Méthode du FAS et dérivés
Telle quenousl'avonsprésentédans e hapitre,undéte teurbasésurlaméthode duFAS
(ou d'unde sesdérivé FASEou FASC) semetsous laformesuivante:
Détecteur basé sur le FAS
Intervalle en distance : 100 - 500m
Signal à traiter
issu d’un hydrophone Booléen de détection
Fig.3.23Utilisationdudéte teurbasésurlaméthodeduFAS(ou l'unedesesdérivées) étudiée dans e hapitre.
Celui- i a été étudié pour réagirà des signaux a oustiques générés pour desdistan es
allantde
Dmin
etDmax
(i i100 et500m).A n d'essayerd'améliorer les performan es de déte tion, on pourraitimaginer un
en-semblededéte teurstravaillantenparallèle ha undansuneplagededistan edéterminée.
Détecteur basé sur le FAS
Intervalle en distance : 100 - 150m
Signal à traiter
issu d’un hydrophone Booléen de détection
Détecteur basé sur le FAS
Intervalle en distance : 150 -250m
Booléen de détection
Détecteur basé sur le FAS
Intervalle en distance : 400 - 500m
Booléen de détection
.
.
.
Fig. 3.24 Proposition d'une stru ture de déte teurs basés sur la méthode du FAS (ou l'unede ses dérivées)étudiée dans e hapitre.Les valeursdesintervallesde distan esont donnéesà titreindi atif pour illustrer la gure.
Le hoix desintervallesen distan es pourraitêtrebasésurl'évolutiondu oe ientde
orrélationenfon tion deladistan e.Lesmatri esde ovarian e dusignalde haqueblo
dedéte tion sont don estiméesdansl'intervalle dedistan e orrespondant.
Si l'on fait l'hypothèse que les ltres sont al ulés a priori, toutes es méthodes se
prêtent bien à uneappli ation temps réel ar ellesne onsistent qu'en un ltrage linéaire.
Sil'onveutaméliorer en oreles performan es dedéte tion, il estpossiblede al uler
plu-sieurs ltres, orrespondant auxdiérents états de bruitsde merquel'on peutren ontrer
( alme, agitée, et .) ou même orrespondant aux diérentes périodes de l'année(en eet,
l'in uen e despopulations d'animaux marinsn'est paslamême toutaulong del'année).
Méthode du FASCM
Lesextensions pré édentes sont valables dansle asmulti-bruits.
Enprésen edeplusieursbruits,nousavons onsidéréque eux- iavaientlamême
puis-san e (et don que lesRSB orrespondants étaient égaux). Pour serappro her plus de la
réalité,ilseraitintéressant depondérerlesdiérentsbruitsbiologiquespar des oe ients
"dynamiques". Ceux- i pourraient en eet être modi és par l'évolution de ertains
l'évolution de es oe ients mène naturellement à une autre extension de e travail de
thèse:l'étudeetl'utilisation de"vrais" bruitsbiologiquesissusde mesuresréelles. Les
re- her hesee tuéesdurant ettethèsepourtrouverdetelssignauxn'ontpasabouti, eux- i
nerespe tantpar les ontraintes (notamment auniveau delafréquen ed'é hantillonnage)
né essairesà nossimulations.
L'étudeetl'utilisationd'unevraieméthodede lassi ation dansle asAntaresestune
extension intéressante e de travail de thèse. En eet, la omparaison et le re oupement
des résultats obtenus en lassant les diérents signaux que l'on peut ren ontrer (signal
a oustiqueetbruitsbiologiques) permettraient sans douted'améliorer ladéte tion.
3.11 Con lusion
Le but de e hapitre était d'étudier diérentes méthodes de déte tion basées surune
appro he statistique des signaux mis en jeu. Dans un premier temps, un seul signal
per-turbateur a été pris en ompte : le bruit de mer. Dans es onditions, les méthodes de
déte tionétudiées ont été:
⋆
L'analyselinéaire dis riminante, quivise àranger haquemesure dansla lasse "La mesure est onstituée designal etde bruit" ou dansla lasse"La mesure estonsti-tuée debruit uniquement".
⋆
Laméthode duFAS,qui onsiste à projeterlamesure surunsous-espa ede dimen-sion 1 généré par le ve teur propre solution de l'équation ara téristique du FASasso iéà laplus grandevaleurpropre.
⋆
La méthode du FASE, extension de la méthode du FAS, qui onsiste à projeter la mesuresurunsous-espa e générépar les ve teurspropres asso iés auxplusgrandesvaleurspropressolutions del'équation ara téristiqueduFAS,etàseuillerune
fon -tionnelle baséesurlapuissan e de eprojeté.
⋆
La méthode du FASC, autre extension du FAS. Onre her he i i un sous-espa ede dimensionp
dé nie apriori danslequellerapportsignalàbruitestmaximal, etsur lequelonprojetteleve teurdemesure,dontonseuilleun ritèrebasésurlapuissan e.Au vu de tous les résultats pré édents, il apparaît que laméthode de déte tion basée
surle FASEpour un sous-espa e dedimension 2donne les meilleurs résultatsdansle as
de ette thèse,notamment pour résoudreleproblème d'estimation destemps d'arrivée du
front d'ondesurl'hydrophone, omme nousleverrons dansle hapitre suivant.
Méthode de déte tionretenue :FASE pourun SEV dedimension 2
Dans un se ond temps, nous nous sommes intéressés au as multi-bruits. En eet,
plusieursautressignaux(d'originebiologiques, ommele rides revettes,oud'origine
hu-maine, omme les bruits d'embar ations par exemple) o upent la même bande passante
quelesignala oustiquequel'on her he àdéte teretpeuventperturberledéte teur.Pour
essayer de s'aran hir de es nouvelles ontraintes, une méthode originale de déte tion
multibruits,extension delaméthodeduFASCétudiéepré édemment,aétéétudiée.Cette
méthode se base sur la onnaissan e desdiérents bruitsmis en jeu par le biais de leurs
matri esde ovarian e et onsiste à trouver labase d'unsous-espa ede dimension
p
dé -niea priori dans lequel lamoyenne géométrique desdiérents rapports signal à bruit estmaximisée.
Lesperforman es detoutes esméthodesdedéte tionont ensuiteété omparées,eton
onstate qu'en présen e de plusieurs bruits, la méthode du FASCM pour un sous-espa e
dedimension1donne lesmeilleursrésultats.Néanmoins,onpeutnoterquelaméthode du
FASEretenuepré édemmentdansle asmono-bruitdonnedesperforman esassezpro hes.
Ce résultat ne peux pasêtre étendu au asgénéral maisreprésentele as Antares étudié
Stru ture d'antenne et estimation de
la traje toire
4.1 Introdu tion
Après avoir étudié les ara téristiques de l'onde de pression dans le hapitre 1, puis
abordélesproblèmes dedéte tion de elle- idansles hapitres 2et3,nousallons
mainte-nantétudierlesproblèmesliésàl'estimationdelatraje toireduneutrino.Lesinformations
detraje toiresontimportantes enastrophysique pourobtenir desindi ationssur l'origine
de esparti ules.Eneet,depuisquelquesannées,lesastrophysi ienss'a ordent àpenser
quela plus grandepartie de la matière de l'univers est onstituée de "matière noire" non
lumineuse. Ce phénomène devant mettre en oeuvre une masse bien plus importante que
elle onstituée par les étoiles et gaz de elles- i, un bon andidat théorique pour ette
matière est une parti ule stable neutre éle triquement : le neutrino. L'estimation de la
traje toire d'unneutrino déte té estdon très pré ieuse.
4.2 Résumé
Nous allons onsidérer omme hypothèse pour e hapitre que l'on dispose d'un
sys-tème apable de déte terla présen edu signala oustiquenoyé dansdu bruit de mer.Un
telsystèmeaétédé ritdansles hapitrespré édents. Dansunpremier temps,nousallons
étudier un estimateur (sommaire) du temps de retard entre deux apteurs. Nous
propo-serons ensuite une stru ture d'antenne simple qui essayera de répondre aux ontraintes
physiques du projet (disposition des lignes sous-marines existantes) et aux ontraintes
mathématiques (observabilité du phénomène). Une fois ette stru ture dé nie, nous nous
intéresseronsàl'estimationdelatraje toireduneutrinodéte té. Cetestimateurseratesté