Statistiques de débit et de distance des modems acoustiques sous-marins (2026) : 55+ points de données sur débit et portée, latence et norme JANUS

Modems acoustiques sous-marins 2026 : données sonar à 58 kbps depuis 7 000 m de fond contre 80 bps pour la base OTAN. Portée, latence, énergie et marché.

Le JAMSTEC a transmis des données sonar à un maximum d’environ 58 kbps depuis un véhicule sous-marin autonome travaillant entre 7 000 et 7 500 mètres de profondeur dans la fosse du Japon en novembre 2025 (JAMSTEC, communiqué de presse Urashima 8000 2026), alors que la seule norme internationale ouverte de messagerie acoustique sous-marine, le JANUS de l’OTAN, fonctionne toujours à un débit de base de 80 bps (voir la section 4). Entre ces deux chiffres se trouve toute la physique du problème : le son dans l’eau de mer se propage à environ 1 500 m/s, et les signaux acoustiques perdent 0,1 à 4 dB par km là où la radio perd 3,5 à 5 dB par mètre (Schirripa Spagnolo et al., Sensors 2020). Ce tour d’horizon porte sur les liaisons de communication entre véhicules sous-marins, capteurs et bouées, et non sur le bruit océanique, que nous avons traité dans nos statistiques d’acoustique sous-marine et de sonar océanique ; pour l’alternative filaire sur le fond marin, voir nos statistiques des câbles à fibre optique sous-marins. Nous avons agrégé des données de la Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI), du NATO Centre for Maritime Research and Experimentation (CMRE), de la Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology (JAMSTEC), de l’IEEE Journal of Oceanic Engineering, de la NOAA, d’articles évalués par les pairs dans PubMed Central et arXiv, ainsi que de fiches techniques de fabricants que nous signalons comme des affirmations du fabricant.

TL;DR

  • Environ 58 kbps de données sonar envoyées par voie acoustique depuis 7 000 à 7 500 m de profondeur lors d’une plongée en novembre 2025 (JAMSTEC, communiqué de presse Urashima 8000 2026).
  • Environ 0,5 seconde de temps de trajet aller-retour sur une liaison de seulement 400 m (Qarabaqi et Stojanovic, Statistical Modeling of a Shallow Water Acoustic Communication Channel 2009).
  • Les liaisons de 100 km ou plus transportent 1 kbps ou moins, tandis que celles de 1 km ou moins atteignent jusqu’à 100 kbps (Xu, Irigoien et Alouini, synthèse arXiv 2024).
  • 600 km de transmission sans erreur, mais à seulement 37,5 bits par seconde (étude de la Northwestern Polytechnical University, rapportée par le South China Morning Post 2025).
  • JANUS promulgué sous la forme du STANAG 4748 de l’OTAN le 24 mars 2017, et toujours la seule norme acoustique numérique sous-marine ouverte en 2024 (Petroccia et Alves, NATO CMRE, OCEANS 2024).
  • Jusqu’à 34,5 kbps pour les charges utiles du mode rapide JANUS à 96-134 kHz sur 11 à 415 m (Li et Zheng, IEEE Journal of Oceanic Engineering 2022).
  • 5 388 bps de débit de pointe en rafale pour le WHOI Micro-Modem, mais 3 343 bps de débit utile mesuré en monovoie (WHOI Acoustic Communications Group 2026).
  • 10 uW de consommation en veille pour un modem de recherche à faible consommation qui émet à environ 120 mW (Sanchez et al., Sensors 2012).
  • Atténuation acoustique de 0,1 à 4 dB par km contre 3,5 à 5 dB par mètre pour la radio dans l’eau (Schirripa Spagnolo et al., Sensors 2020).
  • Marché mondial de USD 727,3 millions en 2024, en croissance de 7,7% par an jusqu’en 2034 (Global Market Insights 2025).

1. Physique du canal : vitesse du son, latence et échos

Chaque liaison acoustique paie une pénalité de temps que les ingénieurs radio ne connaissent jamais. À environ 1 500 m/s, un message met à peu près 0,67 seconde pour parcourir un kilomètre dans un sens (1 000 m divisés par 1 500 m/s), si bien qu’une question et son accusé de réception sur 1 km coûtent bien plus d’une seconde avant tout traitement. Dans un canal mesuré en eau peu profonde, le temps de trajet aller-retour sur seulement 400 m était d’environ 0,5 seconde (Qarabaqi et Stojanovic, Statistical Modeling of a Shallow Water Acoustic Communication Channel 2009).

Le second problème est celui des trajets multiples : des copies du même signal arrivent par des chemins différents, en rebondissant sur la surface et sur le fond, et se superposent. C’est le même problème d’écho que combattent les systèmes vocaux dans les pièces (voir nos statistiques d’annulation d’écho acoustique), mais étalé sur des millisecondes et en mouvement constant. Le temps de cohérence, c’est-à-dire la durée pendant laquelle le canal reste assez semblable pour être traité comme fixe, détermine la fréquence à laquelle un récepteur doit le réapprendre. Le mouvement aggrave les choses : le groupe de technologie acoustique du JAMSTEC note qu’un véhicule à 10 nœuds crée des décalages Doppler (changements de fréquence causés par le mouvement) bien supérieurs à tout ce que connaît la radio aérienne.

MétriqueValeurSource
Vitesse nominale du son dans l’eau de merenviron 1 500 m/sQarabaqi et Stojanovic 2009
Impact du Doppler sur les liaisons acoustiques sous-marines par rapport à la radio aérienne4 à 5 ordres de grandeur de plusJAMSTEC Underwater Acoustic Technology Research Group 2026
Temps de trajet aller-retour sur une liaison de 400 m dans une eau de 10 m de profondeurenviron 0,5 sQarabaqi et Stojanovic 2009
Retard supplémentaire d’un écho dont le trajet est plus long de 15 m que le trajet direct10 msQarabaqi et Stojanovic 2009
Temps de cohérence du canal correspondant à un étalement Doppler de 0,2 Hz (3 dB)environ 5 sQarabaqi et Stojanovic 2009
Atténuation du signal : acoustique, radio et optique (eau océanique claire), respectivement0,1 à 4 dB/km, 3,5 à 5 dB/m et 0,39 dB/mSchirripa Spagnolo et al., Sensors 2020
Atténuation optique en eau trouble11 dB/mSchirripa Spagnolo et al., Sensors 2020

Contexte : le canal de Qarabaqi et Stojanovic a été mesuré dans une bande de 8 à 18 kHz ; le même article indique que la puissance moyenne reçue peut varier de plusieurs dB en quelques secondes. Données les plus récentes disponibles : Qarabaqi et Stojanovic, 2009 ; Schirripa Spagnolo et al., 2020. La physique n’a pas changé, mais les jeux de données de terrain plus récents sont rares en accès libre.

2. Le compromis débit-portée

La statistique qui définit ce domaine n’est pas une vitesse mais un produit : le débit multiplié par la distance. Les fréquences élevées transportent plus de bits mais sont rapidement absorbées, de sorte que chaque kilomètre supplémentaire se paie en bande passante. Une étude chinoise sur un lac, en 2008, s’est mesurée à une référence « reconnue internationalement » de 40 km·kbps et l’a dépassée avec 9,09 kbps sur 5 km, soit 9,09 × 5 = 45,45 km·kbps (Shen et al., Journal of Northwestern Polytechnical University 2008). Les conceptions à transducteurs multiples ont depuis repoussé ce plafond d’un ordre de grandeur, comme le montre le tableau.

La même logique commande les choix de fréquence. La synthèse de 2024 sur l’océan intelligent par Xu, Irigoien et Alouini place les signaux de 1 à 10 kHz sur des liaisons de dizaines, voire de centaines de kilomètres, à seulement quelques dizaines ou centaines de bits par seconde, et les signaux de 100 kHz à 1 MHz sur des liaisons de quelques dizaines à quelques centaines de mètres. Milica Stojanovic, chercheuse de premier plan dans ce domaine, a déclaré à IEEE Spectrum en 2017 que 11,5 kHz convient à environ 1 à 10 km, tandis que les liaisons de 10 à 100 km exigent des fréquences autour de 1 kHz.

MétriqueValeurSource
Débit typique sur les liaisons de 100 km ou plus1 kbps ou moinsXu, Irigoien et Alouini, arXiv 2024
Débit typique sur les liaisons de 5 à 100 kmenviron 10 kbpsXu, Irigoien et Alouini, arXiv 2024
Débit typique sur les liaisons de 1 à 5 kmenviron 20 kbpsXu, Irigoien et Alouini, arXiv 2024
Débit typique sur les liaisons de 1 km ou moinsjusqu’à 100 kbpsXu, Irigoien et Alouini, arXiv 2024
Produit débit-distance cité comme référence internationale40 km·kbpsShen et al., J. Northwestern Polytechnical University 2008
Essai OFDM en lac à 5 km (l’OFDM répartit les données sur de nombreuses tonalités parallèles)9,09 kbps pour un taux d’erreur binaire de 10^-4Shen et al. 2008
Liaison MIMO à trajets multiples du JAMSTEC (plusieurs transducteurs émettant en parallèle)plus de 600 kbps·km, soit plus de 10 fois les dispositifs existantsJAMSTEC Underwater Acoustic Technology Research Group 2026
Bande passante utilisable : liaisons acoustiques et optiques1 à 100 kHz et 150 MHzSchirripa Spagnolo et al., Sensors 2020

Note sur les valeurs extrêmes : les bandes de la synthèse sont des valeurs typiques, pas des limites ; les records de terrain de la section 3 se situent aux deux extrémités. Données les plus récentes disponibles pour la référence de 40 km·kbps : Shen et al., 2008.

3. Records de terrain et essais en mer

Les records se répartissent en deux camps : la distance et la profondeur. Une équipe chinoise a rapporté 600 km de transmission sans erreur à seulement 37,5 bits par seconde, avec une modulation QPSK et un réseau de 8 hydrophones sur une bouée, au-dessus d’eaux profondes en moyenne d’environ 5,5 km (South China Morning Post 2025 ; détails via Indian Defence Review 2025). À 1 500 m/s, chaque bit de cette liaison arrive environ 400 secondes après son départ (600 000 m divisés par 1 500 m/s), soit près de 7 minutes.

À l’autre extrémité, l’essai Urashima 8000 du JAMSTEC a envoyé des données sonar du fond marin à un navire pendant la plongée, permettant à l’équipage de repérer des structures de 2 à 5 m de haut et d’ajuster le plan en cours de mission. La portée oblique, la distance en ligne droite entre un véhicule en profondeur et le récepteur, est ce que la plupart des essais rapportent ; une étude de 2025 sur un planeur sous-marin acoustique en a dépassé 5 km (Zou et Sun, Sensors 2025).

MétriqueValeurSource
Plus longue liaison sans erreur rapportée (étude parue dans Acta Acustica)600 km à 37,5 bpsNorthwestern Polytechnical University, rapportée par SCMP et Indian Defence Review 2025
Débit de données sonar depuis l’Urashima 8000 à 7 000-7 500 m de profondeur (novembre 2025)environ 58 kbps de données utilisateur au maximum ; modem à environ 80 kbps effectifs à 6 500 mCommuniqué de presse du JAMSTEC 2026
Liaison entre deux véhicules se déplaçant à 10 nœuds l’un par rapport à l’autre, eau peu profondeplus de 40 kbpsJAMSTEC Underwater Acoustic Technology Research Group 2026
Portée oblique maximale d’un planeur sous-marin acoustique (modem de 8 à 16 kHz, zone maritime d’environ 1 800 m de profondeur)5 113 mZou et Sun, Sensors 2025
Débits de charge utile du mode rapide JANUS (BPSK, QPSK, 8-PSK) lors d’essais en lac et en zone côtière, 11 à 415 m11,5, 23 et 34,5 kbpsLi et Zheng, IEEE Journal of Oceanic Engineering 2022
Essai côtier, charge utile BPSK : taux d’erreur binaire et taux d’erreur de paquetsenviron 0,13 × 10^-3 et 0,8%Li et Zheng 2022
Liaison d’un observatoire de ferme piscicole avec un modem commercial cNODE MiniS (21 à 31 kHz)jusqu’à 6,0 kbit/s sur environ 300 mBergh et al., Sensors 2024
Paquets perdus lors du test en banc de l’observatoire à puissance acoustique minimale2 sur 5 933Bergh et al., Sensors 2024

Contexte : l’étude de l’observatoire (Bergh et al., Sensors 2024) a relevé un bruit de fond sur 3 à 35 kHz et de fortes salves d’échosondeur entre 35 et 55 kHz, en plein dans les bandes courantes des modems ; le trafic maritime est une autre source majeure de bruit, traitée dans nos statistiques du bruit de cavitation des hélices. L’article sur les 600 km n’a lui-même pas pu être consulté, ses chiffres reposent donc sur des articles de presse (voir la note sur les données).

4. JANUS : la base d’interopérabilité de l’OTAN

Pour de nombreux opérateurs, le goulot d’étranglement n’est pas la vitesse mais le fait que les modems de fabricants différents ne se comprennent pas. Le scientifique du CMRE João Alves a décrit la situation comme « des communications du Far West sous l’eau » (IEEE Spectrum 2017). JANUS répond par un signal volontairement modeste et robuste que tout modem peut implémenter : un débit de base de 80 bps, dans une bande proche de 11,5 kHz choisie comme point de rencontre commun. Un STANAG est un accord de normalisation de l’OTAN ; celui-ci est diffusé sans marquage de sécurité, si bien que les opérateurs civils peuvent aussi l’utiliser (Petroccia et Alves, NATO CMRE, OCEANS 2024).

La vitesse peut s’ajouter par-dessus. Dans les expériences du mode rapide de la Lehigh University, la structure JANUS est passée à une bande de 96 à 134 kHz et a transporté des charges utiles allant jusqu’à 34,5 kbps, soit environ 431 fois le débit de base (34 500 divisés par 80).

MétriqueValeurSource
Débit de données de base de JANUS80 bpsLi et Zheng, IEEE Journal of Oceanic Engineering 2022
Fréquence centrale et bande de JANUScentre à 11,52 kHz, bande de 9,44 à 13,6 kHz (4,16 kHz de large)Li et Zheng 2022
Paires de tonalités à saut de fréquence et taille du paquet de base13 paires de tonalités ; paquet de 64 bits codé en 144 chipsLi et Zheng 2022
Date de promulgation de JANUS sous la forme du STANAG 4748 de l’OTAN24 mars 2017Petroccia et Alves, OCEANS 2024
Normes internationales ouvertes de communication acoustique numérique sous-marine, en 20241 (JANUS est la seule)Petroccia et Alves, OCEANS 2024
Durée de développement au CMRE avant la reconnaissance par l’OTANenviron 10 ansOcean News and Technology 2017
Charge utile du paquet décrite au lancement56 bits, suivis d’un contrôle de redondanceIEEE Spectrum 2017
Pause avant une transmission pour que les appareils voisins puissent se préparerenviron 400 msIEEE Spectrum 2017

Contexte : l’historique du développement provient d’Ocean News and Technology 2017. Données les plus récentes disponibles pour les chiffres de Spectrum : 2017 ; l’article du CMRE de 2024 mentionne une révision plus récente du STANAG.

5. Débit nominal et débit réel : modems de recherche et commerciaux

Les débits affichés sont des débits en rafale, c’est-à-dire la vitesse pendant un paquet, et non ce qu’obtient un utilisateur une fois comptés les intervalles, le temps de décodage et les accusés de réception. Le WHOI Micro-Modem, bête de somme de la recherche, montre clairement l’écart : son type de paquet le plus rapide atteint 5 388 bps en rafale mais offre 3 343 bps de débit utile en monovoie, soit environ 62% (3 343 divisés par 5 388), selon le WHOI Acoustic Communications Group.

Les fiches techniques commerciales confirment le compromis débit-portée mais indiquent des chiffres optimaux du type « jusqu’à », que nous signalons donc comme des affirmations du fabricant. Dans la liste des modèles LinkQuest, l’UWM3000H atteint 6 000 m à 80-320 bps, soit moins de 1% du débit maximal de l’UWM2200 (320 divisés par 38 400 = 0,83%).

MétriqueValeurSource
Débit en rafale du WHOI Micro-Modem, PSK Rate 5 (le plus rapide) et FSK Rate 0 (le plus robuste)5 388 bps et 80 bpsWHOI Acoustic Communications Group 2026
Débit utile mesuré du WHOI Micro-Modem, Rate 5, récepteur monovoie et à quatre voies3 343 bps et 1 622 bpsWHOI Acoustic Communications Group 2026
Cycle complet d’envoi et d’accusé de réception à 1 500 m de portéeenviron 15,5 sWHOI Acoustic Communications Group 2026
Portée et débit du LinkQuest UWM2200jusqu’à 1 000 m à 19 200-38 400 bpsListe de produits LinkQuest (affirmation du fabricant)
Portée et débit du LinkQuest UWM3000Hjusqu’à 6 000 m à 80-320 bpsListe de produits LinkQuest (affirmation du fabricant)
Débit du Sonardyne Modem 6 dans sa bande de 20 à 34 kHz200 à 9 000 bps ; tenue en profondeur jusqu’à 5 000 mPage produit Sonardyne (affirmation du fabricant)
Famille de modems EvoLogics S2C Rdébits jusqu’à 33 kbps ; portées de travail jusqu’à 8 000 mProfil EvoLogics sur Naval Technology (affirmation du fabricant)

Contexte : les chiffres des fabricants proviennent de la page Sonardyne Modem 6 et du profil EvoLogics sur Naval Technology. La liste LinkQuest comprend aussi un UWM10000 donné pour une portée allant jusqu’à 10 000 m à 2 500-5 000 bps (affirmation du fabricant).

6. Budgets de puissance et d’énergie

Les capteurs et véhicules alimentés par batterie vivent ou meurent selon leur budget d’émission. Le WHOI Micromodem-2 requiert environ 30 W nominaux pour émettre mais consomme environ 300 mW en réception, soit un écart de 100 fois (30 W divisés par 0,3 W), d’après l’article de conception du WHOI Micromodem-2. C’est pourquoi les réseaux de capteurs privilégient des messages courts et rares ainsi que des états de veille profonde.

Les conceptions de recherche abaissent encore le plancher : le modem ITACA restait inactif à 10 uW et utilisait environ 120 mW pour émettre, mais à seulement 1 kbps sur 240 m. Dans le haut de gamme, des fabricants annoncent des émetteurs de 100 W (Popoto, affirmation du fabricant 2019).

MétriqueValeurSource
Puissance d’émission du WHOI Micromodem-2 pour 185 dB re 1 uPa à 1 m (niveau de source)30 W nominaux, plage de 8 à 48 WWHOI, article Micromodem-2 2010
Consommation en réception et en hibernation du Micromodem-2 (réception du Micromodem-1 : 158 mW)environ 300 mW et 165 uW sous 5 VWHOI, article Micromodem-2 2010
Puissance de l’émetteur du modem Popoto et taille de la carte100 W sur un ensemble de cartes de 60 mm × 90 mmPopoto (affirmation du fabricant) 2019
Modem ITACA à faible consommation : veille, réception et émission10 uW, 24 mW et environ 120 mWSanchez et al., Sensors 2012
Puissance en veille du modem d’un planeur sous-marin acoustiqueaussi basse que 5 mWZou et Sun, Sensors 2025
Puissance d’émission acoustique typique dans une comparaison acoustique, radio et optique10 WSchirripa Spagnolo et al., Sensors 2020
Autonomie de la batterie du Sonardyne Modem 6 (8307), alcaline et lithium833 jours et 1 390 joursPage produit Sonardyne (affirmation du fabricant)

Contexte : l’article ITACA indique que la consommation en réception des modems de recherche antérieurs était généralement supérieure à 200 mW. Données les plus récentes disponibles : article WHOI Micromodem-2, 2010 ; Sanchez et al., 2012. Les chiffres de puissance WHOI plus récents n’existent que sous forme de tableau image sur son site.

7. Taille du marché et déploiements opérationnels

Les estimations du marché divergent d’un facteur d’environ 20 : de USD 96,4 millions à USD 1,95 milliard pour la même année (1,95 milliard divisé par 96,4 millions = 20,2). L’estimation intermédiaire de Global Market Insights est de USD 727,3 millions en 2024 (GMI 2025), Teledyne et L3Harris détenant à eux deux environ 20%. L’écart montre que les définitions de périmètre diffèrent : citez donc tout chiffre isolé avec son éditeur.

Le déploiement public le plus durable est le réseau DART de la NOAA pour les tsunamis, où une liaison acoustique transmet les données de pression d’un enregistreur de fond marin à une bouée de surface (NOAA National Data Buoy Center).

MétriqueValeurSource
Valeur du marché mondial en 2024, prévision et croissanceUSD 727,3 millions ; environ USD 1,5 milliard d’ici 2034 avec un TCAC de 7,7%Global Market Insights 2025
Valeur du marché mondial en 2024 et prévision 2033USD 1,95 milliard ; USD 3,96 milliards d’ici 2033 avec un TCAC de 8,2%SkyQuest via Global Information Inc. 2025
Valeur du marché mondial en 2024 et prévision 2030USD 96,4 millions ; USD 198,9 millions d’ici 2030 avec un TCAC de 12,8%Market Glass via Global Information Inc. 2025
Part des modems pour eaux peu profondes et part des liaisons point à point, 2024plus de 40% et environ 50%Global Market Insights 2025
Part des États-Unis dans le marché nord-américain, 2024environ 80%Global Market Insights 2025
Taille du réseau DART de la NOAA atteinte en mars 200839 stationsNOAA National Data Buoy Center
Intervalle d’échantillonnage de fond marin du DART et rapports en mode standardtoutes les 15 secondes ; rapports toutes les 6 heuresNOAA National Data Buoy Center
Stations DART entretenues par la NOAA en 2020, par bassin32 dans le Pacifique, 7 dans l’AtlantiqueDOSITS 2021

Contexte : les autres estimations proviennent de la fiche du rapport SkyQuest et de la fiche du rapport Market Glass ; la répartition par bassin provient de DOSITS (University of Rhode Island). Données les plus récentes disponibles pour les effectifs DART : NOAA NDBC 2008 et DOSITS 2020.

Résumé : débit et distance des modems acoustiques sous-marins en chiffres

MétriqueValeurSource
Vitesse nominale du son dans l’eau de merenviron 1 500 m/sQarabaqi et Stojanovic 2009
Délai aller sur 1 kmenviron 0,67 sDérivé : 1 000 m divisés par 1 500 m/s
Atténuation acoustique et radio dans l’eau de mer0,1 à 4 dB/km et 3,5 à 5 dB/mSchirripa Spagnolo et al. 2020
Débit typique sur les liaisons de 100 km ou plus1 kbps ou moinsXu, Irigoien et Alouini 2024
Débit typique sur les liaisons de 1 km ou moinsjusqu’à 100 kbpsXu, Irigoien et Alouini 2024
Référence débit-distance de longue date40 km·kbpsShen et al. 2008
Plus longue liaison sans erreur rapportée600 km à 37,5 bpsNorthwestern Polytechnical University, rapportée en 2025
Données sonar depuis 7 000 à 7 500 m de profondeurenviron 58 kbpsCommuniqué de presse du JAMSTEC 2026
Portée oblique maximale d’un planeur sous-marin acoustique5 113 mZou et Sun 2025
Débit de base de JANUS et débit maximal de charge utile en mode rapide80 bps et 34,5 kbpsLi et Zheng 2022
JANUS promulgué sous la forme du STANAG 474824 mars 2017Petroccia et Alves 2024
WHOI Micro-Modem, débit en rafale et débit utile (Rate 5)5 388 et 3 343 bpsWHOI Acoustic Communications Group 2026
Consommation en veille d’un modem à faible consommation10 uWSanchez et al. 2012
Portée et débit du LinkQuest UWM3000H6 000 m à 80-320 bps (affirmation du fabricant)LinkQuest
Valeur du marché mondial en 2024 (estimation intermédiaire)USD 727,3 millionsGlobal Market Insights 2025
Fourchette des estimations du marché 2024de USD 96,4 millions à USD 1,95 milliardMarket Glass ; SkyQuest 2025

Méthodologie et sources

Dernière mise à jour : 25 octobre 2026. Nous actualisons ce tour d’horizon chaque trimestre, et la prochaine révision est attendue lorsque l’IEEE Journal of Oceanic Engineering publiera son prochain numéro sur les communications sous-marines et que le NATO CMRE rendra compte de la dernière révision du STANAG 4748.

Essayez VoxBooster — essai gratuit de 3 jours.

Clonage vocal en temps réel, soundboard et effets — partout où vous parlez déjà.

  • Sans carte bancaire
  • ~30 ms de latence
  • Discord · Teams · OBS
Essayer gratuitement 3 jours