Positionnement dynamique

Navire de soutien Offshore Toisa Perseus avec en arrière plan la cinquième génération de navire de forage en eau très profonde Discoverer Enterprise

Le positionnement dynamique (DP) est un système contrôlé par ordinateur qui permet à un navire de maintenir sa position en utilisant ses propres moyens de propulsion.

Architecture

Le système DP est constitué de trois parties. Les capteurs recueillent les informations, la console informatique effectue les calculs et sert d'interface pour l'opérateur, et les actionneurs agissent sur consigne. C'est un système automatique informatisé.

Les capteurs

Les forces extérieures telles que le vent et l'état de la mer sont mesurés par des anémomètres et des accéléromètres (centrales inertielles). Les capteurs de position comprennent des GPS différentiels, des câbles d'aplomb, ainsi que des balises acoustiques que l'on peut larguer sur le fond ou fixer sur des mobiles de référence. Le compas gyroscopique fournit l'indication de cap.

La console informatique

Elle est constitué d'un ordinateur et d'une console incluant les accessoires usuels tels que souris et clavier, ainsi que d'un joystick et de boutons sécurisés dédiés à la manipulation directe du système. Le logiciel DP contient un modèle mathématique qui inclut les informations relatives au comportement du navire soumis à des forces extérieures telles que le vent ou le courant, ainsi que l'emplacement des moyens de propulsion. Selon la tâche du navire l'opérateur choisit le mode DP adéquat (voir plus loin) et sélectionne les capteurs. Il définit ensuite les paramètres d'évolution du navire telles que la vitesse maximum, la courbe d'accélération/décélération, la vitesse de changement de cap (rotation) et le centre de rotation du navire, l'écart toléré, la puissance maximum accordée aux propulseurs. L'ordinateur calcule ensuite l'angle de braquage nécessaire des propulseurs et la puissance à utiliser. Il est possible de charger un parcours dans la mémoire de l'ordinateur sous forme de liste de waypoints, on peut également inclure d'autres limites aux paramètres tels qu'une limite de tension sur un câble pour limiter la vitesse par exemple.

A tout moment l'opérateur peut reprendre le contrôle en manuel sur les actionneurs.

Les actionneurs

Les actionneurs comprennent la ou les lignes d'arbre principale(s), les propulseurs transversaux avant et arrière, les pods ainsi que les safrans.

Modes

Le positionnement dynamique permet plusieurs modes:

• Maintenir sa position par rapport à un point fixe sur le fond ou une position géographique.
• Maintenir sa position par rapport à un point mobile tel qu'un autre navire ou véhicule sous-marin
• Maintenir sa position, sa vitesse et son cap sur une route donnée.
• Maintenir son cap.

DP 1 et DP 2

On distingue les navires équipés en DP1 et DP2. Ce chiffre indique le nombre de consoles de positionnement dynamique installées à bord. Sur un navire DP2 l'opérateur agit sur le système maître, tandis que le système esclave recopie la situation. Ainsi en cas de défaillance du premier système le navire ne perd pas la position, l'opérateur change de console et peut continuer sa tâche. Les navires DP2 sont particulièrement employés lorsque la perte de position pendant les opérations met des vies humaines en danger, ou lorsque les opérations requièrent une précision absolue. C'est également un argument commercial soulignant la fiabilité d'un navire.

Utilisations

Le positionnement dynamique est beaucoup utilisé dans le secteur pétrolier offshore, par exemple en mer du Nord, le golfe Persique, Golfe du Mexique, l'Afrique de l'Ouest et au large du Brésil. Aujourd'hui, il existe plus de 1000 navires DP.

Exemple de type de navire muni d'un positionnement DP:

• Câblier
• Navire de croisière
• Navire pour le support des plate-formes
• Navire de recherche sous-marine
• Navire de support de plongée
• FPSOs

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