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Système Acquisition Validation Exploitation de Données du Téthys II

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ADCP: Acoustic Doppler Current Profiler

Fonctionnement de l'ADCP:

Le profileur de courants (ADCP) est la pièce maîtresse de la centrale d'acquisition.
Chacune des 4 dalles composant la tête acoustique fixée sous la coque du navire émet des signaux acoustiques de fréquence 150 kHz à intervalles de temps réguliers (de l'ordre de la seconde); cette émission se fait vers le bas suivant des faisceaux dont les axes sont inclinés de 30° par rapport à la verticale.
Ces signaux sont réfléchis sur les particules en suspension dans l'eau de mer. Ils sont alors reçus par les dalles acoustiques avec un décalage en fréquence proportionnel à la vitesse radiale des particules par rapport à la source d'émission : c'est l'effet doppler. L'ouverture de fenêtres de réception à intervalles de temps réguliers permet de mesurer les décalages doppler dans des tranches d'eau réparties régulièrement en profondeur : c'est ainsi que la programmation standard de l'appareil permet de "sonder" 60 tranches d'eau de 4 mètres d'épaisseur chacune.
La combinaison des décalages doppler mesurés suivant 4 axes permet alors d'obtenir une représentation complète de la vitesse du navire par rapport à chaque tranche d'eau. Il suffit alors de retrancher la vitesse du navire mesurée dans un repère géographique pour obtenir un profil des courants marins suivant la verticale. La programmation de l'appareil permet d'obtenir un tel profil chaque minute.
Sur le schéma ci-dessous sont représentés les 4 faisceaux acoustiques issus de la tête ADCP (1, 2, 3, et 4). On a figuré pour deux des soixante niveaux (8 m et 16 m) à la fois les vitesses Doppler radiales (V1, V2, V3, V4) et leur composition dans chaque plan horizontal : V qui, combinée à la vitesse du navire Vn donne, pour chaque niveau, la vitesse du courant v. La composition des vitesses radiales suivant la verticale donne un vecteur en théorie nul; en pratique, sa valeur, en général très faible, permet d'évaluer la qualité de la mesure.
Faisceaux
Ci-dessous : Présentation d'un écran de bord : Un logiciel gère les acquisitions de l'ADCP à bord du navire. Diverses visualisations permettent de contrôler en permanence la bonne marche de l'appareil : la figure représente une coupe de courants obtenue en temps réel par le logiciel constructeurs
Transect

Caractéristiques de l'ADCP:


  • Signal de 150 kHz.
  • Large bande.
  • Signal codé.
  • Mesure de l'effet Doppler par corrélation.
  • Fonctionne en mode "Bottom tracking" ou "Référence layer".
  • Adapté à la morphologie de la zone de mesure.
Commercialisé par la Société RD Instrument.