{"id":25291,"date":"2026-02-06T12:46:23","date_gmt":"2026-02-06T20:46:23","guid":{"rendered":"https:\/\/clearseas.org\/?p=25291"},"modified":"2026-02-23T12:57:21","modified_gmt":"2026-02-23T20:57:21","slug":"qvi-fr-32-capteurs","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/clearseas.org\/fr\/insights\/qvi-fr-32-capteurs\/","title":{"rendered":"Utilisation de capteurs en temps r\u00e9el et de l’IA pour personnaliser la r\u00e9duction du bruit sous-marin"},"content":{"rendered":"\n

Cliquez pour consulter le glossaire<\/mark><\/strong><\/em><\/mark><\/strong><\/em><\/p>\n\n\n\n

R\u00e9agir au bruit en temps r\u00e9el<\/h2>\n\n\n\n

Munir les navires de capteurs qui surveillent les sources de bruit \u2013 p. ex., h\u00e9lices, moteurs, g\u00e9n\u00e9ratrices et vibrations de la coque \u2013 permet de surveiller les performances du navire en temps r\u00e9el et offre des possibilit\u00e9s de r\u00e9duire le bruit qu\u2019il \u00e9met.<\/p>\n\n\n\n

Gr\u00e2ce \u00e0 la r\u00e9troaction sur le bruit en temps r\u00e9el, les exploitants peuvent adapter leur comportement, par exemple en ralentissant s\u2019il est possible de le faire en toute s\u00e9curit\u00e9, afin de r\u00e9duire les niveaux de bruit en fonction de l\u2019\u00e9volution des conditions. En outre, la surveillance en temps r\u00e9el pourrait favoriser la mise au point de syst\u00e8mes d\u2019alerte qui pr\u00e9viendraient les exploitants quand le bruit d\u00e9passe certains seuils. Cette capacit\u00e9 pourrait \u00eatre utile \u00e0 l\u2019avenir, si des zones avec des limites de bruit obligatoires sont \u00e9tablies ou si des r\u00e9glementations stipulent des seuils de bruit dans les habitats marins critiques.<\/p>\n\n\n\n

Comme nous l\u2019avons soulign\u00e9 dans le premier article de cette s\u00e9rie, D\u00e9tection et mesure du bruit rayonn\u00e9 sous-marin<\/a><\/em>, plusieurs projets de l\u2019Initiative pour des navires silencieux ont port\u00e9 sur la mise au point de syst\u00e8mes permettant de surveiller la cavitation des h\u00e9lices<\/a> \u2013 une importante source de bruit \u00e0 haute fr\u00e9quence<\/a><\/mark> \u2013 en temps r\u00e9el et d\u2019orienter ainsi les d\u00e9cisions op\u00e9rationnelles en mer. Le projet CLUE [\u00ab Continuous Logging of Underwater Noise Emissions<\/em> \u00bb (enregistrement continu des \u00e9missions de bruit sous-marin)] men\u00e9 conjointement par Det Norske Veritas (DNV) et ABB Canada, s\u2019est concentr\u00e9 sur la mise au point de syst\u00e8mes permettant de d\u00e9tecter le bruit de cavitation g\u00e9n\u00e9r\u00e9 par les syst\u00e8mes de propulsion Azipod\u00ae<\/a><\/mark>. Ces syst\u00e8mes abritent un moteur d\u2019entra\u00eenement \u00e9lectrique dans une nacelle plac\u00e9e \u00e0 l\u2019ext\u00e9rieur d\u2019un navire de croisi\u00e8re et peuvent pivoter sur 360 degr\u00e9s. <\/p>\n\n\n\n

Le projet HyPNoS \u00ab Hydrodynamic Propeller Noise Monitoring System<\/em> \u00bb (syst\u00e8me de surveillance du bruit des h\u00e9lices hydrodynamiques) de Schottel a permis de cr\u00e9er un prototype de syst\u00e8me de surveillance install\u00e9 sur un grand traversier de passagers, qui se concentre sur les vibrations de la coque au-dessus de l\u2019h\u00e9lice. Les mesures de ce syst\u00e8me ont \u00e9t\u00e9 utilis\u00e9es pour \u00e9laborer et former un algorithme<\/a><\/mark> pr\u00eat pour l\u2019IA afin d\u2019estimer le bruit rayonn\u00e9 sous-marin sur la base des vibrations.<\/p>\n\n\n\n

Alors que ces syst\u00e8mes ont \u00e9t\u00e9 con\u00e7us pour les grands navires commerciaux, un projet du Lloyd\u2019s Register, intitul\u00e9 \u00ab Mitigation of Radiated Noise of Small Marine Craft using Condition-Based Monitoring<\/em> \u00bb (r\u00e9duction du bruit rayonn\u00e9 par les petits bateaux gr\u00e2ce \u00e0 une surveillance fond\u00e9e sur l\u2019\u00e9tat) , a cherch\u00e9 \u00e0 \u00e9laborer une solution plus adapt\u00e9e aux petits bateaux de p\u00eache en utilisant un Rapsberry PI<\/a>, un acc\u00e9l\u00e9rom\u00e8tre<\/a><\/mark> plac\u00e9 sur la coque au-dessus de l\u2019h\u00e9lice et un tachym\u00e8tre<\/a><\/mark> pour mesurer le nombre de tours par minute de l\u2019h\u00e9lice. En combinant les mesures de ces capteurs avec la saison, l\u2019ann\u00e9e de construction du navire et la puissance du moteur, le syst\u00e8me a pu d\u00e9terminer avec succ\u00e8s la cavitation d\u2019un navire et estimer le niveau de bruit sous-marin rayonn\u00e9 qu\u2019il \u00e9met sur la base de ses conditions op\u00e9rationnelles \u00e0 ce moment-l\u00e0.<\/p>\n\n\n\n

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Prototype de surveillance conditionnelle pour petits navires. \u00c0 gauche : Raspberry Pi 4B. \u00c0 droite : Pi-SPi-8AI+ Interface d’entr\u00e9e analogique Raspberry Pi (4 – 20 mA). Le capteur \u00e0 effet Hall se connecte au Pi-SPi-8AI+ via le c\u00e2ble gris. Le capteur de vibrations se connecte via le c\u00e2ble jaune. Cr\u00e9dit : Lloyd’s Register Applied Technology Group<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Outre ces projets, le projet d\u2019ABS, \u00ab Validation of Underwater Radiated Noise Modelling via Specific Ship Measurement<\/em> \u00bb (validation de la mod\u00e9lisation du bruit rayonn\u00e9 sous-marin \u00e0 l\u2019aide de mesures pr\u00e9cises effectu\u00e9es sur des navires), vise \u00e0 \u00e9laborer un syst\u00e8me de surveillance en temps r\u00e9el fond\u00e9 sur des mod\u00e8les et des donn\u00e9es recueillies par des capteurs embarqu\u00e9s, qui moderniserait un mod\u00e8le de pr\u00e9vision du bruit en temps r\u00e9el. Potentiellement, le syst\u00e8me pourrait recommander des changements op\u00e9rationnels adapt\u00e9s \u00e0 des esp\u00e8ces particuli\u00e8res de la vie marine<\/a><\/mark> rep\u00e9r\u00e9es \u00e0 proximit\u00e9 ou pour se conformer aux r\u00e9glementations en mati\u00e8re de limitation du bruit. Comme pour les autres solutions de surveillance en temps r\u00e9el explor\u00e9es dans le cadre des projets de l\u2019Initiative pour des navires silencieux, la solution d\u2019ABS est encore en cours de d\u00e9veloppement. En collaboration avec la Garde c\u00f4ti\u00e8re canadienne, ABS a test\u00e9 diff\u00e9rents mod\u00e8les afin d\u2019\u00e9valuer la quantit\u00e9 de donn\u00e9es et le niveau de complexit\u00e9 n\u00e9cessaires. Les r\u00e9sultats sugg\u00e8rent qu\u2019un mod\u00e8le de \u00ab moyenne fid\u00e9lit\u00e9 \u00bb \u00e9tay\u00e9 par la dynamique des fluides num\u00e9rique<\/a><\/mark> offre une bonne valeur en termes de temps de traitement et de besoins, de co\u00fbt et de r\u00e9sultats qui peuvent fournir des recommandations pr\u00e9cises de changements op\u00e9rationnels. En fait, un mod\u00e8le \u00ab haute fid\u00e9lit\u00e9 \u00bb, plus complexe et plus exigeant en termes de donn\u00e9es et de traitement, n\u2019a pas donn\u00e9 de meilleurs r\u00e9sultats que le mod\u00e8le \u00ab moyenne fid\u00e9lit\u00e9 \u00bb. Inversement, un mod\u00e8le beaucoup plus simple fond\u00e9 sur des formules empiriques, par opposition \u00e0 la dynamique des fluides num\u00e9rique, s\u2019est av\u00e9r\u00e9 inadapt\u00e9.<\/p>\n\n\n\n

L\u2019adoption g\u00e9n\u00e9ralis\u00e9e de la surveillance du bruit en temps r\u00e9el n\u2019\u00e9tant probablement pas pour demain en raison de l\u2019\u00e9tat de pr\u00e9paration technologique ou de contraintes financi\u00e8res, les exploitants de navires pourraient b\u00e9n\u00e9ficier plus rapidement des progr\u00e8s r\u00e9alis\u00e9s dans le cadre de ces projets et d\u2019autres projets de l\u2019Initiative pour des navires silencieux. Outre ceux susmentionn\u00e9s, d\u2019autres projets de l\u2019Initiative pour des navires silencieux, comme \u00ab Computational Fluid Dynamics Tools for Prediction of Cavitation-Induced Underwater Radiated Noise<\/em> \u00bb (outils de dynamique des fluides num\u00e9rique pour la pr\u00e9diction du bruit rayonn\u00e9 sous-marin induit par la cavitation) de l\u2019Universit\u00e9 de Victoria \u2013 qui vise \u00e0 utiliser la dynamique des fluides pour pr\u00e9dire la cavitation et le bruit sous-marin qui en d\u00e9coule \u2013 pourraient aider \u00e0 cerner les comportements op\u00e9rationnels particuli\u00e8rement probl\u00e9matiques. Si les exploitants ne sont pas en mesure d\u2019\u00e9viter compl\u00e8tement ce type d\u2019op\u00e9rations, ils peuvent dans certains cas opter pour une solution plus silencieuse. Le fait d\u2019avoir une bonne id\u00e9e de la vitesse \u00e0 laquelle la cavitation est susceptible de se d\u00e9clencher peut aider les exploitants \u00e0 choisir des vitesses de transit plus silencieuses dans les habitats critiques ou les zones marines prot\u00e9g\u00e9es, pour commencer.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Plut\u00f4t que de mettre au point un syst\u00e8me de surveillance en temps r\u00e9el, le projet MELO : Solutions intelligentes et adaptatives pour lutter contre le bruit sous-marin<\/a> se concentre sur l\u2019\u00e9laboration d\u2019une strat\u00e9gie adaptative d\u2019att\u00e9nuation du bruit. Fruit d\u2019une collaboration entre Clear Seas et des chercheurs de l\u2019Unit\u00e9 de recherche sur les mammif\u00e8res marins<\/a> et du Laboratoire de multiphysique computationnelle<\/a> de l\u2019Universit\u00e9 de la Colombie-Britannique, la strat\u00e9gie adaptative utilisera un mod\u00e8le d\u2019apprentissage machine<\/a><\/mark> capable de pr\u00e9dire le bruit provenant de diff\u00e9rentes sources sur un navire, puis, sur la base de ce que les biologistes marins savent de la sensibilit\u00e9 des mammif\u00e8res marins au bruit, cr\u00e9era une strat\u00e9gie adaptative d\u2019att\u00e9nuation du bruit que les navires pourront utiliser en cours de fonctionnement. La strat\u00e9gie adaptative peut notamment viser des fr\u00e9quences pr\u00e9cises connues pour interf\u00e9rer avec des groupes particuliers de mammif\u00e8res marins. Par exemple, on pense que les baleines \u00e0 bosse sont plus touch\u00e9es par les bruits de basse fr\u00e9quence, tandis que les \u00e9paulards sont plus touch\u00e9s par les sons de haute fr\u00e9quence. En pr\u00e9sence de baleines \u00e0 bosse, les exploitants de navires devraient tenter avant tout de r\u00e9duire les bruits de basse fr\u00e9quence, mais en pr\u00e9sence d\u2019\u00e9paulards, la r\u00e9duction des bruits de haute fr\u00e9quence, tels que ceux caus\u00e9s par la cavitation des h\u00e9lices<\/a><\/mark>, devrait \u00eatre la priorit\u00e9.<\/p>\n\n\n\n

La surveillance en temps r\u00e9el n\u2019est pas toujours une sin\u00e9cure<\/strong><\/strong><\/summary>\n

Dans le cadre du projet conjoint de JASCO Applied Sciences Ltd. et d\u2019AllSalt Maritime intitul\u00e9 \u00ab Onboard Cavitation Monitoring<\/em> \u00bb (surveillance de la cavitation \u00e0 bord), les chercheurs ont mis au point un syst\u00e8me de surveillance de la cavitation \u00e0 bord et l\u2019ont test\u00e9 sur le MV Ferbec <\/em>de Canada Steamship Lines. Ce vraquier de 188 m\u00e8tres transporte des marchandises sur le fleuve Saint-Laurent entre Havre-Saint-Pierre (Qu\u00e9bec) et Sorel-Tracy (Qu\u00e9bec). Le projet met en \u00e9vidence plusieurs d\u00e9fis li\u00e9s \u00e0 la surveillance de la cavitation en temps r\u00e9el.<\/p>\n\n\n\n

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MV Ferbec. Cr\u00e9dit : Groupe CSL.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Tout d\u2019abord, installer des capteurs de mani\u00e8re \u00e0 ce qu\u2019ils recueillent des donn\u00e9es avec pr\u00e9cision peut s\u2019av\u00e9rer difficile et co\u00fbteux. Deuxi\u00e8mement, bien que la cavitation ait pu \u00eatre mesur\u00e9e \u00e0 l\u2019aide de capteurs de pression et d\u2019acc\u00e9l\u00e9ration, les mesures \u00e9taient plus appropri\u00e9es pour r\u00e9pondre \u00e0 la question de savoir si la cavitation se produisait que pour affiner les op\u00e9rations afin qu\u2019elle ne se produise pas. Troisi\u00e8mement, les exploitants du navire n\u2019ont pas utilis\u00e9 le syst\u00e8me pour \u00e9clairer les op\u00e9rations.<\/p>\n\n\n\n

Le capitaine du navire a soulign\u00e9 deux raisons principales pour lesquelles il n\u2019utilisait pas le syst\u00e8me pour guider ses op\u00e9rations : les limites de vitesse de navigation et les itin\u00e9raires fix\u00e9s par Transports Canada et la n\u00e9cessit\u00e9 d\u2019optimiser les temps de transit entre les ports afin que le navire puisse arriver \u00e0 mar\u00e9e haute et entrer en toute s\u00e9curit\u00e9 dans le port sans avoir \u00e0 jeter l\u2019ancre et \u00e0 attendre. Compte tenu de ces contraintes, le capitaine ne pense pas que la r\u00e9duction du bruit rayonn\u00e9 sous-marin constituera une contrainte op\u00e9rationnelle pour le transport maritime, \u00e0 moins qu\u2019elle ne soit impos\u00e9e par la r\u00e9glementation.<\/p>\n<\/details>\n\n\n\n

Cet article a \u00e9t\u00e9 r\u00e9dig\u00e9 par Clear Seas pour le compte de Transports Canada dans le cadre de l’Initiative pour des navires silencieux. Il fait partie d’une s\u00e9rie de quatre articles sur les changements op\u00e9rationnels visant \u00e0 limiter le bruit sous-marin des navires.<\/em><\/p>\n\n\n\n

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Pour en savoir plus sur les nouvelles d\u00e9couvertes et les d\u00e9fis \u00e0 relever pour rendre les navires plus silencieux, consultez les autres sujets de cette s\u00e9rie ici.<\/p>\n\n\n\n

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L\u2019Initiative pour des navires silencieux est financ\u00e9e par le gouvernement f\u00e9d\u00e9ral par l\u2019interm\u00e9diaire de Transports Canada. Les partenaires industriels et les chercheurs int\u00e9ress\u00e9s par d\u2019\u00e9ventuelles collaborations en mati\u00e8re de recherche et de d\u00e9veloppement afin de faire progresser les solutions novatrices dans le domaine de la technologie marine sont invit\u00e9s \u00e0 contacter l\u2019\u00e9quipe de l\u2019Initiative pour des navires silencieux \u00e0 l\u2019adresse suivante : Marine-RDD-maritime@tc.gc.ca<\/a><\/em><\/em><\/em><\/em><\/p>\n\n\n

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Dynamique des fluides num\u00e9rique<\/em> :<\/strong> La dynamique des fluides num\u00e9rique est une m\u00e9thode utilis\u00e9e pour \u00e9tudier le mouvement des fluides, comme l\u2019eau et l\u2019air. Elle consiste \u00e0 utiliser des ordinateurs pour r\u00e9soudre les \u00e9quations math\u00e9matiques qui d\u00e9crivent le mouvement des fluides. Gr\u00e2ce \u00e0 la dynamique des fluides num\u00e9rique, les ing\u00e9nieurs et les chercheurs peuvent cr\u00e9er des simulations virtuelles pour voir comment les fluides s\u2019\u00e9coulent autour d\u2019objets, comme les navires, ou de composants particuliers, comme la coque ou l\u2019h\u00e9lice. Comprendre comment l\u2019eau se d\u00e9place autour des navires et interagit avec eux permet aux concepteurs de voir o\u00f9 la tra\u00een\u00e9e ou les turbulences peuvent se produire et de se concentrer sur l\u2019optimisation de la conception du navire. La dynamique des fluides num\u00e9rique peut cr\u00e9er des simulations de diff\u00e9rents concepts afin de tester et d\u2019affiner les composants sans avoir \u00e0 les construire physiquement, ce qui permet un processus de conception plus efficace.<\/p>\n\n\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n<\/div>\n\n\n\n