Brevet FR3039324A1 — publié le 20170127

^Ir 3039324 1 DISPOSITIF SUPPORT D'ANTENNE MOBILE. 1. Domaine de l'invention. L'invention se rapporte au domaine des dispositifs supports d'antenne et plus particulièrement à ceux destinés à évoluer sur des surfaces mouvantes ou non planes. 2. Etat de l'art. Des études océanographiques visent à déterminer le niveau des océans et des mers en divers points et utilisent pour ce faire des méthodes et systèmes mettant en oeuvre des transmissions entre une antenne mobile et un ou plusieurs satellites. La durée des transmissions entre deux dispositifs qui partagent une même référence d'horloge permet une mesure de distance entre eux. C'est là un principe de mesure largement utilisé, dans divers systèmes, tels que, par exemple le positionnement GPS (de l'anglais « Global Positioning System », et qui signifie système de géolocalisation global.). La méthode de mesure du niveau des surfaces des océans et/ou des mers peut s'appuyer sur des transmissions entre un dispositif en vue de celles-ci et un ou plusieurs dispositifs évoluant sur la ou les surfaces concernées. Il peut notamment s'agir d'un satellite, dont l'altitude est constante ou sensiblement constante (altitude moyenne constante) et contrôlée, échangeant des informations avec un dispositif de transmission présent sur une embarcation. Cependant, le relief (la forme) des surfaces des océans ou des mers est par définition non-plan et varie sensiblement en fonction du temps, notamment du fait des conditions météorologiques (courants, vitesse et orientation des vents, etc.). Des disparités de forme existent donc en fonction du temps et de l'endroit précis où une mesure doit être effectuée. 3039324 2 Des méthodes utilisées consistent à embarquer un dispositif muni d'une antenne ou connecté à une antenne, sur une embarcation et en vue du ciel, l'antenne devant demeurer en vue du ou des satellites utilisés. Malheureusement, les disparités de formes (relief) des surfaces sont telles 5 que les antennes utilisées ne sont pas toujours correctement disposées en regard du ou des faisceaux de transmission, ce qui a pour effet d'entrainer des erreurs de transmissions, voire des interruptions totales de celles-ci. Les solutions existantes présentent donc des inconvénients. 10 3. Résumé de l'invention. L'invention permet d'améliorer l'état de l'art en proposant un 15 dispositif en « nappe », support d'antenne mobile et flottant, comprenant une pluralité d'éléments flottants assemblés de sorte à former ensemble une nappe comprenant une première surface dite surface d'appui adaptée à flotter sur une seconde surface dite surface d'évolution et/ou disposée sensiblement parallèlement à la seconde surface, le dispositif comprenant : 20 - les éléments flottants reliés entre eux par au moins un de leurs bords respectifs au moyen d'un premier système de fixation, - le dispositif support flottant comprend un élément d'ancrage (ou 25 d'accrochage) disposé sur son axe longitudinal et adapté à une fixation d'un dispositif d'accrochage, et, - le dispositif flottant comprend en outre un support de fixation avec articulation fixé sur au moins l'un des éléments flottants et comprenant 30 au moins une troisième surface et un élément mécanique adapté à un positionnement sensiblement horizontal de la troisième surface lorsque la distance de couples de points en regard verticalement l'un de l'autre et 3039324 3 appartenant respectivement à la première surface (surface d'appui) et à la seconde surface (surface d'évolution) n'excède pas une longueur prédéterminée. Cela revient à dire que lorsque la nappe flottante se déforme pour 5 épouser au mieux le relief moyen à la surface de l'eau, son couplage, avec un support mécanique articulé et adapté à présenter une surface la plus horizontale possible, permet de garantir un positionnement amélioré d'une antenne fixée sur cette surface, pour préserver en conséquence l'intégrité des transmissions de données utile aux mesures à réaliser. 10 Il est à noter que le terme « flottant » dans les paragraphes suivant désigne aussi bien la capacité de flottaison au sens de l'insubmersibilité qu'un mouvement ondulatoire variable entièrement ou partiellement sur une surface d'évolution, ou partiellement à proximité 15 immédiate de cette surface d'évolution. La surface d'évolution pouvant être la surface de l'eau (mer, océans, fleuves, lacs, étangs, rivières) ou une surface d'évolution telle que, par exemple, un désert de sable, des dunes, un lac salé, une étendue de végétation peu accidentée ou encore une étendue de neige ou un glacier peu accidenté, un iceberg, une calotte glacière. 20 Selon un mode de réalisation de l'invention, au moins une partie des éléments flottants comprend un matériau insubmersible entouré d'une enveloppe dont les bords sont assemblés à des bords d'éléments flottants voisins dans la pluralité d'éléments flottants, au 25 moyen d'au moins un élément filaire. Avantageusement, l'élément mécanique compris dans le support d'antenne comprend une rotule et /ou un cardan solidaire d'un élément le couplant mécaniquement à la troisième surface qui opère la 30 fonction de support d'antenne (sur laquelle l'antenne est fixée). 3039324 4 Selon un mode de réalisation de l'invention, la longueur du dispositif support d'antenne flottant excède 10 mètres et sa largeur excède 5 mètres. 5 4. Liste des figures. L'invention sera mieux comprise, et d'autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, la 10 description faisant référence aux dessins annexés parmi lesquels : - La figure 1 représente un dispositif support d'antenne flottant FAD1 selon un mode de réalisation particulier et non limitatif de l'invention. Le dispositif FAD1 comprend un assemblage d'une pluralité d'éléments 15 flottants FD1 à FDn. - La figure 2 représente deux éléments flottants FD1 et FD2, voisins et fixés l'un à l'autre parmi l'assemblage de la figure 1, selon un mode de réalisation particulier et non limitatif de l'invention. - La figure 3 représente un support de fixation d'antenne FIXSYS du dispositif FAD1 de la figure 1, fixé sur plusieurs éléments flottants FDn, tels que ceux représentés figure 2, et selon un mode de réalisation particulier et non limitatif de l'invention. - La figure 4 représente le support FIXSYS fixé aux éléments flottants, déjà représentés figure 3, mais lorsque la surface (dite d'évolution) sur laquelle évolue le dispositif FAD1 est accidentée (en présence de reliefs), selon un mode de réalisation particulier et non limitatif de l'invention. 20 25 30 3039324 5 5. Description détaillée de modes de réalisation de l'invention. Sur les figures 1 à 4, les modules représentés sont des unités 5 fonctionnelles, qui correspondent ou non à des unités physiquement distinguables. Par exemple, ces modules ou certains d'entre eux sont regroupés dans un unique composant. A contrario, selon d'autres modes de réalisation, certains modules sont composés d'entités physiques séparées. 10 La figure 1 représente un dispositif support d'antenne flottant FAD1 selon un mode de réalisation particulier et non limitatif de l'invention. Le dispositif FAD1 comprend un assemblage d'éléments flottants FD1 à FDn, assemblés en matrice par leurs bords, et formant ainsi une nappe flottante, pourvue d'une surface inférieure SFC1, adaptée à être tractée et à se 15 déformer en fonction des reliefs d'une surface SFC2 sur laquelle elle évolue, de sorte qu'avantageusement, et astucieusement couplée à un dispositif de fixation FIXSYS, l'ensemble en mouvement permette de positionner une antenne portée par le support FIXSYS (sur une surface SFC3 non représentée sur cette figure) pour préserver le plus possible un 20 positionnement horizontal de l'antenne et garantir alors une intégrité de transmissions vers et depuis un équipement distant dans le ciel (un satellite, par exemple). Les éléments flottants FD1 à FDn sont assemblés les uns aux autres au moyen d'un système de fixation MS1. Selon le mode de réalisation 25 préféré, le système de fixation MS1 comprend un ensemble d'ceillets disposés en bordure des éléments flottants, et un ou plusieurs éléments filaires traversant les oeillets de sorte à établir des liens souples entre des éléments flottants voisins. Le ou les éléments filaires traversant les oeillets opèrent alors un laçage des éléments flottants voisins. Selon une variante du 30 mode de réalisation, les éléments flottants comprennent des bords fins et souples assemblés au moyen de fixations magnétiques comprenant des aimants polarisés pour former par couples des attractions capables de 3039324 6 constituer des liens mécaniques solides et résistants à l'arrachement lorsque l'ensemble est tracté à la surface d'un milieu liquide ou sur une surface dont le relief et peu accidenté (sable, plage, désert de sel, désert de sable, neige, glacier hors zone de séracs, par exemple). Selon une autre variante du mode 5 de réalisation, les bords des éléments flottants FD1 à FDn sont assemblés par fixation de type « velcro » ou encore collés. Selon une autre variante encore, les éléments flottants sont assemblés par un système de boutons « pression » ou de fermeture « zip ». Avantageusement, un système de fixation escamotable permet de 10 moduler la surface totale de la nappe et en autorise le montage et le démontage, ce qui en facilite notamment le transport. Selon le mode de réalisation préféré, la nappe est fixée à des éléments flottants BU formés pour accroitre la navigabilité de l'ensemble sur une surface d'évolution SFC2. Ces éléments BU peuvent, par exemple, être 15 des barques ou canots gonflables à armature rigide, des bouées formées pour fendre l'eau, ou des « boudins » flottants adaptés à relever l'avant de la nappe, c'est-à-dire la partie la plus susceptible d'être contrainte mécaniquement lors d'un glissement de l'ensemble sur la surface d'évolution SFC2. 20 Avantageusement, l'ensemble FAD1 de la nappe et des éléments flottants BU comprend un dispositif d'accrochage HK adapté à la fixation du dispositif flottant FAD1 à une dispositif tracteur, par un lien direct rigide, ou par l'intermédiaire d'une élément de couplage tel qu'une corde ou une élingue, à titre d'exemple. 25 Avantageusement, et aux fins de faciliter le glissement de l'ensemble FAD1 sur la surface SFC2, le système de fixation HK est positionné sur l'axe longitudinal de l'ensemble, et évite ainsi l'apparition d'un mouvement de dérapage de l'ensemble sur la surface SFC2. Ceci amène notamment une meilleure planéité de la nappe présentant une surface 30 d'appui SFC1 sur une surface d'évolution SFC2, ce qui permet d'amoindrir les contraintes mécaniques (telles que la tramée) et améliore la planéité de la nappe flottante, ce qui accroit avantageusement la capacité de conservation 3039324 7 à l'horizontale d'une surface de support d'antenne configurée tel que décrit ci-avant. Selon le mode de réalisation préféré, les éléments FADn positionnés « à l'arrière » de la nappe par rapport à son sens de 5 déplacement, lorsque celle-ci est tractée par l'intermédiaire du système d'accrochage HK, comprennent un ensemble de trames Tn configurées pour stabiliser le bord arrière de l'ensemble sur la surface d'évolution SFC2. La figure 2 représente deux éléments flottants FD1 et FD2, 10 voisins et fixés l'un à l'autre parmi l'assemblage de la figure 1, selon un mode particulier et non limitatif de l'invention. Le système de fixation MS1 permet d'attacher des éléments voisins, tels que FD1 et FD2 par laçage et avec un lien filaire W1 qui traverse de façon alternée (méthode de laçage) des oeillets CH disposés en bordure de l'enveloppe COAT des éléments flottants FD1 et 15 FD2. Ce mode de fixation assure plus généralement un lien efficace et souple entre les éléments flottants FDn. En effet, l'élément assurant la flottaison, du fait de sa faible densité (contenant de l'air ou du polystyrène par exemple est maintenu dans une enveloppe formée COAT, éventuellement étanche, et dont les bords sont de moindre épaisseur que le 20 corps, de sorte à pouvoir porter des oeillets ou des perforations adaptées au passage du lien filaire W1. Le lien filaire W1 peut être une cordelette en matière synthétique ou naturelle, un câble d'acier, ou tout autre type de lien qui s'y apparente. 25 La figure 3 représente le support de fixation d'antenne FIXSYS du dispositif FAD1 de la figure 1, fixé sur plusieurs éléments flottants tels que ceux représentés figure 2 et selon un mode de réalisation particulier et non limitatif de l'invention. Les éléments flottants FD1, FD2, ainsi que deux autres éléments flottants voisins non visibles sur la figure portent une structure sur 4 30 pieds, dont F01 et F03 (mais aussi F02 et F04 non représentés sur cette figure puisque non sensément visibles selon cette vue). Les pieds supportent une couronne circulaire PATSUP portant une sphère PAT solidaire d'une 303 93 2 4 8 colonne portant à son extrémité une masse WGHT. La sphère PAT étant maintenue en place mais mobile sur la couronne PATSUP, le poids WGHT assure un positionnement horizontal ou sensiblement horizontal d'une surface SFC3 aménagée en partie supérieure de la sphère « incomplète » 5 PAT. Ainsi, et lorsque l'ensemble FIXSYS est incliné par rapport à un axe « de repos » vertical, le poids WGHT dirigé vers le bas ajuste la position de l'ensemble PAT + WGHT + SFC3 par pivot de la partie sphérique PAT dans son support PATSUP, de sorte que la surface SFC3 configurée pour porter une antenne puisse maintenir une orientation de tout ou partie d'une antenne 10 ANT vers le ciel, et donc vers un dispositif distant de transmission de données (en émission et/ou réception). Astucieusement, une colonne de support de la masse WGHT, solidaire de la sphère PAT, porte un élément de fixation de plusieurs liens « élastiques » (à effet « ressort »). Chacun de ces liens E01, E02, E03 et E04 (seuls E01 et E03 sont représentés sur cette vue) 15 est respectivement attaché à un point de fixation HK01, HK02, HK03 et HK04 permettant ainsi un amortissement des mouvements en même temps qu'un rappel en position neutre lorsque l'ensemble FIXSYS n'est pas incliné par rapport à un axe vertical. Un lien ANTCON permet la connexion de l'antenne ANT positionnée sur la surface horizontale SFC3 du système FIXSYS à un 20 dispositif distant d'émission réception utile au traitement des données de géolocalisation émises ou reçues vers et depuis un dispositif de transmission de données distant (un satellite, un avion, une antenne distante, etc.). Astucieusement, le couplage du dispositif FIXSYS sur la nappe d'éléments flottants permet de garantir, sinon une continuité des 25 transmissions de données entre un équipement local connecté à l'antenne ANT et un équipement distant, au moins une meilleure intégrité et fiabilité des communications. Avantageusement, cela permet d'effectuer des mesures en faisant évoluer l'antenne ANT sur une surface SFC2 dite d'évolution, puisque la nappe formée des éléments flottants FDn comprend 30 une surface d'appui SFC1 (surface inférieure) déformable et susceptible d'épouser au mieux les reliefs de la surface d'évolution SFC2. Avantageusement la surface SFC2 est la surface d'une mer, d'un lac, d'un 3039324 9 océan ou encore d'une rivière ou une fleuve et la traction par un bateau de l'ensemble FAD1 permet de réaliser des mesures de hauteur d'eau et d'altitude de la surface SFC2 par rapport à un référentiel prédéfini tel que, par exemple, l'orbite d'un (ou plusieurs) satellite(s) ou un ensemble de points 5 topographiques dont le positionnement est connu est qui constituent seuls ou ensemble un référentiel de mesure. La figure 4 représente le support FIXSYS fixé aux éléments flottants, déjà représentés figure 3, mais lorsque la surface sur laquelle 10 évolue le dispositif FAD1 est accidentée (en présence de reliefs plus conséquent), selon un mode de réalisation particulier et non limitatif de l'invention. Le système FIXSYS est incliné dans son ensemble par rapport à un axe vertical, et ce du fait du relief de la surface SFC2 qui comprend une pluralité d'éléments flottants FD1 à FDn. Lorsque la surface SFC2 comprend 15 des reliefs sensibles, les éléments flottants sont disposés chacun de sorte à épouser au mieux cette surface en créant une surface inférieure SF1 de la nappe qu'ils constituent ensemble sensiblement « parallèle » à SFC2. L'association de la nappe d'éléments flottants FDn et du système de fixation FIXSYS permet astucieusement de maintenir la surface support d'antenne 20 SFC3 quasi horizontale, au moins lorsque chacun des couples de points appartenant respectivement à SFC1 et SFC2 et faisant partie d'une même verticale, ne sont distants de plus d'une longueur prédéterminée. Cette longueur prédéterminée peut être de quelques dizaines de centimètres, à plusieurs mètres, en fonction notamment de la surface total de la nappe 25 constituée des éléments flottants, mais aussi de sa forme (plutôt longitudinale, plutôt rectangulaire, carrée, circulaire, ovale). En effet, si la surface SFC2 est grandement accidentée, par exemple dans le cas d'une très forte houle de mer non propice aux mesures précitées, la nappe peut afficher un profil comprenant des « cassures » en terme de linéarité ou de 30 courbure et entraîner ainsi une forte inclinaison du système de fixation FIXSYS, ce qui entraîne malgré tout des conditions de positionnement 3039324 10 préjudiciables à des transmissions entre une antenne positionnée sur la surface SFC3 et un dispositif distant. Cependant, la grande taille de la nappe comprenant les éléments FDn et la nature des liens MS1 qui relient les éléments flottants, permet 5 d'intégrer les déformations de la surface SFC2 et de moyenner les reliefs de sorte à définir un relief « moyen » propice à la métrologie recherchée (altitude moyenne de la surface d'une mer par exemple, ou altitude de la surface moyenne) jusqu'à un certain niveau de relief qui correspond à la longueur prédéterminée en tous points d'une même verticale, entre la 10 surface d'appui SFC1 et la surface d'évolution SFC2. Cela revient à dire qu'en fonction de la taille de la nappe flottant réalisée, il existe une limite à la capacité à s'affranchir des reliefs de la surface d'évolution et à garantir une parfaite intégrité des transmissions de données utiles à la métrologie. L'invention toutefois une amélioration conséquente des capacités 15 de mesures à la surface d'un océan, par exemple. Selon une variante du mode de réalisation de l'invention, la forme globale des éléments flottants et sphérique, carrée, ovale et les liens fixant des éléments voisins entre eux sont filaires ou mécaniques. Quelle qu'en soit 20 la forme, le but demeure qu'un ensemble de grande dimension comprenant une pluralité d'éléments flottants FDn présente une surface d'appui SFC1 qui épouse le plus possible une surface SFC2 dite surface d'évolution, pour que, du fait de l'utilisation conjointe de la nappe ainsi formée et du système de fixation FIXSYS, la surface SFC3 reste le plus souvent possible dans une 25 position horizontale ou quasi-horizontale. On entend par position quasi-horizontale un angle entre la surface SFC3 et l'horizon qui reste dans une plage de valeurs inférieure à 30 degrés, par exemple. Cette plage de valeurs peut toutefois être reconsidérée en fonction 30 de l'angle d'ouverture de l'antenne en émission et en réception. 3039324 11 Avantageusement, l'élément sphérique PAT peut être remplacé par un système mécanique à cardans permettant le basculement d'une pièce mécanique portant la surface support d'antenne SFC3 selon deux axes perpendiculaires. 5 En d'autres termes, le dispositif support flottant FAD1, utile à la réalisation de relevés de hauteur d'eau et de topologie des surfaces de mers, lac, océans, et cours d'eau, par exemple, comprend la pluralité d'éléments flottants FD1, FD2, FD3, FDn, tous insubmersibles et assemblés de sorte à 10 former ensemble une première surface SFC1 , dite surface d'appui, adaptée à flotter sur une seconde surface SFC2 et/ou disposée sensiblement parallèlement à cette seconde surface. Les éléments flottants FD1, FD2, FD3, FDn sont reliés entre eux par au moins un de leurs bords respectifs au moyen du système de fixation 15 MS1 comprenant les oeillets CH et le lien filaire W1. Le dispositif « nappe » support flottant FAD1 comprend l'élément d'ancrage HK disposé sur son axe longitudinal et adapté à une fixation d'un dispositif d'accrochage, par exemple pour permettre à un bateau de le tracter à la surface de l'eau. 20 En outre, le dispositif support flottant FAD1 comprend le support de fixation FIXSYS fixé sur au moins un ou quelque uns des éléments flottants FD1, FD2, FD3, FDn, idéalement dans la partie centrale de la nappe. Le dispositif support FIXSYS comprend une surface FS3 prévue 25 pour supporter une antenne de transmission de signaux radiofréquence et un élément mécanique articulé, constitué principalement des éléments PATSUP, PAT et WGHT, adaptés à un positionnement sensiblement horizontal de la surface support d'antenne SFC3 lorsque la nappe évolue sensiblement parallèlement à la surface de l'eau SFC2, c'est-à-dire lorsque 30 une distance LG de couples de points en regard verticalement l'un de l'autre et appartenant respectivement à la surface d'appui SF1 de la nappe FAD1 et à la surface de l'eau (la seconde surface FS2) n'excède pas une longueur 3039324 12 prédéterminée. Soit, en d'autres termes, lorsque la nappe FAD1 support d'antenne mobile « épouse » (ou flotte sur) la surface de l'eau SFC2. La nappe support FAD1 est constituée des éléments flottants 5 FD1, FD2, FD3, FDn qui sont réalisés à partir d'un matériau flottant et insubmersible FM entouré chacun de l'enveloppe COAT dont les bords sont assemblés à des bords d'éléments flottants voisins dans la nappe FAD1 au moyen d'au moins de l'élément filaire W1. 10 Avantageusement l'élément mécanique PATSUP comprend la rotule (partiellement) sphérique PAT ou un équivalent sous forme de cardan, solidaire du plateau support d'antenne le couplant mécaniquement à la surface SFC3 qui offre un support de montage de l'antenne mobile ANT. 15 Bien évidemment, l'invention ne se limite pas au seul mode de réalisation décrit, assorti des variantes précitées, mais concerne plus généralement tout dispositif support d'antenne flottant comprenant un élément d'ancrage pour être tracté et comprenant en outre un support/système de fixation fixé sur au moins un élément flottant parmi une 20 pluralité d'éléments flottants constituant ensemble une nappe et comprenant une surface support d'antenne et un élément mécanique adapté à un positionnement sensiblement horizontal de la surface support d'antenne lorsque la distance séparant des couples de points, en regard verticalement l'un de l'autre, et appartenant respectivement à la surface d'appui de la 25 nappe constituée d'éléments flottants et à la surface d'évolution, n'excède pas une longueur prédéterminée. REVENDICATIONS1. Dispositif support flottant (FAD1) comprenant une pluralité d'éléments flottants (FD1, FD2, FD3, FDn) assemblés de sorte à former ensemble une première surface (SF1) adaptée à flotter sur une seconde surface (SF2) et/ou disposée sensiblement parallèlement à ladite seconde surface (SF2), ledit dispositif étant caractérisé en ce que : lesdits éléments flottants (FD1, FD2, FD3, FDn) sont reliés entre eux par au moins un de leurs bords respectifs au moyen d'un premier système de fixation (MS1), ledit dispositif support flottant (FAD1) comprend un élément d'ancrage (HK) disposé sur un axe longitudinal dudit dispositif (FAD1) flottant et adapté à une fixation d'un dispositif d'accrochage, ledit dispositif flottant (FAD1) comprend en outre un support de fixation (FIXSYS) fixé sur au moins l'un desdits éléments flottant (FD1, FD2, FD3, FDn) et comprenant une troisième surface (FS3) et un élément mécanique (PATSUP, PAT, WGHT ) adapté à un positionnement sensiblement horizontal de ladite troisième surface (SF3) lorsque la distance (LG) de couples de points en regard verticalement l'un de l'autre et appartenant respectivement à ladite première surface (FS1) et à la dite seconde surface (FS2) n'excède pas une longueur prédéterminée. 2. Dispositif (FAD1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'au moins une partie desdits éléments flottants (FD1, FD2, FD3, FDn) comprend un matériau flottant (FM) entourée d'une enveloppe dont les bords sont assemblés (COAT) à des bords d'éléments 3039324 14 flottants (FD1, FD2, FD3, FDn) voisins dans ladite pluralité d'éléments flottants au moyen d'au moins un élément filaire (W1). 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisé 5 en ce que ledit élément mécanique (PATSUP) comprend une rotule et /ou un cardan (PAT) solidaire d'un élément le couplant mécaniquement à ladite troisième surface (FS3). 4. Dispositif selon l'un quelconque des revendications précédentes, 10 caractérisé en ce que sa longueur excède 10 mètres et sa largeur excède 5 mètres.