Équipe

Signal Images Physique
Responsable(s) d'équipe : Jocelyn CHANUSSOTCornel IOANA


Axes de recherche


Signal et propagation d'onde

En acoustique sous-marine, de nombreux problèmes subsistent encore pour les systèmes acoustiques travaillant dans des environnements côtiers petits-fonds ou les phénomènes de propagation sont encore plus complexes et vont avoir un impact très important dans tous les dispositifs de transmission acoustique, de communication et plus généralement de détection. Pour avancer dans la compréhension des problèmes de détection, la description préalable des phénomènes physiques petite échelles est alors capitale. Nous proposons de poursuivre nos études sur les deux thèmes suivants :

. Tomographie acoustique océanique haute résolution et barrières acoustiques

Détection de cible sous-marine

A partir de 2 réseaux de sources-récepteurs et d’un outil de traitement du signal adapté à cette configuration, nous avons développé une méthode de tomographie océanique efficace et robuste basée sur les temps d’arrivée des rayons et les noyaux de sensibilité. D’autres approches encore plus intéressantes, consistent notamment à prendre en compte les angles ou encore le champ total pour réaliser l’inversion. Les travaux se concentrent autour de :
- L’extraction d’observables liées à la vitesse du son dans l’eau (temps d’arrivée, angles des rayons à la source et aux récepteurs, amplitude des rayons) par des méthodes Haute Résolution,
- La mise en place de nouvelles procédures d’inversion prenant en compte les combinaisons de temps de trajet, les angles à la source et à la réception des rayons et l’utilisation des noyaux de sensibilité adaptés à chaque nouvelle observable.
- Les méthodes proposées sont validées par l’étude de données expérimentales enregistrées en mer et par la réalisation d’expériences ultrasonores à petites échelles au sein d’ISTerre, Grenoble. De plus, en nous fondant sur la configuration antenne de sources - antenne de récepteurs utilisée pour la tomographie, nous développons également des méthodes de localisation de sources en transmission basées sur les variations d’amplitude des rayons affectés par une cible potentiellement présente dans le milieu.

. Observation des environnements naturels par acoustique passive

Le suivi des environnements naturels à des fins de compréhension, de surveillance et de réaction est une problématique sensible avec des enjeux stratégiques et sociétaux. C'est pourquoi il est essentiel de se doter de moyens pour monitorer sur le long terme, en continu et en temps réel ces environnements.
Lorsqu'il s'agit de surveiller un volume d'eau (océans, environnements côtiers, lacs, rivières), une solution présentant de nombreux atouts est d'écouter les sons produits dans le milieu pour inférer de la connaissance sur les sources produisant ces sons (détection, classification, localisation) et sur les propriétés du canal conduisant les sons (tomographie passive). Cette connaissance "acoustique" du milieu permet alors de remonter dans un second temps à une connaissance "environnementale".
Pour contribuer à monitorer ces environnements naturels par acoustique passive, il faut inventer les outils de traitement du signal qui permettent d'analyser le contenu des sons. Ces outils sont adaptés aux différentes classes de sons produits par un environnement : processus stochastiques stationnaires, modulations de fréquence et transitoires courts.


. Ondes Ultra Basse Fréquence

Les connaissances acquises sur la propagation des ondes UBF et la manière d’extraire de l’information des signaux enregistrés a permis de mettre au point des systèmes d’identification du milieu et de localisation de source à partir d’une antenne de capteurs. L’objectif est maintenant de s’intéresser au cas ou un seul capteur est disponible. Dans ce cas, nous avons réalisé la localisation de sources et développons une méthode d’identification du milieu dans le cas de sources plus complexes (non impulsionnelles, moins large bande) car les méthodes actuelles ne permettent pas de les résoudre.


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