7.2.1
Méthode des fenêtres glissantes
Description et objectifs
Dans chacun des trois cas pertinents de réorientation du satellite, je souhaite évaluer le temps de stabilisation représentant le temps à partir duquel il est possible d’effectuer une intégration ininterrompue et stable des coups produits par la rémanence du sursaut gamma et ainsi, pouvoir localiser la source avec précision. Dans cette section, je vais présenter la méthode des "fenêtres glissantes" qui se base sur des données de rémanences réelles. Les données des rémanences proviennent de la base de données Swift/XRT1.
Pour chaque rémanence et chaque cas de réorientation du satellite, j’ai simulé des images d’une seconde où la position de la source dans le ciel est fixe et le champ de vue de l’instrument suit les courbes d’attitude correspondant à la réorientation. J’ai ensuite sommé les images individuelles sur des fenêtres temporelles d’une durée comprise entre 20 s et 80 s, et j’ai appliqué l’algorithme de localisation M1DB (voir section 5.2.3.2) sur chaque image somme toutes les secondes. J’ai appliqué cet algorithme sans pré-traitement à des données non bruitées afin d’évaluer la validité de la méthode dans un cas idéalisé. Le choix du paramètre de durée de la fenêtre tient compte à la fois de la décroissance des flux des rémanences des sursauts gamma de plusieurs ordres de grandeurs en quelques centaines de secondes (voir section 1.2.4.1), mais également de la volonté d’intégrer les images à partir d’un temps le plus court possible.
À partir des positions localisées par l’algorithme M1DB, j’ai utilisé les paramètres suivants afin de déterminer les conditions de stabilisation pour la méthode de la fenêtre glissante :
– Pour caractériser les oscillations du satellite, j’ai défini le paramètre D comme la distance minimale acceptée entre les positions de la source localisée entre deux images successives. J’ai choisi pour ce paramètre une valeur égale à la demi- largeur à mi-hauteur de la PSF, correspondant à 3,25’ ce qui équivaut à 14,5 pixels sur le détecteur de MXT. En imposant cette valeur, les oscillations du sa- tellite auront une influence petite sur la précision de localisation de MXT devant l’incertitude liée à la largeur du pic central de la PSF.
– Le deuxième paramètre est un compteur que je nommerai N. Il correspond au nombre de fois consécutives pour lesquelles la distance entre deux positions trou- vées est inférieure à D = 14,5 pixels. Ce paramètre a été introduit pour éviter de déclencher l’algorithme de localisation trop tôt, comme par exemple pendant les phases de la réorientation où le satellite ralenti, à cause d’un changement de direction (comme nous pouvons l’observer sur le cas de réorientation 3, sur l’agrandissement de la représentation de la déclinaison en fonction du temps entre 145 s et 155 s (voir figure7.3)). En analysant les différents cas de réorientation du satellite, j’ai estimé ce paramètre égal à 20 oscillations mais cette valeur pourra 1. http://www.swift.ac.uk/xrt_products/index.php
être affinée au cours de la mission, en fonction de la performance de réorientation du satellite.
Le temps de stabilisation (Tstab) est donc défini comme étant le temps pour lequel
N oscillations consécutives ont des amplitudes inférieures à D. À partir de ce moment, j’effectue une intégration totale de l’image au cours du temps et je peux utiliser mes algo- rithmes de localisation présentés au chapitre 5. Lors de l’intégration totale des données, les positions sont calculées et mises à jour toutes les 30 s, comme cela est prévu par les spécifications du système SVOM (document interne : SV-SY-STB-49-JPO). Le principe de la méthode de la fenêtre glissante est résumé sur la partie 1. de la figure 7.5. Les points correspondent aux localisations effectuées à chaque fenêtre et utilisées pour déterminer Tstab.
7.2.2
Méthode basée sur l’attitude du satellite
Description et objectifs
La méthode de la fenêtre glissante est efficace mais dépend de la courbe de lumière de la rémanence observée et ne convergera pas dans tous les cas d’observation. En effet, si le nombre de coups produit par la source est trop faible ou si le satellite met trop de temps à se réorienter, le nombre de coups contenus dans les fenêtres temporelles ne sera pas suffisant pour effectuer une localisation précise et déterminer le temps de stabilisation. Une autre méthode que j’ai étudiée et qu’il serait possible d’implémenter est celle basée sur l’attitude du satellite.
L’objectif de cette méthode est de se concentrer sur le mouvement du satellite lui- même, en utilisant l’attitude livrée par la plateforme, toutes les secondes, à l’instrument MXT.
Le principe de la méthode est le suivant : je calcule l’amplitude des oscillations entre deux instants consécutifs puis, je détermine le temps où nous avons N valeurs consécutives avec une différence d’oscillations inférieure à D = 3,25’.
J’ai représenté le principe de la méthode basée sur la loi d’attitude sur la partie 2. du schéma 7.5.
7.2.3
Méthode du temps fixe
Description et objectifs
La méthode du temps fixe consiste à choisir un temps à partir duquel toute l’image est intégrée afin d’appliquer par la suite les traitements d’image et méthodes de locali- sation. Cette méthode sera utilisée dans le cas où l’information d’attitude livrée par la plateforme pendant la réorientation du satellite ne serait pas de qualité suffisante ou dans le cas où les deux premières méthodes donnent une erreur plus importante que la largeur à mi-hauteur de la PSF de MXT pendant une durée trop longue, pour essayer d’établir une
localisation de la rémanence au moment où son flux est suffisamment grand. Un schéma explicatif de cette méthode est représenté partie 3. de la figure 7.5.