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Auteur : Team ENSTA Bretagne

Saison 3 : jeudi 11 octobre 2018

Saison 3 : jeudi 11 octobre 2018

Aujourd’hui, nous avons accueilli les élèves de la classe de CE2-CM1-CM2 de l’école Guerlédan de Saint-Aignan. L’objectif de leur visite était d’éveiller leur curiosité aux sciences hydrographique et robotique et, pourquoi pas, susciter des vocations. L’exercice est intéressant car il oblige les étudiants à expliquer, par des mots simples et de manière synthétique, des problématiques pas toujours très accessibles pour les enfants !

Pour cela, différents mini-ateliers ont été proposés par les étudiants, grâce en partie au prêt de matériel pédagogique par l’association Exocéan (merci encore !).

Les enfants monopolisant le fil à plomb, les étudiants hydrographes durent se rabattre sur le sondeur multifaisceaux pour poursuivre leur travaux. Les sondeurs multifaisceaux sont aujourd’hui utilisés en grande majorité pour cartographier les fonds marins en fournissant une donnée de hauteur d’eau qui, géoréférencée et rattachée à une référence verticale (zéro hydrographique), permet de créer un modèle bathymétrique en 3 dimensions. La hauteur d’eau sous le navire effectuant le levé hydrographique est mesurée en calculant le temps aller-retour du signal acoustique envoyé par le sondeur. Ce temps d’arrivée permet donc de définir la valeur de la sonde (en mètre), qui servira au modèle numérique de terrain.

Cependant, une seconde information est fournie par le signal revenant au sondeur : son intensité. Cette intensité, que l’on appelle intensité rétro-diffusée (back-scatter en anglais, ou BS), est caractéristique du type de fond qui a été insonifié. Ainsi, pour chaque type de fond (vase, roche, sable, etc.) on obtiendra un signal rétrodiffusé différent. L’objectif du projet du groupe de caractérisation des fonds par méthode acoustique est donc d’effectuer un modèle numérique de terrain du lac de Guerlédan à l’aide du sondeur Kongsberg EM2040C, et d’analyser ensuite la donnée de BS, complémentaire à ce modèle, dans le but d’étudier la nature du fond du lac.

Durant les premiers jours de cette troisième édition du projet Guerlédan, les étudiants ont préparé et effectué le levé bathymétrique. Le traitement est toujours en cours à cause de problèmes techniques de masquage GNSS, cependant ils ont malgré tout eu le temps de s’initier aux méthodes de traitement des données de BS sur deux logiciels : Caris HIPS, et Sonarscope (Ifremer). À la fin de cette semaine de terrain, une carte géoréférencée des intensités rétro-diffusée par le fond sera disponible, et l’analyse des faciès sédimentaires pourra commencer.

Ce sujet est co-encadré par le Shom, partenaire du projet Guerlédan.

Pendant ce temps, du coté du barrage, une première série d’acquisition de vues stéréoscopiques du barrage a été réalisée sous le regard vigilant de nos collègues de l’ENSG.

Ces prises de vue, réalisées à partir d’une caméra munie de deux capteurs photographiques, vont permettre la reconstitution d’un modèle numérique du barrage. En effet  l’utilisation d’une caméra munie de deux capteurs séparés d’une distance connue rend possible la reconstruction de la perspective. Ce procédé, appelé photogrammétrie, est utilisé depuis des décennies pour la cartographie. Il est également très utile pour la modélisation d’objets ou d’ouvrages quelconques. L’avantage majeur de cette technique réside dans son faible coût, comparé aux outils plus classiques (lidar par exemple) utilisés pour la modélisation numérique de scènes  pour une précision peu dégradée.

L’objectif du groupe d’étudiants roboticien utilisant cette caméra est dans un premier temps de la coupler et la synchroniser avec un GPS pour le positionnement précis du modèle numérique reconstitué, puis d’équiper le drone de surface Helios de ce système pour la cartographie et l’auscultation d’ouvrage.

Nous remercions nos partenaires l’AFHy, ECA, EDF, ENSG, iXblue, Kopadia, MacArtney, l’École Polytechnique, QPS, Shom, Teledyne, TERIA, ainsi que l’Ifremer qui a participé aujourd’hui aux levés acoustiques halieutiques sur la Panopée.

Saison 2 : Mercredi 11 octobre

Saison 2 : Mercredi 11 octobre

Aujourd’hui, mercredi 11 octobre, les étudiants ont continué leurs expérimentations au lac de Guerlédan. Un fait marquant fût la venue de l’IUEM et de leur drone aérien qui a effectué 3 vols au dessus de la retenue de Saint Aignan. Ce drone est équipé d’une caméra hyperspectrale qui a donc cartographié la retenue d’eau. Le groupe chargé de ce projet utilisera les images acquises aujourd’hui pour mesure la concentration de matière en suspension présente  dans la retenue.

Le résumé de la journée en vidéo :

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Saison 2 : Mardi 10 octobre

Saison 2 : Mardi 10 octobre

Pour ce deuxième jour à Guerlédan, les projets ont bien avancé, la preuve en images (pas trop fort les enceintes !).

La journée a débuté avec une présentation par l’entreprise CT2MC localisée au Bourget du Lac en Savoie. Cette Start-up développe des drones aquatiques pour l’inspection marine (site web). Merci aux deux intevenants pour leurs explications et leur démonstration !


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Édition 2017-2018

Édition 2017-2018

Pour cette nouvelle année universitaire, les étudiants de dernière année en hydrographie et en robotique de l’ENSTA Bretagne retournent à Guerlédan du 9 au 13 octobre 2017 et du 12 au 16 février 2018.

Les étudiants présentent leurs travaux le vendredi 9 mars. Plus d’informations sur la page dédiée.

Les sujets abordés sont les suivants :


1 – Modélisation hydro-sédimentaire du bassin de Saint-Aignan et du lac de Guerlédan

Un modèle hydro-sédimentaire TELEMAC a été mis en place dans le bassin de Saint-Aignan. L’objectif de ce modèle est de connaître la concentration maximale de sédiments sortant du barrage de Saint Aignan après une crue importante. A partir du  modèle de Saint Aignan, l’idée est de jouer plusieurs scénarios prenant en compte des paramétrisations. En complément du modèle hydrodynamique de Guerlédan, il faudra mettre en place et paramétrer le module sédimentaire. Ces 2 modèles seront couplés  afin d’étudier le fonctionnement entier du système Guerlédan – Saint Aignan. Ce modèle permettra de connaître la relation cote/débit/MES, information cruciale pour l’exploitation du barrage. Il permettra également de connaître la MES max sortant dans le Blavet en cas de crue extrême.

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Édition 2016-2017

Édition 2016-2017

Les sujets d'études 2016

Sujet 1 – Production d’un modèle numérique de terrain (MNT) du lac de Guerlédan aux normes hydrographiques (ordre spécial S-44)

Levé hydrographique du Lac de Guerlédan par un sonar multifaisceaux et comparaison avec les levés précédents du lac.

Sujet 2 – Mise en place d’un réseau de référence pour le positionnement de mobiles

Mise en place d'un réseau de positionnement RTK et relevé topographiques pour calculer la hauteurs des pontons du Lac.

Sujet 3 – Etude d’une solution low-cost pour la bathymétrie en petit fond à l’aide d’un robot de surface

L’étude et la fabrication d’un robot de surface à faible coût pour la bathymétrie en petit fond a pour objectif final de réaliser un modèle numérique de terrain du lac de Saint-Aignan de manière autonome. Ce type de lac, de très faible profondeur, rend les moyens usuels d’hydrographie peu adaptés pour obtenir une bathymétrie complète.

Sujet 4 – Production d’un modèle continue terre-lac depuis un véhicule amphibie

La production d’un modèle terre-lac permettra de compléter les données des modèles numériques bathymétriques en y ajoutant l’interface terre-eau. Cette étude sera réalisée depuis un véhicule amphibie équipé d’un profiler acoustique et d’un Lidar.

Sujet 5 – Analyse granulométrique des sédiments en petit fond à l’aide d’un robot autonome

Le suivi des mouvements et de la quantité de sédiments est important pour la surveillance et le contrôle des infrastructures marines. Ces données permettent d’alimenter les modèles numériques. L’analyse des sédiments dans des zones à fort courants et ou par petit fond représentent un défi technologique. L’objectif est de développer un robot autonome aérien ou de surface capable de réaliser ce type de mesures par des moyens optiques.

Sujet 6 – Reconstruction 3D d’objets immergés par mesures acoustiques

La reconstruction d’objets immergés en trois dimensions par des mesures acoustiques est un défi pour le contrôle et le suivi d’infrastructures marines et sous-marines. Cette étude se penchera sur de nouveaux algorithmes permettant la reconstitution d’écluses immergés au fond du lac de Guerlédan.

Sujet 7 – Localisation d’une boite noire depuis un robot autonome

La localisation d’une boite noire ou d’une balise sous-marine en mer est une tâche difficile. Cette étude propose de concevoir un robot de surface à bas coût permettant de retrouver la position d’une balise de manière autonome.

Sujet 8 – Analyse acoustique et océanographique de la colonne d’eau

Cette étude vise à analyser la structure physique et biologique du lac de Guerlédan. Une analyse des évolutions temporelles et spatiales de plusieurs paramètres comme la température et la concentration en chlorophylle seront étudiés afin de modéliser le comportement du lac.

Sujet 9 – Etude environnementale du Lac de Guerlédan

Cette étude a pour objectif de produire un modèle de propagation d’une pollution dans le lac de Guerlédan en fonction de divers paramètres physiques. L’étude s’intéressera également à la détection de phénomène de seiches.

Sujet 10 – Inspection du parement amont du barrage par des moyens acoustiques

L’inspection du parement amont du barrage est aujourd’hui réalisée par des moyens humain ou semi-robotisé, principalement optique. L’objectif de cette étude est d’étudier l’utilisation de moyens acoustiques pour le contrôle du parement amont.