Une maquette logicielle a été développée dans cette étude. Les contraintes liées à l’analyse de la faisabilité de la méthode d’inversion en terme de temps de calcul ont en effet imposé le développement de routines robustes et surtout optimisées. Elles ont été écrites en langage C++. La maquette permet de compiler les résultats des simulations numériques et des calculs d’inversion de façon conviviale dans le dossier numérique.
Un site de résultat a été généré afin de présenter l’ensemble des résultats des méthodes d’inversion MIR EE et MIR Simplex appliquées aux données réelles des radiales R1, R2, R3 et R4, ou par la suite aux données synthétiques. La Figure 52 présente les informations disponibles dans le dossier numérique.
Méthodologie globale d’inversion Inversion Géoacoustique
Caractéristiques des trajets sonores
Superposition des mesures et des simulations réalisées avec RAYSON
Affichage de la géométrie et du résultat de l’inversion en milieu
évolutif
Résultat MNT pour la porosité
Synthèse des informations fond
Méthodologie globale d’inversion Inversion Géoacoustique
Comme l’illustre la Figure 52, ces informations sont accessibles sous plusieurs formes :
• sous forme de graphiques de type « Tracé de rayons », « Représentation de MNT du fond » ou encore « Tracé des réponses impulsionnelles mesurées et simulées » ;
• sous forme texte, dans des tableaux, afin de pouvoir réutiliser l’information dans un tableur lors de phase d’analyse des résultats. Il s’agit des caractéristiques des rayons propres, des paramètres des configurations expérimentales, ou de la synthèse des informations obtenues sur le fond ;
• ou encore sous forme de liens vers des fichiers binaires de RAYSON afin de pouvoir recharger la configuration de calcul de des simulations.
Les résultats de la synthèse de l’inversion s’affichent synthétiquement par ping et par case, et pour la fonction MNT, ainsi que la fonction de coût.
Des modifications et améliorations ont été ensuite apportées à l’archivage des résultats afin d’autoriser le rejeu automatisé de la simulation des rayons avec RAYSON. Le paramétrage du rejeu des simulations a été rendu possible par la sauvegarde binaire des différents objets : configuration, environnement, caractéristiques des rayons propres et simples …. Le calcul des rayons propres ayant été stocké, le rejeu des simulations peut être extrêmement rapide. Cette fonctionnalité a permis d’optimiser le temps passé à l’analyse et la compréhension des résultats de l’inversion, et surtout de procéder à une analyse organisée, c’est-à-dire constructive, mémorisée et précise.
4.4. Conclusions
Nous avons mis au point une méthode globale d’inversion qui permet de traiter une radiale dans son intégralité en respectant à la fois les contraintes de paramétrisation et de temps-réel du REA. Cette méthode permet de prendre en compte un milieu évolutif. Afin d’analyser et de synthétiser le nombre important de résultats issu d’une inversion, nous avons développé des outils spécifiques de présentation des résultats sous forme de modèle numérique de terrain. Nous nous proposons à présent de valider au chapitre suivant la méthode d’inversion développée, en la testant sur des données synthétiques.
Inversion de données synthétiques Inversion Géoacoustique
Chapitre 5 Inversion de données synthétiques
L’objectif des travaux menés dans ce chapitre est de tester la méthode d’inversion sur des données synthétiques, afin de caractériser les performances intrinsèques de la méthode développée. Le but de ces travaux est donc de vérifier que la routine d’inversion permet de retrouver le milieu marin défini.
Les objectifs initiaux étaient de mettre en évidence deux zones de caractéristiques sédimentaires différentes. Pour cela, ces travaux ont débuté par le choix d’une tranche verticale de l’océan typique de notre problème, c’est-à-dire présentant des trajets caractéristiques pour lesquels on peut nettement observer quatre rayons bien séparés dans le 1er pic de la réponse impulsionnelle. Nous avons ensuite procédé à la définition de radiales de porosité constante, puis présentant une rupture horizontale. L’environnement est décrit par la bathycélérimétrie moyenne de la campagne et un fond plat. Les simulations numériques de la propagation ont été réalisées. Elles ont consisté à simuler non pas simplement une réponse impulsionnelle, mais le signal acoustique transmis dans le milieu. Pour cela nous utilisons le module temps-réel du logiciel RAYSON qui modélise la transmission acoustique sous-marine en temps réel. Les signaux sonores simulés sont des champs temporels de pression reçus sur les hydrophones ; ils sont considérés comme des mesures à inverser et servent d’entrée à la méthode d’inversion.
Inversion de données synthétiques Inversion Géoacoustique
Nous présentons la méthode de génération des signaux synthétiques, avant de montrer les résultats de l’inversion dans le cas d’une radiale homogène, puis évolutive (présentant une rupture horizontale). Ces résultats sont importants puisqu’ils permettent de valider la faisabilité de la méthode. Cette étape de validation permet en outre d’analyser l’impact de l’effet Doppler dû aux déplacements conjoints du navire émetteur et de l’antenne réceptrice sur le procédé d’inversion. Elle aboutit à un autre résultat majeur en montrant un problème lié à l’effet Doppler et une limitation de la méthode d’inversion, lors de l’usage de signaux de durée d’émission longue et lorsque le déplacement relatif source/récepteur est important.