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Conception et test d'un prototype de radar UWB à faible SWaP avec source optoélectronique
No full textInternational audiencePulsed UWB (Ultra-Wideband) optoelectronic sources offer numerous advantages for radar systems, including enhanced range resolution, discretion, and a reduced Size, Weight, and Power (SWaP) footprint. Consequently, there is a growing interest in integrating such sources into radar chains, representing a current focal point in research. However, existing efforts in this domain often utilize pulsed UWB optoelectronic sources with considerable SWaP which may not be ideal, particularly in the context of airborne radar systems. This paper addresses this challenge by presenting a novel approach to reduce SWaP for pulsed UWB optoelectronic sources and subsequently integrating them into a compact radar prototype. The document outlines two primary objectives: firstly, the reduction of SWaP for the optoelectronic source, and secondly, its seamless integration into a complete radar system with minimal spatial, weight, and power requirements. Finally, the results of an experiment of the radar system will be analyzed.Les sources optoélectroniques ULB (Ultra Large Bande) pulsées offrent de nombreux avantages pour les systèmes radar, notamment une meilleure résolution de la portée, une plus grande discrétion et un encombrement réduit, en termes de taille, de poids et de puissance (SWaP). Par conséquent, l'intégration de ces sources dans les chaînes radar suscite un intérêt croissant et constitue un point focal actuel de la recherche. Cependant, les efforts existants dans ce domaine utilisent souvent des sources optoélectroniques UWB pulsées avec un SWaP considérable, ce qui peut ne pas être idéal, en particulier dans le contexte des systèmes radar aéroportés où la minimisation du SWaP est cruciale. Le présent document relève ce défi en présentant une nouvelle approche visant à réduire le SWaP des sources optoélectroniques ULB pulsées et en les intégrant par la suite dans un prototype de radar compact. Le document présente deux objectifs principaux : premièrement, la réduction du SWaP pour la source optoélectronique et, deuxièmement, son intégration transparente dans un système radar complet avec des exigences minimales en matière d'espace, de poids et de puissance
Multimodal Coordinated Representation Learning Based on Evidence Theory
No full textInternational audienceIn multimodal learning, multimodal coordinated representation is an important yet challenging issue, which establishes the interaction between different modalities to describe multimodal data more effectively. Existing coordinated representation methods are implemented in the deep feature space (or encoding space) of each modality. In this paper, based on the framework of evidence theory, we propose a novel coordinated representation method, where multimodal data is described as the basic belief assignment (BBA), and coordinated learning is implemented in the evidential space (i.e., the BBAbased space). That is, the information interaction between different modalities is implemented at the level of evidence modeling (or uncertainty modeling). To use the intra-class and inter-class difference information of multimodal data, we design an evidential coordinated constraint. Furthermore, to represent each modality clearly, we introduce an ambiguity constraint. Experimental results of multimodal classification show that our proposed method is rational and effective
Rapport du groupe thématique « surfaces continentales » du Tosca pour le séminaire de prospective scientifique du CNES
No full textAtténuer et s’adapter au changement climatique, préserver les écosystèmes tout en garantissant lasécurité alimentaire et le bien-être de la population mondiale sont des défis majeurs qui nousimposent de mieux comprendre le fonctionnement des surfaces continentales afin de participer à lamise en place et à l’évaluation de nouvelles stratégies de gestion durable et de partage desressources.Les surfaces continentales occupent une place particulière au sein du système Terre en raison deleur grande diversité. Par rapport à l’océan ou l’atmosphère, on connaît très mal les propriétésphysiques élémentaires de ce compartiment situé entre la roche mère et l’atmosphère aussi appelé« zone critique ». Cette fine pellicule à la surface des continents est le siège d’une multitude deprocessus biogéochimiques complexes qui sont de surcroît largement influencés par l’activitéhumaine. Cette influence anthropique met à mal les approches basées uniquement sur les lois dela physique et renforce le besoin d’observations satellitaires pour mieux contraindre les modèles defonctionnement de la surface continentale. Hétérogénéité et discontinuités spatiales sont descaractéristiques fondamentales de la surface continentale qui imposent des observations trèsdiversifiées et à haute résolution spatiale (voire temporelle).Depuis 2019, notre capacité d’observation des surfaces continentales a nettement progressé grâceà l’allongement des séries de mesures de missions emblématiques (e.g. SMOS, Sentinel-1 (S1),Sentinel-2 (S2), SPOT, Landsat, MODIS, Pléiades, GRACE), la mise à disposition des donnéesde nouvelles missions (Venμs 2017, ICESat-2 et GEDI 2019, Pléiades-Néo 2021, SWOT fin 2022)et la montée en charge de la constellation Planet. La communauté scientifique française s’estactivement préparée à l’arrivée des données des futures missions BIOMASS, CO3D et FLEX en2025, et TRISHNA en 2026. L’observation de la Terre (OT) étant loin de répondre à tous les besoins,de nombreuses avancées scientifiques s’appuient sur l’intégration des données spatiales avec desdonnées in situ et des outils de modélisation de plus en plus sophistiqués. Ce triptyqueOT/modèle/donnée est maintenant renforcé par l’émergence de nouvelles sources, comme lesdonnées textuelles des médias numériques ou le crowd sourcing, et des outils issus de l’IntelligenceArtificielle (IA).Grâce à ces données et outils en plein essor, la connaissance des surfaces continentales aprogressé sur de multiples fronts de recherche en sciences de la Terre, science du vivant, sciencesdes données et sciences humaines, en partie grâce à des approches pluridisciplinairesprometteuses et à la mise en place de passerelles entre la recherche et des partenaires publics etprivés. Ce partenariat cherche encore son mode de fonctionnement malgré une attente très forte dela société et des réussites notables durant ce quinquennat
Towards a Unified Formalism of Multivariate Coefficients of Variation: Application to the Analysis of Polarimetric Speckle Time Series
No full textInternational audienceThe main aim of this article is to unify the different formalisms of multivariate coefficients of variation, based on the advanced concepts of generalized averages - weighted or unweighted - applied to the eigenvalues of covariance matrices. We highlight the existence of an infinite number of these coefficients and demonstrate that they are bounded. Furthermore, we link the various coefficients of variation identified in the literature to specific instances within our unified formalism. We illustrate the utility of our method by applying it to a time series of polarimetric radar imagery, where the coefficient of variation emerges as a key tool for detecting changes or identifying permanent scatterers characterized by remarkable temporal stability. Multidimensionality arises from the diversity of polarizations. The introduction of various possible coefficients shows how their selection impacts the detection of samples exhibiting specific temporal behaviors, underlining the contribution of polarimetry to dynamic speckle analysis.Cet article vise principalement à unifier les différents formalismes des coefficients de variation multivariés, en exploitant des concepts avancés de moyennes généralisées, pondérées ou non, appliquées aux valeurs propres des matrices de covariance. Nous soulignons l'existence d'un nombre infini de ces coefficients et démontrons qu'ils sont bornés. De plus, nous relions les différents coefficients de variation identifiés dans la littérature à des cas spécifiques au sein de notre formalisme unifié. Nous illustrons l'utilité de notre méthode en l'appliquant à une série temporelle d'imagerie radar polarimétrique. Dans ce contexte, le coefficient de variation émerge comme un outil clé pour détecter les changements ou identifier les diffuseurs permanents, qui se caractérisent par leur remarquable stabilité temporelle. La multidimensionnalité découle de la diversité des polarisations. L'introduction des différents coefficients possibles démontre comment leur sélection impacte la détection d'échantillons présentant des comportements temporels spécifiques et souligne la contribution de la polarimétrie à l'analyse dynamique du speckle
A vision-based control solution for autonomous approach and landing of an airliner
No full textInternational audienceIn the strive for always more safe and autonomous operations for civil aviation the landing phase remains by far the most challenging. Robustifying the already existing automatic landing system, classically based on external infrastructure, with vision-based solutions have recently demonstrated promising perspectives. Nonetheless, the design and validation of such novel algorithms comes at enormous costs and logistic effort for installation, in-flight data collection and testing. This paper introduces a novel Pose-Based Visual Servoing (PBVS) approach for autonomous landing. The proposed method separates the guidance laws from the image flow processing to leverage already certified autopilots. Through computer vision algorithms, a vision-aided Extended Kalman Filter (EKF) receives visual measurements, based on the knowledge of geographical coordinates of some objects of interest, enabling the estimation of the aircraft’s pose with respect to a designated runway. The control framework is implemented for a detailed Boeing 747 model on a real-time simulation platform, which accurately replicates various weather and visual conditions worldwide. The feasibility and performance of the control strategy are evaluated through numerous landings at Toulouse airport, encompassing a range of initial and flight conditions
L'effet de la turbulence sur les méandres du tourbillon d'extrémité d'aile
No full textInternational audienceThe effect of freestream turbulence (FST) on a wing tip vortex was investigated at a chord-based Reynolds number of Rec = U∞c/ν = 1.04 × 105. Experiments were conducted at four FST levels, 0.30%, 1.84%, 7.70%, and 13.25 %, generated by an active grid. Stereoscopic PIV measurements document the effects of freestream turbulence on the meandering motion of the wing tip vortex at the near field and middle field of a NACA0012 wing, i.e., planes x/c = [2, 5] downstream from the trailing edge of the wing. Conditional averaging based on recentring the coordinate system on the vortex center has been used to eliminate the influence of vortex motion. When the analysis was conditionally averaged on the vortex’s core position, a reduction in vortex strength with increasing FST, along with a slight increase in diffusion was observed for the highest FST. Snapshot proper orthogonal decomposition analysis on the coherent component of the streamwise vorticity field revealed two dominant modes associated with meandering displacement for all FST. For the highest turbulent case, vortex deformation instability modes, not present at low FST, appear.L'effet de la turbulence dans l'écoulement libre (FST) sur un tourbillon d'extrémité d'aile a été étudié à un nombre de Reynolds basé sur la corde de Rec = U∞c/ν = 1,04 × 105. Les expériences ont été menées à quatre niveaux de FST, 0,30 %, 1,84 %, 7,70 % et 13,25 %, générés par une grille active. Les mesures PIV stéréoscopiques documentent les effets de la turbulence de l'écoulement libre sur le mouvement sinueux du tourbillon d'extrémité d'aile dans le champ proche et le champ moyen d'une aile NACA0012, c'est-à-dire les plans x/c = [2, 5] en aval du bord de fuite de l'aile. Une moyenne conditionnelle basée sur le recentrage du système de coordonnées sur le centre du tourbillon a été utilisée pour éliminer l'influence du mouvement du tourbillon. Lorsque l'analyse a été moyennée conditionnellement sur la position du centre du tourbillon, une réduction de la force du tourbillon avec l'augmentation de la FST, ainsi qu'une légère augmentation de la diffusion ont été observées pour la FST la plus élevée. L'analyse de la décomposition orthogonale propre à l'instantané sur la composante cohérente du champ de vorticité dans le sens de l'écoulement a révélé deux modes dominants associés au déplacement dans les méandres pour toutes les FST. Pour le cas de turbulence le plus élevé, des modes d'instabilité de déformation tourbillonnaire, non présents à faible FST, apparaissent
HARMONI sur l'ELT : vers la conception finale et les stratégies d'intégration du sous-système SCAOS dans le système NGSS
No full textInternational audienceHARMONI is the first light visible and near-IR integral field spectrograph for the ELT. It covers a large spectral range from 470nm to 2450nm with resolving powers from 3300 to 18000 and spatial sampling from 60mas to 4mas. It can operate in two Adaptive Optics modes, SCAO (including a High Contrast capability) and LTAO, or with NOAO. The project is preparing for final design reviews. We present the opto-mechanical designs of the SCAOS sub-system for single-conjugate adaptive optics, which is one of the AO sensors of the NGSS system (natural guide stars sensors) of the HARMONI instrument, and the AIT strategies at LAM. SCAOS will measure the turbulent wavefront and will control the ELT M4/M5 mirrors for the SCAO mode. This sub-system is based on a pyramid wavefront sensor and uses multiple optimizations as optical optimization loop, pupil stabilization loop, low-order loop, object selection, ADC and K-mirror. We present the almost final opto-mechanical designs and the AIT strategies for the SCAOS sub-system.HARMONI est le premier spectrographe à intégrale de champ en lumière visible et proche infrarouge pour l'ELT. Il couvre une large gamme spectrale de 470 nm à 2 450 nm avec des pouvoirs de résolution de 3 300 à 18 000 et un échantillonnage spatial de 60 mas à 4 mas. Cet instrument peut fonctionner dans deux modes d'optique adaptative - SCAO (Single Conjugate AO, avec un mode haut-contraste) et LTAO. Le projet se prépare pour les revues finales de conception. Nous présentons les conceptions opto-mécaniques du sous-système SCAOS pour l'optique adaptative Single Conjugate, qui est l'un des capteurs AO du système NGSS (Natural Guide Stars Sensors) de l'instrument HARMONI et les stratégies AIT au LAM. SCAOS mesurera le front d'onde turbulent et contrôlera les miroirs ELT M4/M5 pour le mode SCAO. Ce sous-système est basé sur un capteur de front d'onde pyramidal et utilise plusieurs optimisations telles que boucle d'optimisation optique, boucle de stabilisation de la pupille, boucle d'ordre inférieur, sélection d'objets, ADC et miroir K. Nous présentons les conceptions opto-mécaniques presque finales et les stratégies AIT pour le sous-système SCAOS
In-situ metrology interferometric set-up for the diagnosis and analysis of coherent beam combining lasers
No full textInternational audienceWe present a new compact Pistil interferometer, specifically d esigned for easy integration on all CBC lasers. This demonstrator enables self-referenced and accu-rate measurements of the near-field phase, whatever the set-point applied
Investigation of the Impact of Angles and Rotation of Low-Energy Protons in SRAM Cells Down to 16 nm
No full textInternational audienceThis work presents the single-event upset (SEU) responses of four SRAM devices (65, 40, 28, and 16 nm) measured at different angles of incidence and orientation of the device with respect to the low-energy proton (LEP) beam direction. Experimental data are discussed with the support of multiphysics and multiscale simulations. Difference of one order of magnitude is observed for SRAMs irradiated between the different directions the beam is entering the device. The conclusions drawn from the simulation results suggest that the difference in the SEU cross section could be attributed to the charge sharing between the n-well and p-well of the two inverters of the SRAM bit. The consequent feedback reduces the overall ionization effects in the SRAM cell when exposed to LEPs
Thermométrie luminescentes à deux luminophores pour sonder l'interaction flame particle dans un réacteur lit solide
No full textInternational audienceThe flame-particle interaction in a model packed bed are probed at the pore scale using 2D lifetime imaging of thermographic phosphor coatings. A dual-phosphor approach reveals detailed temperature distributions at two temperature levels.L'interaction flamme-particule dans un modèle de réacteur poreux est sondée à l'échelle des pores en utilisant l'imagerie 2D de la durée de vie de revêtement luminescent thermographiques. Une approche à double composé luminescent révèle des distributions de température détaillées à deux niveaux de température