Brevet FR3060761A1 — publié le 20180622

SYSTEME OPTIMISE DE DETECTION ACOUSTIQUE DE DIVERSES MENACES SOUS- MARINES SUR UNE ZONE SENSIBLE Domaine de l'invention L'invention concerne de manière générale les systèmes de détection acoustique, et en particulier un système de détection acoustique pour détecter différentes cibles menaçantes, pénétrant dans une zone sensible définie par rapport à une infrastructure à protéger. Art antérieur Certaines infrastructures accessibles par voie sous-marine peuvent être exposées à différents types de menaces, telles que des menaces sous-marines avec ou sans plongeurs, potentiellement propulsées avec une capacité de rayon d'action et une vitesse importante. De telles menaces peuvent par exemple venir déposer une charge explosive au niveau de l'infrastructure. Des exemples d'infrastructures sensibles comprennent : - les infrastructures s'ouvrant sur une large entrée de port militaire ou civil, d'une raffinerie ou toute autre installation côtière à forte valeur pouvant être menacée par une menace venant de la mer ; - Les plateformes pétrolières au large ; - Les bâtiments de surface restant stationnaires ou mobiles dans une zone, et possédant une capacité d'émission acoustique à basse fréquence. Des dispositifs de surveillance sous-marine ponctuels sont généralement utilisés pour protéger l'accès par voie sous-marine à de telles infrastructures sensibles. Par exemple, les systèmes DDS (acronyme pour « Diver Detection Sonar », signifiant Sonar De Détection de Plongeur) peuvent être utilisés pour détecter acoustiquement des plongeurs menaçants. Les systèmes de surveillance anti-plongeurs actuels sont typiquement basés sur des sonars Haute Fréquence monostatiques. Généralement, de tels systèmes comprennent un émetteur pour chaque récepteur, l'ensemble monostatique émetteur-récepteur colocalisés détectant sur un secteur ou au mieux sur un cercle de rayon R égal à la portée monostatique. En pratique, il est très difficile d'utiliser plusieurs sonars monostatiques anti plongeurs « chainés » car s'il est nécessaire de prévoir des sonars suffisamment proches les uns des autres pour détecter, chaque émetteur gêne le récepteur voisin situé à distance proche, ce qui nécessiterait au contraire d'espacer les émetteurs. Pour résoudre cette contrainte il peut en résulter : - une réduction du rythme maximal d'émissions possibles et donc du flux d'informations sur la menace, et/ou - une réduction de la bande disponible, chaque émetteur devant utiliser une bande différente de ses plus proches voisins, la réduction de bande créant une réduction notable de portée dans une 3060761 2 zone de portée le plus souvent limitée par la réverbération, surtout pour les menaces à très faible index de cible tels que les plongeurs. Les systèmes de détection actuels ne permettent pas de détecter avec un préavis suffisant une cible rapide, à des distances suffisamment lointaines par rapport à l'infrastructure pour pouvoir 5 mettre en oeuvre des actions préventives (alarmes, interception de cibles, etc.) avant que la menace n'atteigne l'infrastructure. Par exemple, il n'est pas possible actuellement, en raison de l'absorption en haute fréquence, de détecter trois fois plus loin des plongeurs menaçants allant trois fois plus vite (3 noeuds versus 1 noeud) munis d' un petit engin de traction, qui ont à la fois un faible bruit en passif, un faible index de cible en actif, et un faible Doppler. 10 Définition générale de l'invention L'invention vient améliorer la situation. A cet effet, elle propose un système de détection acoustique pour détecter des cibles au moins partiellement immergées dans une zone sensible définie par rapport à une infrastructure, le système de détection comprenant au moins un groupe de détection multistatique. Chaque groupe de détection multistatique définit une zone de 15 détection, et comprend : - Un émetteur immergé émettant en basses fréquences ; - Une pluralité de récepteurs immergés comprenant au moins deux récepteurs, chaque récepteur d'un groupe donné formant avec l'émetteur du groupe un couple bistatique, chaque couple bistatique générant une zone de détection élémentaire entourant une zone 20 d'ombre, la zone de détection du groupe étant constituée par l'ensemble des zones de détection élémentaires des récepteurs du groupe, lesdits récepteurs étant agencés selon au moins une couche, Avantageusement, pour au moins un groupe du système, la forme décrite par les récepteurs d'au moins une couche du groupe est une forme au moins partiellement circulaire de rayon donné R, 25 la distance inter-récepteur 2a entre deux récepteurs adjacents de la couche dépendant de la distance D entre l'émetteur du groupe et le segment rectiligne reliant lesdits récepteurs adjacents de la couche, dite distance émetteur-récepteur de référence. Dans un mode de réalisation, la zone d'ombre de chaque récepteur dans un groupe de détection donné est recouverte au moins partiellement par les zones de détection élémentaires des 30 récepteurs voisins du système de détection. Dans un autre mode de réalisation, la forme au moins partiellement circulaire décrite par au moins une couche de récepteurs constituée d'au moins deux récepteurs peut être centrée sensiblement au niveau de l'émetteur, les récepteurs de la couche présentant au moins un axe de symétrie passant par l'émetteur. 35 En particulier, le produit R.dinter de la distance inter-récepteur dinter entre deux récepteurs adjacents de la couche par le rayon R de la forme décrite par les récepteurs de la couche peut être comprise entre le carré Rm2ono du rayon de détection Rmono du sonar monostatique équivalent 3060761 3 et le double 2.R7n20n0 du carré du rayon de détection Rmono du sonar monostatique équivalent, pour une cible d'index minimal donné: Rmono > .- (V menacerreac)- Cette caractéristique importante selon les modes de réalisation de l'invention, permet de former une barrière de détection d'épaisseur la plus constante possible au-delà de la ligne ou de la 5 courbe formée en reliant les récepteurs 32 du groupe de détection 3. Le système de détection peut comprendre une juxtaposition de un ou plusieurs groupes multistatiques 3 dont les zones de détection se recouvrent au moins partiellement, ce qui permet de former une barrière autour ou le long de la zone sensible à protéger contre les menaces immergées. 10 L'émetteur 31 (« TX ») de chaque groupe multistatique 3 peut avoir des coordonnées latitude/longitude fixes, et avoir une hauteur verticale suffisante pour atteindre une directivité en site de finesse souhaitée, à une immersion permettant l'insonification la plus lointaine, pour la bathycélérimétrie considérée. L'émetteur peut par défaut être posé sur le fond ou positionné à une profondeur optimisable en fonction des gradients de célérité qui impacte la propagation. Par 15 exemple, il peut être posé sur le fond marin au large de la zone sensible à protéger lorsque l'infrastructure sensible est agencée à proximité ou dans la mer. Lorsque l'infrastructure sensible 2 est une plateforme en pleine mer, l'émetteur 31 peut être agencé à proximité de la plateforme, et à immersion réglable le long d'un pylone ou par un treuil. La bande de fréquences en émission est choisie en fonction de l'application. Dans certains modes de réalisation, la plage de 20 fréquences en émission peut être avantageusement inférieure à 30 KHz. Avantageusement, l'émetteur 31 peut être configuré pour insonifier au moins la surface globale de tout le groupe 3. Les récepteurs 32 (« RX ») peuvent être fixés de différentes manières en fonction de l'environnement. Par exemple, ils peuvent être agencés à une position horizontale fixe, et posés 25 sur le fond marin, au large de la zone sensible à protéger, généralement situés vers le large par rapport à l'émetteur 31. La distance entre l'émetteur 31 de chaque groupe et la zone sensible à protéger 2 peut être choisie de manière à permettre une alimentation en énergie depuis une source d'énergie 6 et une transmission de données entre les éléments d'un groupe (31, 32) et un dispositif de traitement et 30 exploitation 7 du système de détection 100. Le système peut comprendre une ou plusieurs sources d'énergie 6 placées dans des locaux techniques 80 (« shelter » en langue anglo-saxonne) d'alimentation de puissance. L'alimentation en énergie peut se faire par exemple au moyen d'un câble 4 connectant l'émetteur 31 à la source d'énergie 6 pour l'alimentation. Il peut être prévu un local technique 80 pour assurer 35 l'alimentation d'un groupe d'émetteur 31. Par exemple, dans le mode de réalisation de la Figure 1, un local technique 80 comprend une source d'alimentation 6 pour alimenter deux émetteurs 31 reliés chacun par un câble 4 au local technique commun 80. 3060761 14 Chaque récepteurs 32 d'un groupe donné 3 peut être relié par au moins un câble électro-optique passant par l'émetteur 31 du groupe, le câble pouvant être séparé ou commun à tous les récepteurs 32 du groupe. Il est ainsi possible d'avoir un unique faisceau regroupant tous les câbles d'un même groupe à protéger ou ensouillé dans le fond de la mer. 5 Les locaux techniques 80 peuvent être agencés dans la zone sensible. Le nombre de locaux techniques 80 et leur agencement peuvent être choisis pour optimiser la distance de câblage (4) par rapport aux émetteurs 31 des différents groupes. Dans un mode de réalisation, une partie du traitement des signaux peut être réalisée dans ces locaux 80, le dispositif de traitement 7 fusionnant alors les données issues des différents locaux 10 pour finaliser le traitement. Les locaux techniques 80 peuvent transmettre les données pré-traitées au dispositif de traitement 7 par tous moyens de communication, par exemple en mode radio-électrique sécurisé ou réseau câblé sécurisé (câblage dans la zone sensible). La transmission des données entre les éléments (31, 32) des groupes 3 et le dispositif de 15 traitement 7 peut être réalisée en utilisant un réseau de transmission. Dans un exemple de réalisation, l'émetteur 31 peut être situé à quelques kilomètres de l'infrastructure 2 (par exemple 2 Km. Dans certains modes de réalisation, le dispositif de traitement 7 peut être placé dans un centre de surveillance de la zone sensible. Bien que l'exemple de la Figure 1 montre deux locaux techniques 80, l'homme métier comprendra 20 que l'invention n'est pas limitée à deux locaux techniques et peut inclure un nombre différent de locaux en fonction de l'application de l'invention. La partie de la source d'énergie électrique 6 pour l'alimentation des récepteurs 32 peut être disposée uniquement au niveau de l'émetteur 31 et distribuée. En variante, la source d'énergie électrique 6 peut être déportée au niveau de chaque récepteur (en particulier pour une basse 25 consommation). La partie déportée de la source d'énergie dans un récepteur donné peut alimenter un préamplificateur avec numérisation, mise en trame et transmission optique. Il convient de noter que dans les modes de réalisation où la technologie des capteurs est acousto-optique, une fibre optique peut être utilisée en remplacement de l'alimentation électrique. La transmission des données entre le dispositif de traitement et d'exploitation 7 et les éléments 30 des groupes multistatiques (émetteurs 31, récepteurs 32) peut être par exemple effectuée: - par fibre optique, la fibre optique ayant par exemple un faible diamètre et étant agencée sur le fond de mer, ce qui offre l'avantage d'une télétransmission discrète tout en offrant une capacité de déport en distance très importante (typiquement supérieur à 10km) ; - par radio en surface, ce qui permet une autonomie des récepteurs 32 sur une durée 35 dépendant de la batterie, qui peut être rechargeable par connexion électrique à la bouée contenant le bloc radio en surface : les récepteurs 32 peuvent alors être largués ou remplacés 3060761 15 rapidement en utilisant par exemple un porteur surface ou un hélicoptère, sans contrainte de câbles. Le système de détection 100 selon les modes de réalisation offre plusieurs avantages par rapport à des systèmes monostatiques conventionnels (à la fois TX et RX). En particulier, il ne requiert 5 que peu de câbles de puissance (câbles d'alimentation des émetteurs 31). En outre, du fait de la distance avantageuse des émetteurs 31 par rapport à la côte par rapport à la solution monostatique à portée maximum donnée, et la longueur totale des câbles d'alimentation plus nombreux devant alimenter chacun des systèmes monostatiques conventionnels, la longueur totale des câbles d'alimentation de forte puissance (liée à l'émission) en solution monostatique, 10 pour une même surface de détection, est bien supérieure à la longueur nécessaire des câbles pour alimenter les émetteurs 31 par rapport à la côte, selon des modes de réalisation de l'invention. Par ailleurs, dans un système monostatique conventionnel, deux récepteurs utilisés en barrière monostatique forment des voies l'un vers l'autre pour détecter le franchissement de la barrière par 15 une menace. Un récepteur donné du système monostatique conventionnel est par conséquent aveuglé par l'émission de l'émetteur du récepteur qui lui fait face, qui est relativement proche. Les récepteurs 32 des groupes multistatiques 3 selon les modes de réalisation de l'invention ne nécessitent pas de prévoir une stratégie d'émission. Ils peuvent recevoir les émissions sans gêner les récepteurs voisins, quelle que soit la menace 10. Ils ne requièrent pas non plus de 20 séparer la bande de fréquences disponible au niveau de l'émetteur en sous bandes. En effet, dans un mode de réalisation de l'invention, chaque récepteur 32 peut être géométriquement à une distance de l'émetteur 31 suffisante pour être capable d'opérer selon un mode « RX as TX », c'est-à-dire pour garder la capacité de recevoir une détection de l'écho même pendant la réception de l'émission de l'émetteur 31 de son propre groupe 3. Ainsi, il est 25 encore moins gêné par un émetteur 31 d'un groupe voisin, à distance généralement supérieure. La stratégie temporelle d'émission entre eux des divers émetteurs 31 n'est donc pas contrainte, et les émetteurs 31 peuvent tous utiliser de façon optimale la bande maximale et commune pour un design commun, ce qui est un avantage supplémentaire par rapport à la solution multi monostatique classique. 30 II convient de noter que, si les émissions voisines n'empêchent pas les détections à l'intérieur d'un groupe donné 3, elles peuvent introduire des am bigüités si les codes émis sont exactement les mêmes. Pour remédier à de telles ambigüités, des codes d'émission orthogonaux peuvent être utilisés par le système de détection 100. Le système de détection 100 selon l'invention permet notamment un découplage entre la distance 35 choisie entre les émetteurs 31 de groupes multistatiques 3 voisins, par rapport aux distances choisies entre les récepteurs 32 d'un groupe donné, le nombre de récepteurs 32 pouvant varier. Il est ainsi possible de régler les distances émetteur/récepteurs de sorte que les portées sur les cibles les plus difficiles à détecter ne soient pas limitées par la réverbération, et donc également que les distances entre deux émetteurs soient relativement importantes. Les réalisations 3060761 16 monostatiques classiques ne permettent pas d'effectuer un tel réglage de ces distances. Dans certains modes de réalisation, le système 100 peut comprendre au moins un groupe multistatique 3 dont la configuration géométrique est configurée pour détecter les menaces les plus critiques passant entre : 5 - un récepteur 32, situé à une extrémité du groupe (chaque groupe comprend deux récepteurs d'extrémités situés de part et d'autre du groupe), et un récepteur d'un groupe multistatique voisin (adjacent au groupe considéré) ; - entre deux récepteurs 32 voisins quelconques du groupe considéré 3, pendant une durée suffisante pour déclencher une alerte fiable, quelles que soient les conditions 10 de bruit envisageables de la zone à protéger (même dans les conditions les plus critiques). La directivité des antennes des récepteurs 32 peut être plus ou moins efficace contre le bruit et/ou du niveau de réverbération sur la menace la plus critique, en fonction de la performance de détection nécessaire pour un espacement donné entre deux récepteurs. La distance inter-récepteur entre les récepteurs d'un même groupe 3 peut être choisie pour optimiser le coût global 15 du système de détection, et/ou la complexité du traitement et/ou le câblage, en augmentant la taille de l'antenne et/ou le nombre d'antennes Les récepteurs 32 peuvent être des antennes de réception acoustique à faible consommation, permettant une bonne directivité dans la plage de réception de l'actif et/ou de la basse fréquence utile à une détection/classification acoustique passive. 20 Les récepteurs 32 peuvent être agencés selon différentes géométries. Dans un mode de réalisation, le système de détection peut comprendre au moins un groupe multistatique 3, les récepteurs 32 de ce groupe multistatique étant agencés selon au moins une couche, les couches comprenant au moins une couche linéaire. La forme décrite par les récepteurs d'une telle couche linaire du groupe est une forme définissant sensiblement une ligne, 25 la distance inter-récepteur entre deux récepteurs adjacents de la couche dépendant de la distance D entre l'émetteur du groupe (31) et la ligne reliant les récepteurs de la couche, dite distance émetteur-récepteur de référence. En particulier, dans certains modes de réalisation où les couches des groupes multistatiques du système de détection sont linéaires, les récepteurs de l'ensemble des groupes 3 du système de 30 détection peuvent être agencés selon une configuration sensiblement linéaire, certains au moins des groupes adjacents comprenant des portions linéaires sensiblement alignées (par exemple les groupes 3-B et 3-C) et/ou selon une configuration sensiblement « multilinéaire » (encore appelée configuration « linéaire par morceaux »), certains au moins des groupes comprenant des portions linéaires non alignées (par exemple les groupes 3-A et 3-B ou les groupes 3-C et 3-D), comme 35 illustré sur la Figure 1. Dans une configuration multilinéaire, les groupes du système de détection 100 comprennent au moins une couche linéaire, les récepteurs 32 de la couche linéaire étant agencé sensiblement selon une ligne A distante de l'émetteur 31 du groupe d'une distance donnée, dite « distance émetteur/récepteur de référence » (distance entre l'émetteur 31 du 3060761 17 groupe et le point d'intersection entre la ligne A et le segment passant par l'émetteur 31 et perpendiculaire à la ligne A). Dans les modes de réalisation où un ou plusieurs groupes comprennent au moins une couche linéaire, de tels groupes peuvent comprendre en outre d'autres récepteurs agencés selon une 5 autre forme, comme par exemple récepteurs agencés selon une forme au moins partiellement circulaire. Sur la Figure 2, les récepteurs d'un même groupe sont agencés selon au moins un segment de droite sur une ligne continue A (i.e. la ligne A passe par les récepteurs 32). Dans une configuration de barrière multilinéaire (i.e. formée de lignes de récepteurs alignées ou non 10 alignées), le nombre et l'agencement des récepteurs 32 par groupe, le nombre de groupes multistatiques, l'agencement des groupes multistatiques peut être choisi de sorte que la ou les lignes de récepteurs A s'étendent en amont de l'infrastructure (et des émetteurs 31) et de part et d'autre de celle-ci (i.e. la ou les lignes de récepteurs forment des barrières linéaires de part et d'autre de l'infrastructure 2). 15 La Figure 3 représente un groupe de détection multistatique à 4 récepteurs, selon certains modes de réalisation, positionné par rapport à un repère (X, Y). La Figure 3 montre les coordonnées utilisées pour caractériser la position des récepteurs 32 du groupe multistatique 3 agencé selon une configuration multilinéaire par rapport à l'émetteur 31. L'axe Y coïncide avec l'axe de symétrie 33 du groupe multistatique 3 qui passe par l'émetteur 31, l'axe X étant perpendiculaire à 20 l'axe Y. Le référentiel (X, Y) est centré au niveau d'un point O coïncidant avec l'emplacement de l'émetteur. La notation X_i et Xi (ou x_i et xi) sera utilisée pour désigner les abscisses X_i et Xi (respectivement x_i et xi) de deux récepteurs RX_i et RXi symétriques par rapport à l'axe de symétrie 33 (la valeur absolue de l'abscisse X_, étant égal à Xi par symétrie). Par convention, l'indice i associé à un récepteur augmente en fonction de l'éloignement du récepteur 32 par 25 rapport à l'axe de symétrie 33. La notation xi (abscisse positive) désignera ainsi également la distance entre chacun des deux récepteurs symétriques RX_i ou RXi et l'axe de symétrie 33. La notation Ri (respectivement R_i) pourra être également utilisée pour désigner la position géométrique d'un récepteur RXi (respectivement RX_i). Dans une configuration multilinéaire, la distance entre l'émetteur 31 et la ligne formée par les 30 récepteurs 32 du groupe de détection multistatique 3 est notée DTR comme illustré sur la Figure 3. Dans un mode de réalisation, la distance intra-récepteur peut diminuer avec l'éloignement des récepteurs 32 par rapport à l'axe de symétrie 33 augmente, la distance 2X1= 2a entre les deux récepteurs RX_iet RX1 les plus proches de l'axe de symétrie (dits « récepteurs de référence ») étant alors la plus grande. 35 La distanceDnui représente la distance entre l'émetteur TX et le récepteur RX,.Le cercle de rayon Rmono représente la performance qu'aurait un système monostatique qui serait constitué d'un récepteur colocalisé avec l'émetteur TX. 3060761 18 Dans une configuration multilinéaire des récepteurs, l'émetteur 31 est configuré pour insonifier le plus loin possible une colonne d'eau autour et le plus loin possible au-delà du segment de barrière constitué au large du groupe formé par les N récepteurs 32. La Figure 4 est un diagramme illustrant la directivité horizontale en gisement émetteur d'une 5 colonne posée verticalement, selon un exemple de réalisation pour un système de détection 100 à configuration multilinéaire et non totalement circulaire. Un tel type d'émetteur est à ouverture en gisement sectorielle limitée, mais potentiellement plus adapté qu'un émetteur omnidirectionnel. Comme illustré sur la Figure 4, l'émetteur 31 peut avoir une large ouverture sectorielle en gisement vers le large, par exemple au moins à +/- 45° et de préférence au moins à +/-60° de 10 largeur, même à 6 dB du maximum dans l'axe, comme montré sur les diagrammes de la Figure 4. La Figure 4 montre notamment que l'émetteur 31 insonifie tout son groupe 3 sur environ : - plus ou moins 80 degrés à 3 Khz et à plus ou moins 2 dB, et - plus ou moins 45 degrés à 8 dB et à 8 KHz. La Figure 5 est un diagramme illustrant la directivité en site émetteur d'une colonne positionnée 15 verticalement, selon un exemple de réalisation du système de détection. Comme montré sur la Figure 5, l'émetteur peut avoir une directivité très étroite en site. La Figure 5 montre notamment un émetteur 31 avec colonne verticale de transducteurs pour un site fin. A 3KHZ et à -3dB, l'émetteur 31 insonifie à plus ou moins 20 degrés. A 8kHZ, et à - 8 dB l'émetteur 31 insonifie à plus ou moins 10 degrés. 20 De telles caractéristiques permettent de limiter le nombre de trajets multiples se réverbérant sur les interfaces tout en focalisant l'énergie pour des propagations autour de l'horizontale à faible rasance (typiquement moins de +/-10°de largeur à 3 dB). L'émetteur 31 peut avantageusement être constitué d'une colonne verticale de transducteurs, par exemple posée verticalement sur le fond sur un support permettant la correction en site 25 éventuelle de pente du fond, ce qui peut être avantageux pour favoriser l'insonification la plus lointaine possible quand le pinceau d'émission en site est fin, et pour limiter la réverbération du fond. La Figure 6 représente le système de détection multistatique 100 selon une configuration circulaire des récepteurs 32. Dans un tel mode de réalisation, le système comprend au moins un 30 groupe multistatique 3 ayant une ou plusieurs couches de récepteurs 32, les couches comprenant au moins une couche à configuration dite « circulaire ». Les récepteurs de la couche à configuration circulaire sont agencés selon une forme au moins partiellement circulaire (les récepteurs peuvent décrire un cercle entier ou une portion de cercle). Les récepteurs 32 d'une telle couche peuvent être agencés selon au moins un arc de cercle C. Dans certains modes de 35 réalisation, le centre de l'arc de cercle C peut coïncider sensiblement avec l'emplacement de l'émetteur 31. Dans un tel mode de réalisation, un seul groupe multistatique 3 peut être utilisé, l'émetteur 31 pouvant insonifier sur un large secteur, avantageusement unique et 3060761 19 omnidirectionnel si la zone à protéger est entièrement circulaire, comme le cas d'une plateforme pétrolière par exemple. Dans une configuration circulaire, l'émetteur 31 peut être configuré pour insonifier jusqu'à 360° et le plus loin possible, dans une bande de fréquences aussi large que possible. Pour un émetteur 5 omnidirectionnel, dans la gamme de fréquences dite basse ou moyenne (typiquement en dessous de 20 ou 30 KHz), les anneaux FFR (acronyme pour « Free Flooded Ring » signifiant littéralement Anneaux de Céramique Immergés) peuvent être utilisés pour former des antennes verticales, à pinceau fin en site, des anneaux FFR de tailles différentes pouvant être intercalés. Dans les modes de réalisation dans lesquels un ou plusieurs groupes comprennent au moins une 10 couche circulaire, de tels groupes peuvent comprendre en outre d'autres récepteurs agencés selon une autre forme, à l'intérieur ou non de la forme circulaire, comme par exemple des lignes de récepteurs (récepteurs agencés en lignes), les lignes de récepteurs pouvant être alignées entre elles ou non. Dans les configurations circulaires de couche du groupe multistatique, la notation dinter = 2x, = 15 2a pourra être utilisée pour désigner la distance inter-récepteur entre deux récepteurs adjacents RX, et RX,41 d'une couche à configuration circulaire. Par convention, dans les configurations de couche circulaire, l'indice i associé à un récepteur 32 augmente le long de la forme circulaire ou partiellement circulaire. La notation R, pourra être également utilisé pour désigner la position géométrique d'un récepteur RX, tandis que la position géométrique de l'émetteur 31 pourra être 20 désignée par O. L'émetteur 31 d'un groupe à configuration circulaire peut être agencé à proximité de l'infrastructure 2 ou au niveau de celle-ci de sorte que la forme circulaire décrite par les récepteurs 32 entoure l'infrastructure 2 au moins partiellement pour couvrir la zone sensible, ce qui minimise également la longueur de câble de puissance. La zone sensible à l'infrastructure 2 25 inclut la zone d'accès à l'infrastructure par voie maritime. En petit fond, une bonbonne de mise en pression peut être associée à l'émetteur 31, si la hauteur d'eau est insuffisante, ce qui permet d'éviter une cavitation au niveau d'émission souhaitée. Dans le cas d'une infrastructure 2 de type plateforme ou barge d'exploitation pétrolière située en moyen ou grand fond, les éléments du système de détection (émetteurs 31, récepteur 32) peuvent être 30 fixé à une profondeur intermédiaire selon la bathycélérimétrie ou par défaut sur le fond, ce qui permet d'insonifier les menaces relativement proches de la surface. La Figure 7A représente un mode de réalisation particulier du système de détection avec configuration entièrement circulaire. Comme montré sur la Figure 7A, un pavage de la zone sensible peut être effectué en utilisant un 35 nombre plus ou moins important de récepteurs 32 choisi en fonction de la menace la plus critique à détecter afin d'assurer au moins une zone de détection continue. Dans le mode de réalisation de la Figure 7A, chaque récepteur 32 assure une détection sur un ovale de détection identique 320 dont on retranche l'ellipse 321 correspondant à la zone d'ombre (« blanking ») du récepteur, 3060761 20 l'ensemble des récepteurs 32 étant positionnés sur un cercle C de rayon Re centré au niveau de l'émetteur 31. L'émetteur 31 peut être ou non différent d'un cercle de rayon Rmono, le rayon Rmono correspondant à la portée monostatique équivalente pour un émetteur couplé à un seul récepteur équivalent à ceux du groupe monostatique mais colocalisés au centre. Par exemple, selon un 5 pavage hexagonal comme représenté sur la Figure 7A, pour lequel le rayon Re est égal à la portée monoostatique équivalente Rmono, il est possible d'obtenir une zone de détection délimitée par la surface globale des 6 ovales, continue et quasiment dépourvue de zones d'ombre car les zones de détection élémentaires les recouvrent. Il ne reste de non recouvert que la Zone d'Ombre en forme de goutte d'eau 321-ZO qui est la 10 seule zone de non-détection de tout le groupement multistatique. Il est donc obtenu une détection quasiment sans trou à l'intérieur des limites de portée de la pire menace. Le cercle C de rayon Re peut être inférieur à la portée monostatique équivalente Rmono pour rapprocher les récepteurs entre eux ou pour en diminuer le nombre. En réduisant, pour un nombre donné de récepteurs 32, la distance 2a entre les récepteurs, chaque ovale de Cassini 15 délimitant une zone de détection élémentaire peut recouvrir de plus en plus les zones de détection élémentaires et/ou les zones d'ombre des récepteurs voisins, ce qui permet de créer de plus en plus de redondance de détection et de recouvrir de plus en plus de zones d'ombre de récepteurs. En variante, le cercle C de rayon Re peut au contraire être supérieur à la portée monostatique 20 équivalente Rmono afin d'augmenter la portée limite de chaque ovale de Cassini, ce qui augmente la distance 2a entre les récepteurs, ou peut nécessiter d'augmenter le nombre de récepteurs. En augmentant, pour un nombre donné de récepteurs 32, la distance 2a entre deux récepteurs adjacents, chaque ovale de Cassini délimitant une zone de détection élémentaire recouvre de moins en moins les zones de détection élémentaires et/ou zones d'ombre des récepteurs voisins, 25 ce qui limite la redondance de détection et peut résulter en la présence de zones d'ombre de non détection à l'intérieur des limites globales de détection ou voire limiter l'étanchéité de la protection. Le rayon de détection Re peut être égal à la portée monostatique équivalente Rmono (RC = Rmono) dans une configuration hexagonale comme représenté sur la Figure 7A. Cela permet 30 avantageusement que chaque ovale de Cassini délimitant une zone de détection élémentaire passe juste géométriquement par la position de ses deux récepteurs voisins. En effet, du fait du pavage hexagonal, le triangle formé par l'émetteur 31 au centre et les deux récepteurs RX1 et RX2, par exemple, est équilatéral. Il en résulte une égalité des produits des distances des côtés suivants, soit : 35 TX-RX2*RX2-RX1 = TX-RX1 * TX-RX1 Le trajet bistatique de l'écho d'une menace à index de cible supposé constant, située en RX2 et reçu par RX, sur le cercle C , a donc des pertes globales équivalentes au trajet aller/retour d'un sonar monostatique équivalent de portée Rmono qui serait au centre. 3060761 21 La configuration hexagonale de la Figure 7A avec Re = - R mono permet donc une redondance de recouvrement d'un ou plusieurs récepteurs pour une continuité de fonctionnement en panne, à condition que chacun de ces récepteurs soit entouré de 2 récepteurs en fonctionnement, la zone constituée par le cercle de rayon Re = Rmono restant alors une zone de détection entièrement 5 couverte. Avec ou sans panne de récepteurs, la zone de détection est ainsi entièrement pleine, sans trou, la seule zone d'ombre correspondant à l'intersection de toutes les ellipses 321-ZO, qui est particulièrement réduite autour de l'émetteur, et a très peu d'impact dur la détection dans un mode opérationnel. 10 La configuration circulaire de barrière multistatique de l'invention présente plusieurs avantages par rapport à la solution classique multi-monostatique parmi lesquels : - elle offre un déport géométrique de la barrière des récepteurs 32 avec l'émetteur unique 31 à proximité des sources d'énergie 6, ce qui permet: une zone de détection déportée pour faciliter le déclenchement d'une alerte avec un 15 meilleur préavis ; une facilité d'installation des récepteurs déportés, les récepteurs pouvant avoir de faibles besoins énergétiques et utiliser tout type de moyen de transmission de données avec le dispositif de traitement 7; un positionnement des récepteurs 32 loin de l'infrastructure 2 à protéger qui peut être 20 dans un environnement acoustiquement très bruyant tout en étant apte à détecter une cible en multistatique, même autour de l'émetteur 31 et sans qu'il soit nécessaire de positionner un récepteur en zone bruyante ; Pour les pires menaces de type plongeurs en circuit fermé qui ont un très faible index de cible TS (acronyme pour « Target Strength » en langue anglo-saxone), surtout lorsqu'ils 25 sont munis d'une petite motorisation à faible TS pour augmenter leur vitesse et donc leur allonge, il est possible de détecter de telles cibles avec un code d'émission de longue durée T pour avoir une bonne résolution Doppler, alors que les systèmes monostatiques classiques s'aveuglent sur des durées longues sur un cercle cT/2, le système multistatique permettant lui le « RX pendant TX » 30 - une meilleure capacité de redondance jusqu'à la limite formée par les récepteurs eux-mêmes même si un récepteur 32 (RX) est défaillant ; - la suppression totale dans le mode « RX pendant TX » ou au moins partielle des zones d'ombre. Les groupes de détection 3 d'un même système de détection peuvent avoir des configurations de récepteurs de forme similaires ou différentes en fonction de l'application. 35 Dans la suite de la description, les notations suivantes seront utilisées : SL : acronyme pour « Source Level » désignant le niveau sonore de la cible. Le SL correspond au bruit émis par la cible à détecter (en dB) 3060761 22 TL: acronyme pour « Transmission Loss » désignant la perte de propagation (en dB) TL(TM) : désigne les pertes de propagation entre le Transmetteur (émetteur 31) et une Menace 10 (en dB) TL(MR) désigne les pertes de propagation en dB entre une Menace (10) et un Récepteur 32 (en 5 dB); R : désigne la portée de détection en Km, c'est-à-dire la distance jusqu'à laquelle le système de détection détecte une cible ; DT : acronyme pour « Detection Threshold » désignant le seuil de détection-) le système de détection 100 peut détecter quand le niveau de bruit de la cible est suffisamment fort par rapport 10 à ce seuil (seuil en dB) ; PL: acronyme pour « Processing Losses » désignant les pertes de traitement en dB dues aux imperfections de traitement ; DI : acronyme pour « Directivity Index » désignant l'index de directivité de l'antenne de réception (exprimé en dB) ; la directivité représente le filtrage spatial de la réceptivité de l'antenne dans une 15 direction donnée et représente le gain spatial de l'antenne sur le bruit ambiant ; TS : acronyme pour « Target Strenght » désignant l'index de cible à la réflexion de l'impulsion et donc renvoyant un écho (en dB) ; NL: pour « Noise Level » désignant le niveau de bruit ambiant en dB tel que, par exemple, le bruit ambiant en mer qui peut être généré par le trafic maritime, le bruit des vagues, les bruits 20 biologiques, etc. T : désigne la Durée temporelle du code émis en secondes. En utilisant les notations ci-dessus, le rapport signal sur bruit est celui de l'écho qui entre dans un récepteur 32 rapporté au bruit dans la voie (« beam » en anglais) qui pointe la bonne direction. Il est supposé que la distance DTR suffisante pour que le trajet direct de l'émission sur le récepteur 25 ne le sature pas et n'empêche pas la détection de l'écho, et que la réverbération soit devenue faible devant le bruit ambiant. La portée de détection monostatique équivalente est caractérisée par un rayon R. Pour les menaces 10 les plus critiques (en supposant par exemple que TS=-20dB) avec c désignant la vitesse du son en mètres par seconde, et SL + TS + DI - 2TL(R) - NL + 10logT - PL > DT 30 Par exemple, dans un exemple de réalisation dans lequel les éléments (émetteur/récepteurs) du système de détection 100 sont agencés dans un environnement maritime en petit fond à gradient négatif de -0,4m/s sur les 20 mètres de hauteur d'eau, pour une « basse » fréquence de 6,5 KHz et un fond ajoutant des pertes linéaires en distance en plus de l'absorption, les pertes en distance d'un modèles de Marsh & Schulkin sont typiquement (en dB): 3060761 23 TL(R) = 3 + 17,5 log R + 1,9 * R/1000, avec R en mètres compris entre 100 mètres (5 fois la hauteur d'eau) et 4km (effet d'arche), avec une influence de la perte de réflexion fond notable puisque l'absorption ne compte ici que pour 0,45 dB/km. 5 La condition de détection devient : SL + DI + 10logT > 2* (17,51og(Rm) + 1,9Rkm) + NL + 20 + 5 + 15 Le compromis de dimensionnement de l'émetteur en puissance et de l'index de directivité du récepteur peut être calculé, dans cet exemple à partir de : SL + DI + 101ogT > 2 * (17,5log(Rm) + 1,9Rkm) + NL + 40 Pour une portée R souhaitée sur TS = -20dB de 750m, pour une barrière qui doit détecter une cible même par très fort niveau de bruit de mer, pour une fréquence de 6,5 KHz, un niveau de 10 bruit de mer de Knudsen de NL = 56,2 dB, il en résulte: SL + DI + 10logT > 103,4 + 96,2, soit SL + DI + 10logT > 200 dB Cette valeur technologiquement faible peut être surprenante par rapport aux caractéristiques des systèmes conventionnels. Elle est due au fait qu'autour de 80 KHz, rien que la seule absorption par km est de l'ordre de 20 à 24 dB/km selon le type de fond. Il se rajoute donc au minimum de 15 15 à 18 dB pour un trajet aller et autant de dB pour un trajet retour, soit environ 33 dB. Le bruit en 17 logf n'a baissé que de 17/og(80/6,5) = 18,5 dB. Dans les fréquences moyennes à basse, le système de détection selon l'invention a donc l'avantage, pour une même durée d'impulsion, de présenter un SL + DI moins exigeant que le paramètre SL + DI nécessaire aux fréquences hautes classiques. 20 Ainsi, dans un environnement tropical en petit fond par exemple, même pour les portées classiquement atteignables (750 m) par les DDS actuels sur les menaces pires, il est avantageux en SL + DI, à même durée d'impulsion, de diminuer la fréquence. Une telle diminution de la fréquence est encore plus utile pour détecter plus loin des cibles plus rapides et de taille plus importante : en effet, la fréquence optimale diminue encore tant que le TS reste du même ordre 25 vers les fréquences basses, c'est-à-dire que la longueur d'onde n'est pas trop grande par rapport à la taille des éléments de la menace faisant un bon écho. La zone d'ombre 321 d'un récepteur 32 est d'autant plus grande que la durée de l'impulsion émise est importante. Dans un mode de réalisation à configuration multilinéaire, comme par exemple illustré sur la Figure 2 ou sur la Figure 3 décrite ci-avant, le positionnement des 30 récepteurs peut permettre d'obtenir une barrière étanche d'épaisseur réglée suffisante pour une cible lente constituant la plus faible des menaces, le déclenchement d'une alerte et l'envoi d'un moyen de réaction. La zone de non-détection entre l'émetteur 31 et un récepteur 32 peut nécessiter une relocalisation par intervention locale d'une réaction envoyée sur place (les ovales de Cassini sont séparés pour la menace correspondante à très faible index de cible ). 3060761 24 Selon certains modes de réalisation, il est possible d'améliorer la portée de détection en augmentant la durée de l'impulsion, sans augmenter la zone d'ombre, en utilisant un mode de fonctionnement « RX pendant TX» (les récepteurs 32 peuvent recevoir pendant l'émission). Cela est particulièrement avantageux lorsque la cible est plus rapide ou munie d'un système de 5 propulsion (par exemple de 2 à 3 kts ou 6 kts) comme par exemple un véhicule plus important dans lequel le ou les plongeurs sont protégés du flux d'eau lié à l'avancement). Dans des modes de réalisation à configuration circulaire, comme par exemple représenté sur la Figure 7A, le système de détection 100 permet d'effectuer un réglage en fonction de la performance de chaque récepteur 32 pour que la zone d'ombre 321 de chaque récepteur soit 10 recouverte au moins partiellement par la zone de détection des deux récepteurs voisins 32, ce qui permet d'obtenir une zone de détection du système de détection dépourvue de zones aveugles, la zone de détection englobant la zone sensible associée à l'infrastructure 2. Un tel réglage peut comprendre un ajustement de l'impulsion d'émission, par exemple avec une durée d'impulsion importante pour éviter d'augmenter le paramètre SL et/ou DI. Une telle impulsion longue est 15 possible sans que cela ne génère de zones d'ombres importantes en utilisant des codes d'émission particuliers et une capacité de réception pendant l'émission (« RX as TX ») associée à de tels codes. Les codes d'émission de type FM peuvent être par exemple des codes pour lesquels l'écho est reçu à une fréquence suffisamment différente du trajet direct de l'émetteur, avec ou sans Doppler, en raison du simple retard temporel de l'écho par rapport au trajet direct. 20 Le dispositif de traitement 7 peut également mettre en oeuvre un traitement adaptatif pour rejeter le niveau du trajet direct (plus fort) par rapport à celui de l'écho. Il en résulte une réjection RJtot suffisante. Dans une application de surveillance utilisant un système d'intervention sur cible en cas de détection de cible, la cible 10 peut être détectée sans qu'il soit nécessaire de relocaliser le système d'intervention sur cible, le dispositif d'intervention pouvant aller à vitesse maximale vers 25 la cible tout en étant continument dirigé. Dans le cas d'une cible rapide telle qu'une torpille par exemple, le dispositif d'intervention peut être un dispositif de destruction (« hard kill » en langue anglo-saxonne) continument dirigé vers la cible, sans que la présence du dispositif d'intervention n'ait un effet d'aveuglement de la cible. Dans les configurations du système de détection 100 permettant une continuité de 30 fonctionnement en cas de panne ou de destruction d'un récepteur 32 ou de plusieurs récepteurs non adjacents, les récepteurs voisins du récepteur défaillant peuvent être positionnés suffisamment proches pour continuer à garantir l'étanchéité de la protection en cas de récepteur défaillant entouré de 2 récepteurs opérationnel, c'est à dire pour que toute menace passant la ligne droite ou courbe des récepteurs soit détectée. C'est le cas des Figures 2, 3, 6, 7, mais non 35 des figures 8 à 20. Un tel groupe est dit robuste à la panne. Dans l'exemple de la Figure 7A, il est possible de calculer la rejection totale nécessaire RJtot comme suit : RJtot > TL1 + TL2 - TS -TL(D) + PL + DT TL(D) représentant la perte de propagation du trajet sur la distance D entre l'émetteur TX et un récepteur RX donné 3060761 25 Sur la Figure 7A, il convient de noter observe qu'une détection limite du couple TX/RX1 passe juste par RX2. Par définition la courbe limite de détection est telle que TL1+TL2 = Constante En supposant que la menace se trouve au niveau de RX2, il vient : TL1 + TL2 = 2 TL(D), car le groupe comprenant l'émetteur TX (31) et les récepteurs RX1 et RX2 5 (32) forment un triangle équilatéral. D désigne ici le rayon du cercle passant par tous les récepteurs. Les pertes du trajet bistatique latéral passant par la menace en RX2 pour arriver sont alors égales aux pertes aller/retour allant vers RX1 qui correspond donc aussi la portée monostatique R -mono pour une cible dont le TS est supposé identique dans ces deux cas 10 Par suite, il vient : RJtot > TL(D) - TS + PL + DT Par exemple, en fonction de D et pour le cas TS = - 20 dB considéré, les valeurs numériques suivantes peuvent être obtenues : - pour D = 500 m, RJtot > 17,51og500 + 1,9 * 0,5 + 40 = 47,2 + 0,95 + 40 = 88,18 dB; 15 - pour D = 1000 m, RJtot > 17,5/og1000 + 1,9 + 40 = 52,5 + 1,9 + 40 = 94,4 dB. Pour un système de détection comprenant 12 récepteurs 32 au lieu de 6, le deuxième trajet bistatique maximal (RX1- RX2) est divisé par 2 par rapport à D, ce qui simplifie la réjection (environ 6 dB de gain), mais double le nombre de récepteurs 32 par kilomètre (Km): - pour D = 500 m, RJtot > 17,51og250 + 1,9 * 0,25 + 40 = 41,9 + 0,47 + 40 = 82,4 dB; - pour D = 1000 m, RJtot > 17,51og500 + 1,9 * 0,5 + 40 = 47,2 + 0,95 + 40 = 88,2 dB. Il convient de noter que pour atteindre de telles capacités de rejection caractérisées par RJtot, en utilisant certains codes d'émission (par exemple des codes à fréquence instantanée balayant la bande pendant toute l'impulsion, en particulier les codes en modulation de fréquences), le système de détection 100 peut fonctionner en mode « RX pendant TX » (les récepteurs 32 25 peuvent commencer à recevoir alors que l'émetteur 31 est en train d'émettre) et donc avoir une zone d'ombre autour de chaque récepteur quasi négligeable de l'ordre de l'impulsion comprimée, ce qui permet des impulsions longues favorisant la détection. Le signal d'émission émis par l'émetteur 31 comprend des impulsions de longueur T. Dans certains modes de réalisation, les impulsions émises par l'émetteur 31 peuvent être modulées 30 avec des codes d'émission Doppler pour améliorer la précision de la mesure du Doppler des échos reçus par une cible 10 en mouvement. L'utilisation de tels codes d'émission Doppler favorise une réjection complémentaire en Doppler de la réverbération et du trajet direct, lorsque la cible a un Doppler supérieur à l'étalement Doppler de la réverbération. La distance émetteur/Récepteur D entre l'émetteur TX (31) d'un groupe et un récepteur RX (32) 35 du groupe peut être choisie pour correspondre à la performance d'un sonar monostatique équivalente (comprenant l'émetteur TX et un récepteur RX), en fonction des paramètres SL, DI et 20 3060761 26 10 logT, dans les conditions d'environnement de pertes en distance TL et bruit NL les plus critiques, l'équation du sonar monostatique équivalent étant: SL + DI + 101ogT > 2TL(D) + NL + PL + DT Dans le cas des configurations non circulaires, en totalité ou partiellement, mais avec des groupes multistatiques comprenant des récepteurs formant une ou plusieurs lignes, les ordres de 5 grandeur des réjections sont comparables, mais le placement optimal des récepteurs mode de l'invention peut ne pas être régulier. Dans une configuration multilinéaire d'un groupe de détection du système de détection, les récepteurs 32 du groupe considéré 3 peuvent comprendre au moins une paire de référence (par exemple les paires (RX_1, RX1)) et peuvent comprendre des récepteurs 32 adjacents et 10 équidistants de l'émetteur 31 (récepteurs de référence). Les récepteurs RX_1 et RX1de la paire de référence sont reliés par un segment A située à une distance de l'émetteur DTR, appelée ci-après distance émetteur-récepteur de référence (DTR). Dans un tel mode de réalisation, la position d'un récepteur donné, notée X, (ou X_,), par rapport à l'axe de symétrie, dans chaque groupe 3, dépend de la distance DTR de l'émetteur 31 par rapport 15 au segment à et de la position du récepteur précédent Xi_i (ou X_(i+1) respectivement) par rapport à l'axe de symétrie dans le groupe, pour i (respectivement - i) différent de l'indice de la paire de référence. Ainsi, en considérant par exemple l'exemple de la Figure 3 et en référence aux notations indiquées sur la Figure 7B : 20 - la position du récepteur X2 par rapport à l'axe de symétrie Y dépend de la distance émetteur- récepteur de référence DTR et de la position du récepteur précédent X1 par rapport à l'axe de symétrie ; - la position du récepteur X_2 par rapport à l'axe de symétrie Y dépend de la distance émetteur-récepteur de référence DTR et de la position du récepteur précédent X_1 par rapport à l'axe de 25 symétrie. Tel qu'utilisée ici, l'expression « récepteur précédent par rapport à l'axe de symétrie par rapport à un récepteur donné » désigne le récepteur adjacent au récepteur donné et situé entre le récepteur donné et l'axe de symétrie. Un tel agencement de récepteurs permet d'obtenir une épaisseur de détection sensiblement 30 constante au-delà de la ligne formée par les récepteurs. Par ailleurs, la zone de détection de chaque groupe de détection 3 forme une barrière de détection dont la longueur dépend de la distance émetteur-récepteur de référence DTR. Les distances entre les récepteurs 32 d'un même groupe peuvent être calculées selon l'invention pour permettre la détection des menaces les plus difficiles à détecter (en termes de taille et de vitesse de déplacement) au plus tard au niveau de la 35 ligne des récepteurs. Avantageusement, la zone de détection d'un groupe de détection 3 3060761 27 recouvre au moins partiellement la zone s'étendant entre l'émetteur 31 du groupe 3 et les récepteurs 32, ce qui permet dans certains modes de réalisation de suivre la cible. Le système de détection multistatique 100 selon les modes de réalisation de l'invention permet d'avoir des récepteurs déportés dans les modes de réalisation avec barrière circulaire, et des 5 émetteurs peu déportés dans les modes de réalisation avec barrière multilinéaire. En se référant aux notations indiquées sur la Figure 3 et sur la Figure 7B qui montrent les distances inter-récepteurs et intra-récepteurs pour une configuration multilinéaire des récepteurs, les récepteurs 32 de la paire de référence 324 {RX_1, RX1} sont distants entre eux d'une distance inter-récepteur de référence notée 2x1, x1 étant la distance d'un récepteur de la paire (RX_1 ou 10 RX1) par rapport à l'axe de symétrie (encore notée x1 ci-après a, soit a = x1). Dans un mode de réalisation, la distance inter-récepteur de référence 2x1 est une fonction de la distance émetteur-récepteur de référence DTRx, et du Facteur De Mérite (FOM) d'un sonar monostatique équivalent représentant la portée minimale Rmono d'un sonar monostatique équivalent en considérant l'ensemble des menaces possibles (y compris sur la menace la plus difficile à détecter, dans les 15 conditions d'environnement potentielles les plus difficiles). Tel qu'utilisé ici, un sonar monostatique équivalent désigne le sonar monostatique qui serait constitué par l'émetteur 31 et un récepteur 32 colocalisé. Dans les modes de réalisation où le groupe de détection 3 a une configuration multilinéaire, la forme linéaire décrite par un groupe multistatique présente un axe de symétrie Y et la paire de 20 référence est constituée par les récepteurs symétriques par rapport à l'axe de symétrie du groupe sur la même ligne et qui sont les plus proches de l'axe de symétrie : RX_iet RX1. La distance inter-récepteur de référence 2a correspond alors à la distance entre les récepteurs de la paire de référence {RX_1et RX1}. Dans certains modes de réalisation, chaque groupe multistatique, associé à une configuration 25 linéaire des récepteurs, peut comprendre un nombre pair de récepteurs symétriques par rapport à l'axe de symétrie Y (en particulier pour les groupes les plus centraux). En variante, dans les modes de réalisation où le groupe de détection 3 a une configuration circulaire ou semi-circulaire (comme illustré sur les Figures 6 et 7 par exemple), tous les récepteurs adjacents sont équidistants de l'émetteur 31 (la distance entre un récepteur 32 et 30 l'émetteur est égale au rayon de la forme circulaire) et la forme circulaire décrite par un groupe multistatique présente plusieurs axes de symétrie D1, D2, Dn, un axe Di passant par l'émetteur 31 et au milieu du chaque segment reliant deux récepteurs adjacents. Le groupe de détection 3 comprend alors autant de paires de référence que de paires de récepteurs adjacents. Dans un tel mode de réalisation, la distance inter-récepteur de référence dinter = 2a correspond à la longueur 35 du segment reliant deux récepteurs adjacents d'un même groupe. Dans certains modes de réalisation, au moins certains des groupes multistatiques ayant une configuration des récepteurs circulaire, peut comprendre un nombre pair de récepteurs 3060761 28 symétriques par rapport à chaque axe de symétrie Di de la forme circulaire (notamment les groupes les plus centraux). Dans certains modes de réalisation, la distance inter-récepteur de référence dir,t' = 2a peut être déterminée à partir du carré Rmono du rayon de détection Rmono du sonar monostatique 5 équivalent, divisé par la distance DTRxi entre l'émetteur et un des récepteurs (RX_1ou RX1) de la paire de référence 324. La détection multistatique est obtenue en fonction des 2 trajets : SL + TS + DI - TL(TM)- TL(MR)- NL + 10logT - PL > DT Les distances de trajets bistatiques de propagation maximale acceptable pour former une barrière de détection étanche pour les menaces les plus critiques, à index de cible minimal TSmin peut 10 alors s'écrire : TL(TM) TL(MR) DTRxt CTsat/2, 20 avec DTRxi - x)2 + (y - DTR)2 TR) 2 Dans la suite de la description, les notations suivantes seront utilisées : DTRxisat = DTRXi CTsat/2, Tsat désigne la durée pendant laquelle la réception sur le récepteur RXi de l'impulsion d'émission sature la sortie du traitement, que ce soit spatialement ou du fait de la fonction d'ambiguité du 25 code utilisé : - En traitement classique, la durée Tsat peut être égale à T lorsque le niveau reçu par le récepteur 32 du trajet direct de l'émission est très supérieur à un écho de menace, même proche, empêchant ainsi la réception de l'écho ; - En traitement adaptatif, en utilisant un traitement et des codes d'émission particuliers, il 30 est possible d'obtenir à la fois une très bonne compression en sortie du traitement cohérent et une très bonne réjection, ce qui permet de détecter un écho dans une direction autre que celle de l'émetteur 31, même pendant la réception de l'émission. Dans un tel mode de réalisation, le système 100 est adapté pour recevoir pendant l'émission elle-même (« RX pendant TX »). Même si la durée de l'impulsion comprimée en sortie de 3060761 30 traitement du trajet direct peut être très courte, il existe généralement plusieurs trajets depuis l'émetteur 31. La durée Tsat est ainsi non négligeable mais beaucoup plus faible que pour un traitement classique. Les formules précédentes définissent ainsi les ellipses de foyer TX et RX. Dans la suite de la 5 description, il sera supposé que chaque ellipse associée à un récepteur RX (32) passe sensiblement à proximité de l'émetteur TX et du récepteur RX, dans les modes de réalisation ou le système opère en mode « TX as RX ». Un tel système de détection 100 offre de nombreux avantages par rapport à une solution multi monostatique conventionnelle, incluant les avantages suivants : 10 - la forme de la zone de portée de détection est indépendante de la distance entre l'émetteur TX (31) et la limite de la zone maritime sur laquelle est agencée l'infrastructure (côte par exemple) ; - l'alimentation de l'émetteur peut ne nécessiter qu'un seul câble de puissance ; - Par ailleurs, il est possible de fixer la distance DTR pour obtenir une barrière d'épaisseur suffisante et qui permette de déclencher une alerte anticipée, pour un temps de réaction suffisant, 15 par exemple pour neutraliser la cible ; il convient de noter que les menaces 10 rapides munies d'un équipement plus gros ont un index de cible TS supérieur et sont détectées plus tôt par le système de détection, sur une plage importante d'index de cible TS, grâce aux basses fréquences de l'émetteur 31. -La distance entre récepteurs 32 peut être optimisée en la diminuant suffisamment pour plus ou 20 moins les récepteurs entre eux pour que même des menaces 10 faibles ne puissent traverser la barrière sans être détectées. La configuration géométrique des récepteurs 32 peut être optimisée pour obtenir une barrière linéaire robuste à la défaillance (panne ou destruction par exemple) de un ou plusieurs récepteurs non adjacents, les récepteurs voisins à un récepteur adjacent 32 assurant la continuité de service 25 grâce au recouvrement au moins partiel de la zone de détection élémentaire 320 du détecteur défaillant par les zones de détection élémentaires des récepteurs voisins 32. Une configuration des récepteurs/émetteurs du système selon laquelle l'ovale de Cassini de RX_1 passe au niveau du RX1 en mode « RX as TX » en traitement adaptatif ou avec une marge suffisante cTsat/2 en traitement classique, cette condition permet de n'avoir aucune zone d'ombre 30 en partie centrale entre les premiers récepteurs RX_1 et RX1. Une telle configuration peut être exprimée par le fait que le point RX1 de coordonnées (x1, DTR) doit appartenir à l'équation de portée de RX_1. L'équation de l'ovale de Cassini de RX_I, est: TL(TM) + TL(MRX_1) Rmono, un écartement de plus en plus faible est obtenu entre l'un quelconque des 10 deux récepteurs de la paire de référence et l'axe de symétrie 33 du groupe tandis que la la barrière de protection est de plus en plus loin de l'émetteur, ce qui satisfait le compromis entre portée et la surface de barrière optimales pour la détection des pires menaces. Dans les modes de réalisation où un groupe de détection a une configuration multilinéaire, la 15 distance d'un récepteur donné RX' différent des récepteurs RX1 et RX_i de la paire de référence, par rapport à l'axe de symétrie 33 du groupe peut dépendre avantageusement de la distance du récepteur adjacent RX,_i à ce récepteur donné RX, par rapport à l'axe de symétrie, le récepteur adjacent RX,_1 étant situé entre le récepteur donné RX, et l'axe de symétrie (RX,_i est ainsi le récepteur adjacent à RX, qui est plus proche de l'axe de symétrie que RX). Par ailleurs, dans un 20 tel mode de réalisation, la distance inter-récepteur entre deux récepteurs du groupe diminue quand on s'éloigne de l'axe de symétrie 33. En particulier, l'abscisse xi de chaque autre récepteur 32 du système 10 peut être ensuite déterminée itérativement à partir de l'abscisse du récepteur adjacent précédent xi_1 , situé du même côté du groupe 3 par rapport à l'axe de symétrie 33 ( ici, i étant positif ou négatif selon la 25 convention de notation choisie et i - 1 différent de l'indice de la paire de référence (Ii - 1I#1)), du carré le "amo du rayon de détection Rmono du sonar monostatique équivalent et de la distance DTRX entre l'émetteur et le point X désignant le point situé au milieu du segment [RX_1RX1]. En particulier, la position du récepteur RX2 peut être telle que le récepteur RX1 recouvre avec son ovale de Cassini au moins partiellement la zone d'ombre de RX2. L'équation de l'ovale de Cassini 30 de RX1 est: Klog((x2 + y2)°'5) + Klog((x - x1)2 + (y - D )) Rmono, l'écartement entre l'un quelconque des 2 récepteurs de référence (RX1 ou 5 RX.1) l'axe de symétrie est de plus en plus faible tandis que la barrière s'étend de plus en plus loin (vers le large), selon le compromis entre la portée et la surface barrière nécessaire pour les pires menaces, avec une barrière potentiellement étanche mais augmentation des zones de non détection entre l'émetteur et la ligne formée par les récepteurs. 10 Plus généralement, il résulte des caractéristiques précédentes que la distance x1 d'un récepteur de la paire de référence par rapport à l'axe de symétrie 33 peut prendre toutes les valeurs possibles, comprises entre la valeur ximin(correspondant à la valeur de l'équation 5) et la valeur ximax (correspondant à la valeur de l'équation 25), en fonction du compromis souhaité entre la distance inter-récepteur et le recouvrement des zones de détection, tout en garantissant une zone 15 de détection continue en aval de la ligne rectiligne ou de la courbe formée par les récepteurs, soit : Rmono de la forme circulaire C décrite par les récepteurs 32 qui égale tous les D ono TRXi- En particulier, la distance inter-récepteur de référence dinter = 2a (comme illustré sur la figure 12) peut correspondre à toutes les solutions entre le double des solutions des équations 3 et 21: enonolDTRX1 dinter 2niono/DTRx1 Dans le cas d'une couche circulaire de récepteurs de rayon R les distances DTRxi = R : 25 enonoiR REVENDICATIONS1. Système de détection acoustique pour détecter des cibles au moins partiellement immergées dans une zone sensible définie par rapport à une infrastructure, caractérisé en ce que le système comprend au moins un groupe de détection multistatique, chaque groupe de détection multistatique définissant une zone de détection, et comprenant : - Un émetteur (31) immergé émettant en basses fréquences ; - Une pluralité de récepteurs (32) immergés comprenant au moins deux récepteurs, chaque récepteur d'un groupe donné formant avec l'émetteur dudit groupe un couple bistatique, chaque couple bistatique générant une zone de détection élémentaire (320) entourant une zone d'ombre (321), la zone de détection dudit groupe étant constituée par l'ensemble des zones de détection élémentaires desdits récepteurs du groupe, lesdits récepteurs étant agencés selon au moins une couche, et en ce que pour au moins un groupe du système, la forme décrite par les récepteurs d'au moins une couche du groupe est une forme au moins partiellement circulaire de rayon donné (R), la distance inter-récepteur (2a) entre deux récepteurs adjacents de ladite couche dépendant de la distance (D) entre l'émetteur du groupe (31) et le segment rectiligne reliant lesdits récepteurs adjacents de la couche, dite distance émetteur-récepteur de référence. 2. Système de détection selon la revendication 1, caractérisé en ce que la zone d'ombre de chaque récepteur dans un groupe de détection donné est recouverte au moins partiellement par les zones de détection élémentaires des récepteurs voisins du système de détection. 3. Système de détection selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la forme au moins partiellement circulaire décrite par au moins une couche de récepteurs constituée d'au moins deux récepteurs est centrée sensiblement au niveau de l'émetteur (31), et en ce que les récepteurs de la dite couche présentent au moins un axe de symétrie passant par l'émetteur. 4. Système selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le produit R. dinter de la distance inter-récepteur dinter entre deux récepteurs adjacents de ladite couche par le rayon R de la forme décrite par les récepteurs de ladite couche est comprise entre le carré Rn07' du rayon de détection Rmono du sonar monostatique équivalent et le double 2.R,n2ono du carré du rayon de détection Rmono du sonar monostatique équivalent pour une cible d'index minimal donné: Rmono R. dinter 5. Système selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un groupe (3), les récepteurs de la dite couche du groupe, de forme au moins partiellement circulaire, étant agencés sur un cercle de rayon R égal au rayon de détection Rmono d'un sonar monostatique équivalent pour une cible d'index minimal donné, ladite couche du groupe comprenant 6 récepteurs formant un hexagone régulier de coté égal au rayon du cercle, la portée multistatique maximale depuis l'émetteur étant égale au produit du rayon dudit cercle R et du 3060761 67 nombre d'or, et en ce que pour toute cible ayant ledit index minimal donné et située à l'intérieur dudit cercle, la cible est détectée par au moins deux récepteurs. 6. Système de détection selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque récepteur est configuré pour recevoir des signaux dans une bande de fréquence 5 inférieure à 30 KHz. 7. Système de détection selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux groupes, et en ce que les zones de détection élémentaires de certains au moins des récepteurs d'extrémité d'un groupe de détection donné se recoupent au moins partiellement avec les récepteurs d'extrémité d'un groupe de détection adjacent. 10 8. Système de détection selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un récepteur commun partagé, appartenant simultanément à au moins deux groupes (3) adjacents. 9. Système de détection selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un capteur choisi parmi le groupe consistant en un capteur magnétique, un capteur acoustique, un capteur non acoustique, et en ce qu'il comprend une unité de 15 classification configurée pour utiliser des informations dérivées des signaux du ou des capteurs pour classifier la cible. 10. Système de détection selon la revendication 9, caractérisé en ce que les signaux de certains au moins des récepteurs sont utilisés par ladite unité de classification pour classifier les cibles détectées, et en ce que chaque récepteur est configuré pour fonctionner au moins 20 acoustiquement en mode passif et actif simultanément, chaque récepteur en mode passif traitant des fréquences inférieures aux fréquences traitées en mode actif, une classification acoustique passive étant faite par asservissement du pistage actif, la portée acoustique ou non acoustique étant au moins égale à la moitié de la distance maximale entre deux récepteurs voisins, lors du passage de la cible entre eux. 25 11. Système de détection selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un groupe ayant au moins deux couches de récepteurs, chaque couche de récepteur étant associée à une distance émetteur-récepteur de référence différente. 12. Système de détection selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il comprend des couches de récepteurs linéaires ou au moins partiellement circulaires et concentriques, les 30 couches linéaires comprenant des récepteurs sensiblement alignés selon une ligne, certains récepteurs étant partagés entre deux groupes. 13. Système selon la revendication 12, caractérisé en ce que le centre des cercles décrits par les couches concentriques d'un groupe donné coïncide sensiblement avec l'émetteur, et en ce que, pour des pertes de propagation égales à K fois le logarithme de la distance des trajets de 35 propagation TL, le rapport entre le produit dinter1R1 de la distance inter-récepteur associée à une couche par le rayon R1 de cette couche et le produit dinter2R2 de la distance inter-récepteur dinter2 associée à une autre couche par le rayon R2 de cette autre couche est déterminé en fonction de l'écart maximal d'index de détection ,à(TS) des cibles possibles : 3060761 68 2Klog ((d R 11(d R1) L(TS) inter2. -2,, .---interi- -1, = 14. Système de détection selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un groupe multistatique et en ce que l'émetteur (31) du groupe est un émetteur basse fréquences du type sonar de coque d'un bâtiment de surface, les récepteurs 5 étant positionnés autour du bâtiment de surface et communiquant avec le bâtiment de surface en mode radio. 15. Système de détection selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un groupe dont l'émetteur (31) est non omnidirectionnel, et en ce que, pour déterminer le positionnement de chaque récepteur RX' le rayon de détection du sonar monostatique 10 équivalent est une fonction de l'angle Ai désignant l'angle d'insonification de l'émetteur vers ledit récepteur RXi par rapport à la direction d'émission maximale de l'émetteur.