SONAR

Les systèmes de détection et de localisation d'une cible sous-marine, ou d'un obstacle immergé, qui font appel à l'utilisation d'un signal sonore (acoustique) sont spécifiquement désignés par le terme « sonar ». Cet acronyme, issu de l'anglais sound navigation and ranging, se veut donc l'équivalent, en acoustique sous-marine, du radar (radio detection and ranging) en électromagnétisme. Toutefois, au-delà de la stricte détection de cibles, on regroupe plus largement sous l'appellation sonar l'ensemble des technologies permettant de transmettre et de recueillir de l'information dans le milieu sous-marin à l'aide d'ondes acoustiques.

La large implication des techniques sonar dans les activités humaines liées à la mer provient du fait que les ondes acoustiques se propagent de manière relativement favorable dans l'eau (au moins du point de vue énergétique), au contraire des ondes électromagnétiques (radio, radar ou lumière) ; elles peuvent donc, tout comme ces dernières dans l'atmosphère ou l'espace, être employées dans l'océan pour des opérations de détection, localisation et identification de cibles présentes en pleine eau (bancs de poissons, sous-marins et torpilles, plongeurs...) ou sur le fond (épaves, mines, structures géologiques, végétation...), ou pour des mesures physiques (hauteur d'eau sous un bateau, levé de cartes topographiques, vitesse d'un bateau ou d'un courant, caractéristiques hydrologiques des masses d'eau océaniques...), ou encore comme support de transmissions et de communications avec des véhicules sous-marins ou des systèmes immergés (télécommandes, données et images, communications vocales...).

Historique

Bien que la capacité de l'eau à propager des ondes sonores ait été observée depuis fort longtemps, l'exploitation pratique de cette potentialité, se heurtant à des contraintes technologiques difficiles, en est relativement récente. L' idée de détecter activement, en envoyant des signaux acoustiques, des obstacles à la navigation ou des cibles n'a été concrétisée qu'au début du xx^e siècle, pendant la Première Guerre mondiale. Le physicien français Paul Langevin démontra (de 1915 à 1918) la faisabilité de la transmission de signaux sonores, puis celle de la détection acoustique active et de la localisation de sous-marins, en utilisant des transducteurs piézo-électriques (cf. Technologie des systèmes sonar) dont le principe allait être quasi universellement repris dans les développements ultérieurs. À la même époque, les marines alliées commençaient à utiliser des systèmes passifs d'écoute de bruit pour la détection des sous-marins ennemis.

La technologie sonar se perfectionna de manière décisive pendant l'entre-deux-guerres, bénéficiant de l'apparition de l'électronique de première génération et des progrès de l'industrie naissante de la radio. Au début de la Seconde Guerre mondiale, la technologie du sonar actif était suffisamment au point pour pouvoir être utilisée opérationnellement à grande échelle sur les navires alliés (les systèmes A.S.D.I.C. – Allied Submarine Detection Investigation Committee – de la Royal Navy) et jouer un rôle déterminant dans la bataille de l'Atlantique contre les sous-marins allemands. À partir de leur entrée en guerre, les États-Unis allaient consentir un effort important de recherche scientifique et technologique dans ce domaine, et faire considérablement progresser, d'une part, les performances des systèmes sonar et, d'autre part, les approches théoriques de la propagation des ondes sonores dans le milieu marin et les théories liées à la détection et la mesure des signaux dans le bruit. La base des connaissances et théories utilisées aujourd'hui en sonar datent de cette époque.

L'effort[...]