Une technologie canadienne de surveillance des océans promet d’immenses économies pour l’industrie pétrolière et gazière

Un nouvel appareil robotisé navigue sous l’eau dans toutes les directions sans intervention humaine.

Le 15 octobre 2012— Ottawa (Ontario)

L’AUV à double coque avec ses propulseurs d’inclinaison en tangage et lacet novateurs.

L’AUV à double coque avec ses propulseurs d’inclinaison en tangage et lacet novateurs.

Un gestionnaire du génie de MRI, lance l’AUV.

Un gestionnaire du génie de MRI, lance l’AUV.

De concert avec le CNRC et l’Université Memorial, une entreprise de Terre-Neuve spécialisée dans les sonars a créé un véhicule robotisé capable de naviguer sous l’eau dans toutes les directions, sans la moindre intervention humaine, tout en effectuant des missions complexes.

Le véhicule sous-marin autonome (AUV, pour autonomous underwater vehicle) de Marport Deep Sea Technologies convient parfaitement aux applications extracôtières dans les secteurs de l’énergie, de la défense et des sciences océaniques, notamment la prise de levés pour les oléoducs, les gazoducs ou les câbles électriques sous-marins, la chasse aux mines sous-marines et la cartographie du plancher océanique.

La construction du premier AUV commercial de Marport s’est achevée en juillet 2012. L’appareil était destiné à Geodetic Offshore Services Limited, qui s’en servira pour inspecter des pipelines sous-marins existants ou établir le tracé de nouveaux oléoducs venant d’Afrique de l’Ouest.

« L’industrie pétrolière et gazière est un marché évident pour nos véhicules robotisés, car les entreprises de ce secteur procèdent à des inspections semestrielles ou annuelles de leurs pipelines par sonar ou au moyen de caméscopes », explique David Shea, gestionnaire du génie pour Marine Robotics Inc. (MRI), la filiale de Marport. Habituellement, de telles inspections nécessitent un véhicule sous-marin que l’on traîne, ce qui exige un navire en surface, un pilote et un opérateur.

« Sans le CNRC, nous n’en serions pas où nous en sommes aujourd’hui. Pour devancer la concurrence, nous devons constamment développer, innover et maintenir nos relations avec le CNRC. »

David Shea, Marine Robotics Inc.

« Affréter un navire coûte 30 000 $ à 50 000 $ par jour », poursuit M. Shea. « Avec un AUV, le navire peut effectuer d’autres tâches pendant que l’inspection du pipeline sous-marin s’effectue automatiquement. »L’AUV ne fait pas qu’économiser des dizaines de milliers de dollars quotidiennement aux entreprises responsables d’une telle surveillance, il donne des relevés de plus grande qualité, nettement plus précis.

Pour faire fonctionner l’appareil, « on programme la mission, ce qui consiste à dire au véhicule quel trajet emprunter, à quelle profondeur et quelle vitesse aller, en indiquant les capteurs à employer », reprend M. Shea. « On charge le plan, immerge le véhicule, pousse un bouton pour le mettre en marche et voilà. Sa mission terminée, l’AUV refait surface et lance un signal par radiofréquence ou modem de satellite pour qu’on le récupère. »

Un concept novateur

L’AUV classique, en forme de torpille, n’a qu’une coque et de simples propulseurs qui le font avancer. Les deux coques de l’AUV de Marport autorisent une séparation idéale de l’émetteur et du récepteur du sonar, pour des images à plus haute résolution.

La principale innovation du véhicule néanmoins est un système de propulsion orientable pour lequel Marport, le CNRC et l’Université Memorial ont déposé une demande conjointe de brevet. « Grâce à notre système de propulsion, l’AUV se déplace aussi bien vers l’avant ou l’arrière. Il navigue latéralement comme un crabe ou reste stationnaire, tel un hélicoptère », déclare M. Shea. Contrairement aux AUV de type torpille, qui ont un rayon de virage usuel de 10 à 15 mètres, le véhicule de Marport effectue une rotation de 360 degrés dans un rayon d’à peine deux mètres, à vitesse maximale. Il peut aussi s’arrêter totalement pour pivoter sur place.

En plus d’examiner les pipelines, « notre AUV pourrait servir à trouver des mines sous-marines », continue M. Shea. « La majorité des AUV de type torpille doivent se déplacer constamment pour garder leur stabilité, un peu comme le font les avions. Le nôtre fonctionne à la manière d’un hélicoptère. Il peut s’arrêter, faire du sur-place et inspecter un objet. »

Dans le cadre d’une telle application, l’AUV effectuerait une étude sous-marine « aérienne », c’est-à-dire chercherait des objets ressemblant à des mines sous-marines, à une certaine « hauteur »du plancher océanique. « S’il identifie quelque chose d’intéressant, l’appareil plonge et prend des plans rapprochés avec son caméscope », explique M. Shea. « Avec les autres AUV, il faudrait effectuer un levé des environs, ramener l’AUV à la surface, traiter les données, puis lancer un véhicule sous-marin à la traîne à partir d’un navire en surface. »

Dans les coulisses d’un partenariat réussi

Le véhicule sous-marin de Marport est né des rencontres tenues entre le CNRC et l’entreprise en 2006. « Cette dernière développait de l’équipement sonar, principalement pour la pêche », se rappelle Chris Williams, coordonnateur du projet au CNRC. « Les gens de Marport avaient entendu dire que le CNRC possédait de l’expertise dans les véhicules sous-marins. Ils nous ont donc demandé s’il serait possible d’unir nos forces afin de créer un AUV qui servirait à démontrer l’équipement sonar, existant ou nouveau, en vue d’en faciliter la vente. »

L’entreprise a demandé une subvention au Fonds d’innovation de l’Atlantique et a obtenu 2,2 millions de dollars en janvier 2008. Le développement de l’AUV a démarré plus tard, cette année-là. « En 2008, j’étais le deuxième employé engagé par Marport pour son département des systèmes autonomes », se rappelle David Shea. « Trois ans plus tard, en janvier – grâce à l’injection de ces fonds et au soutien constant du CNRC –, notre département est devenu MRI (Marine Robotics Inc.), filiale qui compte actuellement 12 employés à St. John’s. »

Bien que l’AUV ait été créé par l’équipe Marport/MRI, le CNRC a procuré à l’entreprise la plupart des services dont elle avait besoin grâce à son « guichet unique ». « Nous avons débuté au niveau de la conception », reprend M. Williams. « Nous avons testé le modèle dans le bassin d’essais de carènes puis dans celui en conditions de houle, et nous avons conçu un propulseur sur mesure pour conférer à l’appareil la plus grande efficacité possible quand il se déplace ». D’autres tests ont été effectués dans la citerne antiroulis de l’Université Memorial ainsi qu’à sa base maritime de Holyrood.

Les experts du CNRC ont fabriqué l’enveloppe en fibre de verre qui recouvre la coque, la proue et la poupe de l’appareil. Ses chercheurs, pilotés par M. Moqin He, ont aussi développé un modèle hydrodynamique reproduisant le comportement de l’AUV, ce qui a débouché sur la création d’un simulateur. Ainsi, l’entreprise a pu prédire comment l’appareil fonctionnerait dans des conditions réelles, y compris en présence de puissants courants océaniques. Enfin, le CNRC a procuré à Marport une aide financière et technique par le biais de son Programme d’aide à la recherche industrielle.

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