure 1, le dispositif conforme à l'invention du système A comprend : Une bouée largable (3) reliée au sous-marin (1) par un câble (2). Un module vidéo (5) éjecté de la bouée (3) incorporant une caméra qui filme lors de la redescente en parachute (7) et qui communique avec la bouée par voie hertzienne en utilisant les antennes (6) du module vidéo et (4) de la bouée. Opérationnellement, la bouée (3) est expulsée du sous-marin (1), un câble (2) se 10 déploie lors de l'avancement du sous-marin (1) et de la remontée de la bouée (3). Le câble est préférentiellement en fibre optique. La durée d'utilisation du système est limitée à la quantité de fil (2) déployée. Une fois la bouée arrivée en surface, le module vidéo (5) avec le parachute replié (23) est catapulté dans l'air verticalement par le système d'éjection (22). Ce système 15 d'éjection peut être de type fusée à poudre ou un système mécanique à base de ressort. Le déclenchement de l'éjection est assuré par la partie électronique (21). Lorsque le module vidéo arrive à l'apogée de sa trajectoire, le parachute contenu dans la partie (23) se déploie comme schématisé en (7) de la fig 1. Le module vidéo effectue 20 ensuite sa descente. Le module vidéo (5) est schématisé en fig. 5. Il est constitué d'une caméra (10) reliée à un module électronique de commande et batterie (11) qui lui-même est relié à un modem radio (12). Il est suspendu au parachute (7). Lorsque le module vidéo est éjecté, le module de commande met en marche la caméra 25 (10). Le signal vidéo est retransmit par l'intermédiaire du modem radio (12) et de son antenne (6 ) vers la bouée (3). Dans celle-ci le signal est capté par l'antenne (4) qui est connectée au modem bouée (21). Le signal est ensuite renvoyé vers le sous-marin par le câble (2). 30 L'exploitation de la vidéo sera assurée dans le sous-marin en temps réel. Les parties radio (12) et (21) assurant la communication hertzienne pourront être par exemple de type WIFI. La communication sera monodirectionnelle ou bidirectionnelle. 3002 764 5 La bouée (3) avant l'expulsion du module vidéo (5) est représentée schématiquement en Fig. 3. Elle est constituée d'un corps de bouée (3) assurant la flottaison, du module vidéo (5), du lien filaire avec le sous-marin (2) et son modem (20), du système d'éjection (22) du module vidéo, du parachute plié et son système d'ouverture (23). 5 En fig. 4 il est représenté la bouée après l'éjection du module vidéo (5). Concernant la variante du système B objet de l'invention, la fig. 2 représente l'ensemble déployé. Le système est analogue au système A à ceci près : Le module vidéo n'est pas fixé à un parachute mais à un ballon gonflable. Au départ, dans la bouée (3), le ballon plié dans la partie (23) qui incorpore une cartouche d'un gaz sous pression plus léger que l'air comme l'hélium. Arrivé en surface, le module (5) avec le ballon est éjecté par le système (22). Puis le ballon se gonfle par le gaz sous pression. Le ballon monte dans l'air et embarque le module vidéo (5). Pendant la remontée, la caméra filme et retransmet le signal comme expliqué ci-dessus dans la solution A. Pour chaque système A ou B, on pourra utilement avoir également les fonctionnalités suivantes : Le module vidéo (5) en plus de la caméra (10) et du moyen de communication (12) pourra incorporer une carte électronique de compression de type H262 ou autre afin de réduire le débit d'information transmise. Les formes, les matériaux, les couleurs utilisées par le module vidéo (3) pourront utilement être optimisés pour présenter une faible signature radar et une bonne discrétion. La bouée (3) et le module vidéo (5) pourront être munis de système de sabordage déclenché par l'opérateur ou automatiquement en fin d'utilisation. Une fois le système 30 de sabordage déclenché, ces modules couleront au fond de la mer. Le système de communication hertzien entre la bouée (3) et le module vidéo (5) pourra être bidirectionnel afin d'utiliser entre autre les fonctions de télécommande de la caméra. Il en est de même pour le moyen de communication entre la bouée et le sous-marin. La communication pourra être de type Ethernet entre les modules radio (12) et (21) et également entre la bouée (3) et le sous-marin (1). L'exploitation de la vidéo par l'opérateur dans le sous-marin pourra être effectuée sur un moniteur vidéo ou sur un ordinateur personnel ou une tablette (31). Le contrôle du module vidéo pourrait être effectué par ces mêmes moyens (31). REVENDICATIONS1) Système de collecte d'informations vidéo en temps réel en surface pour être exploitée depuis un sous-marin (1) en plongée comprenant : a. Une bouée éjectable (3) ; b. Au moins un système de réception (21) de signaux hertziens relié à la dite bouée (3) ; c. Un moyen de transmission (20) entre la dite bouée (3) et le sous-marin (1). d. Un module vidéo (5) éjectable de la bouée (3). e. Ce module vidéo (5) étant composé d'une caméra (10) et d'un système de transmission hertzien (12) vers la bouée (3). f. Des moyens de traitement des signaux issus de la caméra (3) pour une exploitation dans le sous-marin(31). 2) Système de collecte d'informations vidéo selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bouée (3) contient un module de communication avec le sous-marin (20) par l'intermédiaire d'un câble (2), une partie électronique (21) permettant le fonctionnement de la bouée et la communication hertzienne, un système d'éjection (22) du module vidéo (5) équipé d'un parachute ou d'un ballon (23) 3) Système de collecte d'informations vidéo selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que le module vidéo 5 comprend une caméra (10), une unité électronique de traitement et gestion (11), un moyen de communication hertzien (12) muni d'une antenne (6) et communiquant avec la bouée (3) 4) Système de collecte d'informations vidéo selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'exploitation de la vidéo ou de la commande de la caméra (10) ou du module (5) ou de la bouée (3) peut être effectuée en temps réel par un opérateur sur l'équipement situé dans le sous-marin (31). 5) Système de collecte d'informations vidéo selon la revendication 1, 2 ou 3 caractérisé en ce que la prise de vue par la caméra (10) peut être effectuée lors de la descente du module vidéo (5) lorsqu'on l'a équipé d'un parachute (7) ou équivalent ou en montée lorsqu'on l'a équipé d'un ballon ascendant (8) ou équivalent. 6) Système de collecte d'informations vidéo selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le module vidéo (5) est éjecté de la bouée (3) lorsqu'elle est en surface de la mer. 7) Système de collecte d'informations vidéo selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'orientation de la camera (10) peut être pilotable depuis l'équipement situé dans le sous-marin (31). 8) Système de collecte d'informations vidéo selon la revendication 5 caractérisé en ce que le parachute (7) peut être muni d'une ouverture pilotable ou non permettant la rotation du ballon pour effectuer une prise de vue panoramique. 9) Système de collecte d'informations vidéo selon la revendication 5 caractérisé en ce que le ballon (8) peut être muni d'un système mécanique permettant la déformation du ballon pilotable ou non permettant la rotation du ballon pour effectuer une prise de vue panoramique.5