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Détection de cavités souterraines par thermographie. Modélisation thermique et résultats expérimentaux
No full textInternational audienceUnderground cavities (e.g. tunnels, containers, ...) are expected to give rise to a thermal contrast at the ground surface, due to the obstruction made by the subsurface air layer to the thermal wave penetrating into the soil. A 2D thermal model was developed to simulate the transient evolution of temperature above and around a cavity under natural radiative and convective conditions to determine the best detection scenario and the associated contrast. Infrared cameras on board a plane and on ground were then used to detect barrels buried two months previously at depths of 7 cm and more.Les cavités souterraines (tunnels, conteneurs, ...) sont susceptibles de donner lieu à un contraste thermique à la surface du sol en raison de l'obstruction faite par la couche d'air souterraine à l'onde thermique pénétrant dans le sol. Un modèle thermique 2D a été développé pour simuler l'évolution transitoire de la température au-dessus et autour d'une cavité dans des conditions naturelles pour le rayonnement et la convection afin de déterminer le meilleur scénario pour la détection et le contraste associé. Des caméras infrarouges ont ensuite été utilisées, à bord d’un avion ou à terre, pour détecter des barils qui avaient été enfouis deux mois auparavant à 7 cm de profondeur et plus
Influence de la position du moteur sur l'aérodynamique dans le champ proche d'un avion réaliste dans le cadre de la formation de traînées de condensation.
No full textInternational audienceCondensation trails (contrails) are the long, linear white clouds that form in the wake of aircraft. Contrail formation depends on various factors such as the composition of the plume and its dispersion. This study will focus on the latter, specifically the impact of engine location on near-field aerodynamics and its effects on jet dilution. By moving aircraft's engines below the wing, the interaction between the engine jet and the wingtip vortex formed in the wake will be altered. These changes in dilution will affect the microphysical processes behind contrail formation, leading to potentially consequential differences in contrails. The effects of engine location changes for a realistic configuration are then investigated by running three RANS simulations with various engine positions. To accurately capture all the important phenomena of this interaction, a mesh adaptation technique is applied. The results of this study show changes in either the dynamics or the kinematics behind the aircraft. Furthermore, the appearance of new vortex structures generated by the engine displacement is observed. These modifications could indeed have a significant impact on the contrail formation
Étude de la focalisation par retournement temporel pour le claquage de plasmas : influence de la répétition et de la durée d’impulsion
No full textInternational audienceThe work presented here is part of a broader project whose goal is to develop a new ignition system for combustion chambers based on a plasma generated by microwaves focused by time-reversal. Previous work showed that it is necessary to use multiple short pulses or pulses of longer duration in order to generate a plasma. In this article, we study the impact of the use of multiple pulses and of the length of the pulseson the quality of the spatial and temporal focalization. Preliminary results show a degradation of the focalization.Les travaux présentés ici s'inscrivent dans le cadre du développement d'un nouveau système d'allumage d'une chambre de combustion à l'aide de plasmas contrôlés par des micro-ondes focalisées par retournement temporel (RT). Les expériences menées précédemment dans le cadre de ce projet montrent qu'il est nécessaire d'envoyer plusieurs impulsions successives de courte durée ou une impulsion de longue durée pour générer un plasma. Dans cet article, nous étudions l'impact de l'envoi répété d'impulsions et de la durée de l'impulsion sur la qualité de focalisation spatiale et temporelle du retournement temporel. Les résultats préliminaires obtenus montrent que dans les deux cas la focalisation est dégradée
Auto-encoder convolutionnel appliqué à des séries temporelles courtes SAR pour la détection d'objets sous canopée
No full textInternational audienceSAR time series are powerful assets for forest monitoring. In recent years, they were involved in various classical forest applications such as forest mapping [9] . These applications largely benefited from the advances of Deep Learning, particularly Unsupervised Learning, using Convolutional Autoencoders in applications such as wildfire detection [4] . Not only did purely temporal approaches offer high prediction performance compared to spatiotemporal variants, but the unsupervised autoencoder rivaled its supervised counterparts. The monitoring of forests also involves the detection of under-canopy targets, which could disturb protected environments. The literature mostly relies on classical SAR approaches PolSAR change detection [8] . A recent shift towards the usage of SAR time series displayed promising performance [10] . Thus, to fully exploit the potential of multi-temporal SAR imagery, this paper proposes the usage of unsupervised Deep Learning, particularly the Convolutional Autoencoder, to detect under forest cover objects
Méthodes de propagation de type One-Way pour les équations de Navier-Stokes : vers le calcul des perturbations optimales
No full textOne-Way approaches are numerical simulation methods for wave propagation phenomena in a preferred direction, which overcome the limitation (single-mode tracking) of modal methods while ensuring a low computational cost compared to a direct simulation. Although these methods have been used for over fifty years in various fields such as electromagnetism and geophysics, their application in fluid mechanics is more recent, with pioneering work by T. Colonius and A. Towne in 2015.This thesis had a dual objective. Firstly, it aimed to develop One-Way type simulation methods for the Navier-Stokes equations, by extending the methodology proposed in C. Rudel's thesis work for the Euler equations. Subsequently, these methods were used to develop a numerical tool for calculating optimal flow disturbance. All these developments have been tested on a number of representative problems, considering situations of increasing complexity. In particular, the case of a partially lined duct, in the presence of a surface instability, was treated using a domain decomposition method based on One-Way solvers, and compared with both experimental data and results from other numerical solvers. Additionally, the ability of One-Way approaches to propagate boundary layer instabilities and their possible coupling was observed. Finally, an algorithm for computing optimal perturbations, based on an adjoint method, was used to determine, among other things, the optimal forcing and associated response of a two-dimensional boundary layer flow at Mach 4.5.Les approches One-Way sont des méthodes de simulation numérique des phénomènes de propagation d’ondes dans une direction privilégiée, qui permettent de palier le défaut (suivi d’un seul mode) des méthodes modales tout en garantissant un coût de calcul faible par rapport à une simulation directe. Bien que ces méthodes soient utilisées depuis plus de cinquante ans dans divers domaines comme l’électromagnétisme et la géophysique, leur application en mécanique des fluides est plus récente avec les travaux pionniers de T. Colonius et A. Towne en 2015.Cette thèse possédait un double objectif. Dans un premier temps, il s’agissait de développer des méthodes de simulation de type One-Way dans le cadre des équations de Navier-Stokes en réalisant une extension de la méthodologie proposée dans les travaux de thèse de C. Rudel pour les équations d'Euler. Dans un second temps, elles ont été exploitées pour concevoir un outil numérique dans le but de calculer la perturbation optimale d’un écoulement. L’ensemble de ces développements a été éprouvé sur différentes problématiques représentatives et en considérant des situations de complexité croissante. En particulier, le cas d’un conduit partiellement revêtu d’un liner acoustique en présence d’une instabilité de surface a été traité à l’aide d’une approche de type méthode de décomposition de domaine basée sur les solveurs One-Way et comparé à la fois à des données expérimentales et des résultats issus d’autres solveurs numériques. De plus, la capacité des approches One-Way à propager des instabilités de couches limites et leur éventuel couplage a été observée. Enfin, un algorithme de calcul de perturbations optimales, basé sur une méthode adjointe, a été utilisé pour déterminer entre autres le forçage optimal et la réponse associée d'un écoulement de couche limite bidimensionnelle à Mach 4.5
Comparison between the trapezoid method and two energy balance models (TSEB and 3SEB) to estimate evapotranspiration of a tree-grass ecosystem
No full textInternational audienceTree-grass ecosystems (TGEs) comprise nearly 1/6th of Earth's surface in many climates while being biodiversity hotspots. These transitory landscapes dominate global biogeochemical cycles and are one of the most sensitive to global climate change. Indeed, these issues, combined with increasing pressures from agricultural land conversion, livestock grazing, and wildfires, require better characterization of these ecosystems. Actually, the performance of evapotranspiration (ET) remote sensing algorithms tends to have more significant uncertainties in these landscapes due to the poor representation of both (i) the vertical multiple-layered vegetation strata (i.e., overstory with tree/shrub canopies over a herbaceous understory) having distinct phenological variations and bare soil, and (ii) the openness of the horizontally distributed high vegetation, causing inherent pixel heterogeneity at the conventional satellite scale.This study assessed and inter-compared remote sensing-based ET models having different modelling assumptions and data requirements. In this case, we applied an empirical and analytical vegetation index-temperature trapezoid method (VITT) and two different surface energy balance models: the two-source energy balance (TSEB) and three-source energy balance (3SEB). TSEB decouples the energy balance between vegetation and soil, while 3SEB incorporates an extra vegetation layer within the TSEB model structure to better depict ecosystems with multiple vegetation layers, such as TGEs. The VITT method considers as TSEB the decoupling of soil and vegetation, but the latter only in its photosynthetically active state. The study sites are a grass-oak-pine savanna and grassland, two experimental core sites from the Ameriflux network, Tonzi and Vaira sites, located in California, USA. The dataset comprises flux tower data, meteorological data, land cover data, and airborne images from Aviris-Classic (reflectance) and MASTER (temperature) sensors downsampled to 35m spatial resolution.We evaluated the robustness of the methods to estimate ET through key phenological stages (e.g., drying of the grass layer, biomass peaks, and inter-intra annual variations). We analysed how well each method portrays vegetation water stress. The simpler the vegetation structure of the ecosystem, the more similar methods' behaviors and capabilities were. Methods that separate the ET from the different layers were more suitable for assessing the different layer influences for this open and partially covered system. The VITT method raised some limitations as used in a nonconventional way by accounting for two vegetation layers. One may expect better results to be achieved when at least one of the vegetation layers is senescent. Finally, our results can help us understand the possible constraints to face when applying these types of ET algorithms with future satellite missions (TRISHNA, SBG)
Cartographie de la montmorillonite par démélange d'images hyperspectrales à l'échelle centimétrique : cas de champs agricoles labourés
No full textInternational audienc
Optique adaptative tomographique pour la focalisation de faisceau laser
No full textInternational audienceL'optique adaptative corrige la turbulence près du télescope, mais l'anisoplanétisme perturbe la correction le long de la ligne de visée. En utilisant des mesures et une reconstruction tomographique, on peut compenser cet effet pour une focalisation efficace sur cible étendue. Les premières simulations et une expérience seront présentées