Optimisation et amélioration de la mesure du bruit rayonné par les navires : comprendre la variabilité de la mesure des signatures de navires pour différents cas d'études

Perrier de la Bathie, Cécile (2025). Optimisation et amélioration de la mesure du bruit rayonné par les navires : comprendre la variabilité de la mesure des signatures de navires pour différents cas d'études. Mémoire. Rimouski, Université du Québec à Rimouski, Institut des sciences de la mer de Rimouski (ISMER), 74 p.

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Résumé

RÉSUMÉ : L'intensification du trafic maritime entraîne une hausse du bruit sous-marin. Des protocoles normalisés ont été publiés pour faciliter une mesure précise de cette source de bruit. Ils sont cependant souvent complexes à être mise en place dans des conditions opérationnelles réelles. Cela exige des compromis, notamment pour une infrastructure de mesure permanente. Un exemple est la station de recherche en acoustique marine MARS (https://www.projet-mars.ca), conçue pour mesurer une flotte importante sur une longue période. Les performances de mesure de la station MARS ont été évaluées à l'aide d'un ensemble de données regroupant 55 passages du navire de recherche R/V Coriolis II collectées par six triplets d'hydrophones distinctes que nous appellerons antennes par la suite au cours des été/automne 2022 et 2023. Le chapitre principal du mémoire porte sur la quantification des incertitudes de mesure dans le cadre de trois scénarios représentant différentes configurations matérielles et protocoles de mesure. Chaque scénario répond à des cas d'étude spécifique, sur la maintenance ou non des antennes par la récupération et le déploiement, sur la mesure du bruit rayonné par les navires. Ils couvrent plusieurs qualités de niveau de mesure, allant du plus élevé défini par la norme pour des mesures sans maintenance mais également à une méthode simplifiée, adaptée aux mesures subissant une maintenance pour une grande flotte. La répétabilité est alors un outil idéal pour quantifier la limite de sensibilité de chacun des scénarios. Les données recueillies montrent tout d'abord que la répétabilité permet de connaître la limite de modification de bruit rayonné pouvant être détectée avec certitude par nos mesures. Ensuite, concernant les mesures avec maintenance, une précision de 3,3 dB a été démontrée. Enfin, l'optimisation sur des mesures sans maintenance peut se faire de deux manières : doubler les passages pour réduire l'incertitude à 2,1 dB, ou utiliser deux antennes successives pour atteindre une répétabilité de 0,8 dB. Cette dernière solution étant idéale pour les grandes flottes malgré des coûts de déploiement plus élevés. -- Mot(s) clé(s) en français : Acoustique sous-marine, Navires, Bruit, Norme, Configuration, Hydrophone, Répétabilité, Optimisation, Saint-Laurent, Trafic maritime. --
ABSTRACT : Increased maritime traffic is leading to more underwater noise. Standardized protocols have been issued, to facilitate accurate measurement from this source. They are however often challenging to implement in real-life operational conditions and require compromises, especially when aiming for a permanent measurement infrastructure that would provide measurements of a large fleet, over a long time, such as the station designed within the MARS (Marine Acoustic Research Station) project. Measurement performance of the MARS project station was assessed using a specific dataset of 55 underwater radiated noise measurements from R/V Coriolis II collected by six distinct hydrophone arrays during summer/fall 2022 and 2023. The main chapter of the master's thesis deals with the quantification of measurement uncertainties in the context of three scenarios representing different hardware configurations and measurement protocols. Each scenario corresponds to a specific maintenance and no-maintenance case study in the measurement of radiated noise from vessels. They cover several measurement level qualities, from the highest defined by the standard for maintenance-free measurements to a simplified method, suitable for measurements undergoing maintenance for a large fleet. Repeatability is therefore an ideal tool for quantifying the sensitivity limit of each scenario. First, the data collected show that repeatability allows us to know the limit of radiated noise change that can be detected with certainty by our measurements. Secondly, for measurements with maintenance, an accuracy of 3.3 dB was demonstrated. Finally, there are two ways of optimizing maintenance-free measurements: double the passages to reduce uncertainty to 2.1 dB, or use two successive arrays to reach 0.8 dB, the latter being ideal for large fleets despite increased costs. -- Mot(s) clé(s) en anglais : Underwater acoustics, Vessels, Noise, Standard, Configuration, Hydrophone, Repeatability, Optimization, Saint-Laurent, Maritime Traffic.

Type de document :	Thèse ou mémoire de l'UQAR (Mémoire)
Directeur(trice) de mémoire/thèse :	Cauchy, Pierre
Co-directeur(s) ou co-directrice(s) de mémoire/thèse :	St-Onge, Guillaume
Information complémentaire :	Mémoire présenté dans le cadre du programme de maîtrise en océanographie en vue de l'obtention du grade de maître ès sciences.
Mots-clés :	Acoustique sous-marine - Québec (Province) - Saint-Laurent, Estuaire du - Mesure; Navires - Bruits - Québec (Province) - Saint-Laurent, Estuaire du; Acoustique sous-marine - Instruments; Hydrophones; Bioacoustique.
Départements et unités départementales :	Institut des sciences de la mer de Rimouski (ISMER) > Océanographie
Date de dépôt :	09 oct. 2025 18:40
Dernière modification :	09 oct. 2025 18:40
URI :	https://semaphore.uqar.ca/id/eprint/3338