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Thrust production mechanisms and electron energy anisotropy in a magnetic nozzle cathodeless thruster
No full textInternational audienceThis paper investigates thrust production mechanisms and electron energy anisotropy in an electron cyclotron resonance cathodeless thruster. Using a combination of direct thrust measurements, 2D electron density maps, and magnetic field topology, we propose an analysis of the interplay between electron dynamics and thrust generation. Independent measurements of thermal and magnetic thrust contributions demonstrate that the latter dominates in the thruster, accounting for 70-80% of the total thrust at low flowrates. Electron density is found to be on the order of 1011 cm-3 inside the source, with strong dependence on power and flowrate variations. At high flowrates, enhanced neutral availability increases density near the backplate, while higher power leads to steeper density gradients near the walls. Electron energy anisotropy (the ratio between the perpendicular and the parallel temperature) is estimated to be as high as 6 at low flowrate and decreasing to around 3 at higher flowrate. These anisotropy trends seem to correlate with thrust efficiency and predominance of magnetic thrust. These results highlight the importance of anisotropic heating and confinement in electron cyclotron resonance thrusters and suggest that anisotropy may play an important role in thruster performance
Évaluation de la capacité des modèles génératifs à approcher la loi a posteriori : application à la tomographie de jets turbulents
No full textThis manuscript focuses on evaluating the ability of generative models to sample from the a posteriori distribution in the Bayesian framework of inverse problem solving, with a particular emphasis on turbulent jet tomography.After highlighting that the evaluation approaches for generative models proposed in the literature do not assess their ability to approximate the a posteriori distribution, we introduce a new metric: the posterior gap, which quantifies the discrepancy between the sampled distribution and the true a posteriori distribution. To this end, we propose a general evaluation methodology, applicable to any generative model, provided that an example image dataset and explicit knowledge of the forward model of the inverse problem are available. We support this approach with a theoretical result, showing that the evaluation of the posterior gap is orthogonal to the traditional criteria typically used to assess generative models.Finally, we apply this methodology to three Plug & Play diffusion models, and propose a calibration strategy designed to further reduce the posterior gap, thereby improving the statistical consistency of the generated images with the target distribution.Ce manuscrit s'intéresse à l'évaluation de la capacité des modèles génératifs à échantillonner la distribution a posteriori dans le cadre bayésien de la résolution de problèmes inverses, avec un accent particulier sur la tomographie de jets turbulents.Après avoir mis en évidence que les approches d'évaluation des modèles génératifs proposées dans la littérature ne renseignent pas sur leur aptitude à approximer la distribution a posteriori, nous introduisons une nouvelle mesure : le posterior gap, qui quantifie l'écart entre la distribution échantillonnée et la véritable distribution a posteriori. Pour ce faire, nous proposons une méthodologie d'évaluation générale, applicable à tout modèle génératif dès lors qu'un ensemble d'images issues de la base d'exemples est à disposition et de la connaissance explicite du modèle direct du problème inverse considéré. Nous étayons cette démarche par un résultat théorique, montrant en quoi l'évaluation du posterior gap est orthogonale aux critères traditionnels utilisés pour l'évaluation des modèles génératifs.Enfin, nous appliquons cette méthodologie à trois modèles de diffusion Plug & Play, et proposons une stratégie de calibration visant à réduire davantage le posterior gap, améliorant ainsi la cohérence statistique des images générées avec la distribution cible
Building a comprehensive platform for the synthesis, assessment of electrocatalytic activity and property tuning of high-entropy nano-alloys MEANS
No full textInternational audienceHigh-entropy nano-alloys (HENA) constitute a new family of compounds with very promising physical, chemical, mechanical, electrical, etc., properties. Touted as the Swiss Army knife of materials, given their multiple constituent metals (5 or more) and their so-called “cocktail effect”, they make very attractive candidates for catalytic and electrocatalytic applications. This joint project aims to synthesize HENAs by physical means, and then to study operando their electrocatalytic properties at the single-object level. Because the targeted materials are nanostructured and composed of multiple elements, state-of-the-art analytical methodologies will be used to characterize their chemical and structural properties before, during and after the reaction. The project will focus in particular on their reactivity and long-term stability with respect to the hydrogen evolution reaction (HER) and CO2 reduction (CO2RR). Our team (MEANS) has an expertise in the synthesis of HENAs, as well as their characterization ex situ and operando via transmission electron microscopy (TEM) and related techniques (electron diffraction, energy-dispersive and electron energy loss spectroscopies), while electrochemical TEM (ECTEM) is being heavily developed. Information about the long-term stability of HENAs and the reaction environment in actual operating conditions can be gleaned through interferometric scattering microscopy (iSCAT) coupled to electroanalytical techniques, a powerful tool evolved by our collaborators in the PIXEL team. A multi-scale, multi-technique approach is being put together, combining iSCAT and TEM, both coupled with electrochemistry. Insights gained through these means will be then used to guide the compositional tuning of HENAs, with regard to the desired properties (catalytic activity, corrosion resistance, etc.
Single-Event Upset Laser Testing of Various SRAM Resources of a 7-nm FinFET System-on-Chip and Correlation With Heavy Ion Data
No full textInternational audienceWe present the single-event upset (SEU) laser testing of different static random access memory (SRAM) resources of a 7-nm fin field-effect transistor (FinFET) programmable system-on-chip (SoC). The results provide original insights into the physical organization of the device, and testing challenges are discussed. Multiple-cell upsets (MCUs) are discussed together with Monte Carlo simulation results. Correlation with heavy ion data is presented and discussed
Sequential Parallel Metropolis-Adjusted Langevin Algorithm on Matrix Lie Groups
No full textInternational audienceLangevin-based Monte Carlo Markov Chain methods provide a powerful framework for nonlinear state estimation. Using Langevin dynamics for efficient state transitions, these methods offer a robust alternative to traditional nonlinear filtering techniques. However, standard approaches suffer from high computational costs, the curse of dimensionality, and sensitivity to local maxima. To address these challenges, we extend sequential Metropolis Adjusted Langevin Algorithm (MALA) techniques to parallel chains on Lie Groups, leading to the Lie Group parallel Metropolis-Adjusted Langevin Algorithm (LG-pMALA) filter
Involvement of Predictive Mechanisms in Human-Robot Joint Action: the Lens of Agency
No full textNational audienceRecent industrial robotic developments aim at bringing humans and robots closer physically in collaborative settings, which would allow robots to assist operators in a more efficient way. In particular, physical interactions between humans and robots unlock a new range of assistance, ranging from occupationnal exoskeleton to assistive teleoperation. However, the provided assistance is complex, and if not understood correctly, can lead to a loss of feeling of control detrimental to the interaction. This feeling of control, called agency, is a complex experience studied in neuroscience that emerges from different cues and factors. Agency has been measured in different ways, from explicit (ratings and scales) to more implicit measurements aiming at evaluating its perceptual consequences. In the case of a collaborative action with a second agent, whereas it be an other human or a robot, those measurements can differ, exposing the differents mechanisms contributing to the rise of agency. Thus, to understand those mechanisms is to understand how to program robots able to act and react in a more acceptable way. Those mechanisms can be classified in two groups: top-down, and bottom-up. The first is related to assumptions and informations gathered before, or after an intentionnal mouvement. The second is related to sensorimotor cues gathered during the movement. Parameters such as behaviour, information provided before or after the task, appearance of the second agent can all influence agency in a different way via those mechanisms. However, the variety of robotic systems makes it difficult to assess what parameters have an influence on what aspect of agency during a joint action, especially as the measurements in HRI can lack the depth necessary, or present methodological biases. This poster aims at briefly presenting the concept of agency and its complexity, give some indication at the different measurements used in neuroscience and give a review of the current HRI studies that uses them. From this review, two types of robot-depend parameters will be extracted and their impact on agency explained. Finally, the poster discusses methodological pitfalls to avoid in HRI as well as current limitations in stuying agency in a human-robot collaboration framework.</div
Set-membership target search and tracking with cooperating UAVs using vision systems
No full textInternational audienceThis paper addresses the problem of target search and tracking using a fleet of cooperating UAVs evolving in some unknown region of interest containing an a priori unknown number of moving ground targets. Each UAV is equipped with a Computer Vision System (CVS), providing an image with labeled pixels and a depth map of the observed part of its environment. Moreover, when a target is identified, a box containing the corresponding pixels in the image is also provided. This paper proposes a set estimation technique exploiting directly information provided by the CVS. Each UAV evaluates sets guaranteed to contain the location of the identified targets and a set containing the possible locations of targets still to be identified. Obtaining set estimates requires the introduction of hypotheses regarding the behavior of the CVS and information related to the classified pixels, the depth map, and the boxes containing pixels of targets. A model-predictive control approach is also exploited to determine the trajectory of each UAVs which reduces the estimation uncertainty evaluated as the surface of the set estimates. The efficiency of the proposed approach is illustrated via simulations
Initiative de Recherche pour l'Optimisation acoustique Aéronautique
No full textWorkshop - IROQUA; GAHA - Aéro et Hydro-AcoustiqueNational audienceDe 2005 à 2010, la démarche IROQUA avait pour objectif de réduire de 50% le bruit perçu des aéronefs à l’horizon 2020. Pour ce faire, l’ensemble des acteurs du domaine aéroacoustique (avionneurs, motoristes, laboratoires universitaires, CNRS, ONERA…) s’était réunis dans le cadre de Journées thématiques annuelles et au travers de projets de recherche ambitieux financés par la FRAE. Ces projets portaient aussi bien sur le bruit des trains d’atterrissage et dispositifs hypersustentateurs, que sur les bruits de combustion et jet, ainsi que sur les stratégies de contrôle actif et le comportement des liners acoustiques des entrées d’air des réacteurs. De 2010 à 2016, d’autres acteurs tels que Aéroports De Paris, Air France, la DSNA et la FNAM ont intégré le Comité Directeur IROQUA aux côtés des partenaires initiaux. En outre des équipes de recherche universitaires s’intéressant aux questions d’impact et de perception se sont joints au réseau. Cette 2ème convention a permis de monter plusieurs projets financés par la FRAE et l’ANR notamment dans les domaines du bruit de couche limite, de la combustion et de la psychoacoustique. En 2019, avait été prise la décision de ressusciter les journées IROQUA, sans pour autant aboutir à une renaissance du réseau. Dès son origine, IROQUA se voulait être « un espace de dialogue destiné à améliorer la connaissance mutuelle et la fluidité des échanges entre les différentes équipes impliquées dans les recherches sur la réduction du bruit aéronautique » et « un atelier où ces équipes pourraient concourir à monter des projets relatifs à ce thème ». L’objectif de cette table ronde est de rappeler le contexte des précédentes initiatives IROQUA et de proposer un nouveau cadre IROQUA en relation avec les groupes thématiques GAHA (Groupe Aéro et Hydro- Acoustique) et GVB (Groupe Vibro acoustique et Contrôle du Bruit) de la SFA
Optimisation par méthode adjointe discrète du bruit tonal d'une hélice estimé par la formulation fréquentielle de Hanson et Parzych
No full textAéroacoustique : session générale; GAHA - Aéro et Hydro-AcoustiqueNational audienceCe travail est consacré à l'optimisation à visée aéroacoustique de la forme d'une pale d’hélice en utilisant la méthode adjointe discrète. Cette dernière sera appliquée aux équations de Navier-Stokes stationnaires ainsi qu'à la formulation intégrale fréquentielle de Hanson et Parzych destinée au calcul du bruit tonal de rotor. Les sensibilités de la pression acoustique sont obtenues par dérivation analytique de la formulation intégrale. Ainsi, les sensibilités de toute fonction objectif exprimée en fonction de la pression acoustique peuvent être calculées. Ensuite, un solveur adjoint discret des équations de Navier-Stokes avec moyenne de Reynolds fournit les gradients de la fonction objectif en fonction des paramètres de forme. Ces derniers sont validés par comparaison avec une estimation par différences finies précise à l'ordre deux. Enfin, une optimisation multidisciplinaire et multi-objectifs est effectuée sur une hélice tripale subsonique isolée en condition de vol de croisière
Caractérisation de la Porosité Agglomérée dans les Composites Stratifiés par Méthode Ultrasonore : Approche interférométrique
No full textEvaluation et contrôle non destructif; GAPSUS - Acoustique Physique, Sous-Marine et Ultra-SonoreNational audienceLes composites stratifiés, tels que les polymères renforcés de fibres de carbone (PRFC), sont largement utilisés dans les industries aéronautique et aérospatiale en raison de leur légèreté et de leurs excellentes propriétés mécaniques. Cependant, des défauts, comme la porosité, peuvent se former lors de leur élaboration. La porosité résiduelle, répartie aléatoirement de manière homogène dans le volume du matériau, est généralement quantifiée par une mesure d’atténuation ultrasonore. Toutefois, cette méthode peut s’avérer insuffisante pour détecter des distributions de pores plus complexes, en particulier dans le cas de porosités agglomérées, où les pores forment des clusters localisés avec une concentration volumique élevée à une profondeur donnée. Afin de discriminer la porosité résiduelle de la porosité agglomérée dans les PRFC, cette étude propose une nouvelle approche de contrôle non destructif par ultrasons, basée sur une méthode interférométrique. Dans un premier temps, des échantillons ont été fabriqués en modulant la porosité à l'aide de différents protocoles de cuisson des échantillons en autoclave. Une campagne de mesures ultrasonores a ensuite été menée sur un banc de caractérisation par immersion, permettant d’obtenir les fonctions de transfert en transmission pour chaque échantillon. Ces données expérimentales ont ensuite été comparées à un modèle analytique de propagation dans une structure multicouche. La résolution d’un problème inverse permet alors d’estimer des paramètres clés tels que l’épaisseur effective des zones poreuses et leur concentration au sein des matériaux. Les résultats révèlent une correspondance encourageante entre les valeurs obtenues avec cette méthode et celles issues de tomographie RX, confirmant la capacité de l’interférométrie ultrasonore à caractériser précisément les porosités agglomérées