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BONNEL Julien

Localisation de sources Ultra Basse Fréquence en acoustique sous-marine

 

Directeur de thèse :     Jérôme MARS     Barbara NICOLAS

École doctorale : Electronique, electrotechnique, automatique, traitement du signal (eeats)

Spécialité : Signal, image, parole, télécoms

Structure de rattachement : Grenoble-INP

Établissement d'origine : INPG - ENSIEG

Financement(s) : Bourse dga ; Explora''doc et bourse mobilité internationale

 

Date d'entrée en thèse : 01/10/2007

Date de soutenance : 20/09/2010

 

Composition du jury :
Jean Louis Lacoume, président
Jean Pierre Sessarego, Directueur de recherche au LMA, Marseille, rapporteur
Cedric Richard, Professeur à l''Université de Nice-Sophia Antipolis, rapporteur
Cedric Gervaise, Maitre de Conférence à l''ENSIETA Brest, Examinateur
Dominique Fattaccioli, Ingenieur à la DGA Technique Navales Toulon, Examinateur
Jerome I. Mars, Professeur à Grenoble INP, Directeur de thèse
Barbara Nicolas, Chargé de recherche à Gipsa-lab, Co-Directeur de thèse.

 

Résumé : Le milieu marin recèle de nombreuses sources acoustiques Ultra Basse Fréquence (UBF : 0-100Hz), qu'elles soient naturelles ou d'origine humaine. Les ondes UBF sont d'excellents porteurs d'information, aussi bien pour caractériser l'environnement que pour localiser des sources acoustiques. Cependant, la propagation des ondes UBF en milieu marin est dispersive, et cette dispersion est ambivalente. Elle déforme un signal large bande au cours de sa propagation, rendant son étude plus compliquée. En revanche, son analyse permet de remonter aux informations sur le canal de propagation et sur la localisation de la source. Cette étude propose des outils d'analyse de la dispersion UBF dans le cas défavorable d'une réception monocapteur en milieu petit fond. En caractérisant le signal reçu dans le domaine temps-fréquence grâce à des outils de warping, il est possible d'effectuer l'inversion géoacoustique sur un unique récepteur et la localisation de source sur un réseau parcimonieux d'hydrophones. Les méthodes proposées ne sont pas applicables aux environnements de type grand fond. Pour y remédier, une étude de la dispersion basée sur l'invariant océanique est alors proposée. Elle permet de réaliser la localisation de source en utilisant une antenne horizontale de récepteurs. Toutes les méthodes développées lors de cette étude ont été validées sur des simulations et des données expérimentales marines. Un effort particulier a été fourni pour proposer des méthodes applicables en contexte opérationnel, et plusieurs expériences en cuve ultrasonore ont été réalisées.


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