Qu’est-ce que l’instrumentation à fibre optique ?
On connaît la fibre optique pour son rôle dans les télécommunications, notamment dans la transmission des données à très haut débit.
Mais dans les secteurs maritime et aéronautique, son potentiel va bien plus loin.
En effet, elle devient un outil de mesure extrêmement précis, capable de capter des variations de température ou des déformations structurelles.
En gravant de petits réseaux réfléchissants dans la fibre optique (appelés réseaux de Bragg), on transforme celle-ci en une ligne de capteurs capables de détecter en continu l’évolution des contraintes mécaniques ou thermiques de vos structures.
Chaque réseau de Bragg agit comme un miroir partiel qui réfléchit une longueur d’onde précise. Lorsqu’une contrainte mécanique ou thermique agit sur la fibre, elle modifie légèrement la structure du réseau, ce qui entraine un décalage mesurable de la longueur d’onde réfléchie.
Ces micro-variations sont analysées par un interrogateur optique, qui envoie une impulsion lumineuse et mesure les signaux retrouvés. Les données brutes sont ensuite interprétées via une centrale d’acquisition, qui permet de les contextualiser et de les rendre exploitables : cartographie des déformations, alertes de surchauffe, ou encore suivi dynamique des contraintes.
Les fibres peuvent être :
- Noyées dans un matériau composite dès la fabrication, pour un suivi en profondeur ;
- Collées ou insérées en surface des pièces métalliques ou matériaux composites existants, dans le cadre d’un rétrofit ou d’une instrumentation ciblée.
Ce système de mesure, sans émission électromagnétique, permet de suivre l’évolution structurelle de pièces critiques sans les perturber, avec une précision pouvant atteindre quelques micromètres par mètre. La fibre optique, étant également insensible aux ondes électromagnétiques, sa mesure n’est pas perturbée pas des ondes électromagnétiques fortes.
Visualisation d’un foil – Interface Exocet Blue
Comparaison entre deux états d’un foil instrumenté en fibre optique :
- En haut : situation normale, sans contrainte
- En bas : foil sous charge. Les capteurs mesurent des déformations importantes (en rouge) liées à l’effort hydrodynamique en navigation.
Grâce à l’Exocet Blue, les équipes peuvent surveiller en temps réel l’état structurel du foil et détecter toute anomalie.
Pourquoi c’est innovant ?
Une technologie pensée pour le terrain :
- Ultra-légère : quelques grammes seulement, sans impact structurel
- Neutre : pas d’interférences électromagnétiques ni bruit parasite
- Haute densité de capteurs : mesure sur des zones étendues
- Robuste : résiste à la corrosion, même en milieu marin extrême
- Discrète : intégrable dès la construction ou en retrofit, sans modifier la pièce
- Fiable : bonne mesure même en milieu très perturbée en ondes électromagnétiques.
Et surtout : une des rares technologie capable de mesurer en temps réel l’état d’une structure sans l’altérer ni interférer avec son fonctionnement.
Ce que vous pouvez en faire concrètement
Anticiper les défaillances
Plus besoin d’attendre qu’une pièce casse pour intervenir : vous suivez les évolutions en temps réel, identifiez les points faibles et optimisez la maintenance tout en prévenant les ruptures.
Améliorer vos performances
Les données recueillies vous permettent d’ajuster les réglages avec précision, de comprendre les comportements dynamiques de la pièce (foil, mât, ailes d’avion, etc), et d’exploiter son potentiel maximal.
Concevoir mieux
En intégrant des données terrain réelles dans vos hypothèses de calcul, vous validez (ou ajustez) vos modèles de conception, notamment dans le cadre de foils ou d’architectures nouvelles.
Sécuriser vos navigations
Suivre l’état structurel de pièces critiques en navigation c’est renforcer la fiabilité du bateau… et la sécurité de ses occupants.
Vérifier la conformité avant réception d'une pièce
En collectant les données lors du passage de votre pièce sur banc de test, vous pouvez vérifier sa conformité au cahier des charges élaboré lors de la phase de conception
Installation, délai, budget : ce qu’il faut savoir
L’installation d’un système de mesure fibre optique est plus simple qu’il n’y parait.
Nos équipes vous accompagnent dans le choix des zones à instrumenter, selon vos objectifs (sécurité, performance, etc)
Deux options s’offrent à vous :
- Fibre noyée : intégrée dans le matériau composite lors de la fabrication d’une pièce. Idéal pour un suivi en profondeur, dès la conception.
- Fibre en surface : collée ou insérée sur des pièces existantes. Parfait en retrofit, sans modification majeure.
Côtés pratique, comment ça se passe ?
- Installation : L’installation dépend du nombre de fibres. Elle nécessite en moyenne quelques heures à quelques jours, selon la complexité de la pièce et le nombre de fibres à poser. A titre indicatif, il faut compter environ une demi-journée par fibre.
- Coût : Le coût varie selon l’étendue de l’instrumentation, mais reste accessible : par exemple, il représente généralement entre 1.5 et 2.5% du prix d’une paire de foils. Un faible investissement pour une donnée à haute valeur stratégique, qui permet de mieux comprendre, ajuster et sécuriser le comportement d’une pièce.
- Maintenance : quasi-nulle. Une fois posée, la fibre est passive, robuste. Elle ne nécessite aucune intervention tant qu’elle n’est pas exposée à un choc ou à une détérioration directe.
Cas d’usage à bord d’un bateau
Sur des foils
Mesurez les déformations réparties sur toute la longueur du foil pour en déduire la portance générée et faciliter les réglages (cant et rake)
Dans les mâts ou haubans
Reconstituez en temps réel la forme du mât (cintre, dévers, twist) pour surveiller précisément les tensions asymétriques, identifier les zones potentiellement sous-dimensionnées et anticiper les risques de rupture.
Fonds de coque
Détectez les impacts, suivez les déformations localisées et anticipez les zones de fatigue structurelle.
Safrans
Analysez les efforts de poussées et de flexions, et sécurisez la tenue des appendices.
Un système intégré dans votre environnement embarqué
Chez Pixel sur Mer, la fibre optique est couplée à notre solution de monitoring embarquée : Exocet Blue.
L'Exocet Blue, c'est un peu votre cerveau embarqué
- Acquisition des données des capteurs
- Synchronisation avec les données de navigation (vent, gîte, vitesse)
- Visualisation sur une interface personnalisée, claire et intuitive
- Enregistrement à bord et transfert à terre vers une solution cloud de stockage et visualisation en temps réel ou en post-traitement. Vous bénéficiez ainsi d’une lecture en contexte des efforts structurels subis par votre bateau.
Replay des données : vous pouvez visualiser une séquence passée, repérer les pics de contraintes, analyser et comprendre un incident technique ou affiner vos réglages.
Une technologie d’avenir en évolution constante, soutenue par la recherche active de Pixel sur Mer
L’instrumentation fibre optique transforme notre manière de concevoir, de naviguer, et d’exploiter un bateau.
Elle ouvre l’accès à une connaissance embarquée plus fine : celle qui permet de capter l’invisible, d’anticiper les défaillances, et de mieux comprendre le comportement réel des structures.
Chez Pixel sur Mer, nous ne faisons pas qu’intégrer cette technologie à bord : nous contribuons activement à son évolution.
Membres du consortium CAFCA, nous participons à des projets de recherche collaborative pour faire avancer la surveillance structurelle sur des applications exigeantes, en mer comme dans les airs.
Nos équipes d’ingénieurs, d’électroniciens et de développeurs travaillent au quotidien sur l’amélioration des outils de mesure et d’analyse, en lien direct avec les réalités du terrain.
Envie d’aller plus loin ?
On vous recommande la fibre optique si :
- Vous cherchez à mieux comprendre ce que vit votre bateau en navigation
- Vous voulez anticiper les défaillances avant qu’elles ne surviennent
- Vous avez des pièces critiques à surveiller (foils, safrans, mât,…)
- Vous développez une nouvelle pièce ou un design innovant, et souhaitez le valider en conditions réelles
Nos équipes sont à votre écoute pour transformer vos envies ou besoins en solutions concrètes. Vous avez un projet en tête, une pièce à surveiller, ou simplement des questions sur l’instrumentation fibre optique ?
Nous étudions vos besoins avec précision et nous vous accompagnons pas à pas dans la construction de votre projet et l’intégration de cette technologie de pointe : précise, robuste et intelligente, au service de vos objectifs.
Contactez-nous pour un premier échange ou une étude d’instrumentation sur-mesure !