De nombreuses applications des véhicules autonomes sous-marins (A.U.V.) impliquent la navigation à distance constante du fond (acquisition d'images vidéo ou sonar, sécurité du véhicule...). Afin d'optimiser la charge utile et l'autonomie de ce type de véhicule, nous avons développé une méthode de détermination de la pente du fond marin dans l'espace à trois dimensions. Cette méthode est nouvelle dans la mesure où elle repose sur l'utilisation d'un seul transducteur acoustique mono-faisceau. Pour ce type de capteur, le signal acoustique émis est diffracté, donnant naissance à un faisceau dont la géométrie dépend de la forme et des dimensions du transducteur. En tenant compte du profil de rétrodiffusion acoustique du fond marin, nous avons montré que, sous certaines conditions d'inclinaison du transducteur, il était possible d'exploiter le ou les lobes secondaires du faisceau acoustique diffracté afin de déterminer non seulement la distance du fond marin par rapport au capteur mais aussi son inclinaison relative (dans l'espace à 2 ou à 3 dimensions). Dans cet article, nous rappelons et complétons les résultats que nous avons obtenus dans l'analyse des faisceaux diffractés, puis nous présentons les aspects théoriques de l'exploitation des informations obtenues dans le cadre d'une commande réflexe de type ZVD (Zone Virtuelle Déformable) pour permettre à un véhicule autonome sous-marin d'effectuer du suivi de fond. Enfin, nous présentons les résultats expérimentaux obtenus pour la validation de la méthode d'acquisition.