Dissertations / Theses: 'Satellites artificiels – Systèmes de communication'

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Cantillo, Juan. "Codage multi-couches pour systèmes de communication par satellites." Phd thesis, Paris, ENST, 2008. https://pastel.hal.science/pastel-00005209.

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Abstract:

Cette thèse aborde les problèmes liés à la fiabilité des transmissions satellitaires depuis la perspective de l'optimisation multi-couches. S'agissant d'un aspect crucial des communications satellitaires ayant des implications à presque tous les niveaux de la communication, le contrôle des erreurs est sans doute l'une des thématiques satellite où les techniques multi-couche peuvent jouer un rôle important. La première partie de ce travail s'intéresse à la stratégie de contrôle des erreurs des satellites DVB de première génération, où sont identifiées des redondances liées à une gestion inefficace du problème par le décodeur canal et les couches d'adaptation. Une solution basée sur une approche multi-couche réduisant ces inefficacités est alors proposée. Ensuite, nous nous consacrons au standard satellite DVB de nouvelle génération et à la définition de GSE, sa nouvelle couche d'adaptation pour IP. Nous montrons comment GSE intègre de nombreux concepts multi-couches, parmi lesquels ceux liés à une gestion des erreurs basée sur les considérations de la première partie de ce travail. La troisième et dernière partie de ce travail présente HERACLES. Ce nouveau mécanisme multi-couches permet d'apporter des capacités accrues de correction d'erreurs et de synchronisation paquets à tout système de communications digitales sans consommation supplémentaire de bande. HERACLES a été entièrement développé dans cette thèse et a fait l'objet de deux brevets récents. Les résultats globaux de ce travail montrent les possibilités offertes par l'approche multi-couchesau problème du contrôle des erreurs, et ouvrent d'excellentes perspectives de déploiement dans les réseaux futurs
This thesis addresses the error control problem for satellite links from the perspective of cross-layer design. At the crossroads of qos-related constraints, devices complexity and efficient spectrum use, error control is indeed a key aspect of wireless communications - particularly crucial in the satellite context - where cross-layer enhancements can play an important role. After a thorough introduction to cross-layer design, the first part of this work focuses specifically on the error control strategy of early DVB satellites, where redundancies between the channel decoder and the adaptation layers are set to light in order to propose a joint bandwidth-efficient error control policy. The focus then moves to second-generation DVB satellites and the definition of the novel, IP-centric and cross-layer friendly GSE encapsulation protocol, where results from the aforementioned study were successfully applied. Finally, a whole new cross-layer framework called HERACLES is introduced, offering efficient and overhead-free error correction capabilities for almost any layer of a protocol stack and being patented at the moment of writing these words. The results of the overall work show the strengths of an integrated approach to error control, and open the way for innovative cross-layer mechanisms to be deployed in next-generation communications networks

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Cantillo, Juan. "Codage multi-couches pour systèmes de communication par satellites." Phd thesis, Télécom ParisTech, 2008. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00005209.

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Abstract:

Les architectures satellitaires actuelles pour distribution de services interactifs IP et la connectivité large bande sont basées sur les principes en couches du modèle de référence OSI. Il ne fait aucun doute que l'approche classique basée sur la résolution de problèmes spécifiques à chaque couche dans le cadre du modèle de référence a été très fructueuse jusqu'à aujourd'hui. De nombreux protocoles ont été adaptés aux environnements satellite, et les couches physiques actuelles opèrent près de leurs limites théoriques de performance grâce à l'état très avancé des techniques de modulation et de codage. Cependant, les caractéristiques uniques des transmissions par satellite font que de nombreux et importants problèmes tels que la transparence de la mobilité, le respect des niveaux de services négociés ou la fiabilisation à grande échelle des communications point à multipoint n'ont pas encore trouvé de solutions satisfaisantes dans le cadre de l'approche traditionnelle en couches. L'approche modulaire n'appréhende que moyennement les interactions complexes qui existent entre les couches ainsi que celles avec le médium sans fil, et de ce fait le design actuel fait apparaître des redondances et inefficacités affectant les performances globales. De nombreux chercheurs ont donc commencé à aborder ces différents problèmes de manière holistique, en mettant l'accent sur les avantages potentiels d'une collaboration entre couches au-delà du modèle de référence. La flexibilité résultant d'échanges accrus entre les différentes couches offre en effet de riches possibilités d'optimisation globales, favorisant une meilleure intégration des satellites dans un environnement réseau de plus en plus hétérogène. Cette "optimisation multi-couches" apparaît aujourd'hui comme un domaine de recherche très prometteur pour les communications satellitaires et sans fil en général. Elle se caractérise par une approche pluridisciplinaire mêlant différents aspects de la théorie de l'information, du design de protocoles réseau et du traitement du signal avancé. Force est de constater que de nombreuses techniques multi-couches récemment proposées ont commencé à traiter avec succès quelques uns des problèmes énumérés auparavant, ce qui explique que nombreux protocoles, standards et systèmes de nouvelle génération ont déjà commencé à intégrer ces principes de facto. Cette thèse aborde les problèmes liés à la fiabilité des transmissions satellitaires depuis la perspective de l'optimisation multi-couches. S'agissant d'un aspect crucial des communications satellitaires ayant des implications à presque tous les niveaux de la communication - tels que la qualité de service, la complexité des terminaux ou l'utilisation du spectre - le contrôle des erreurs est sans doute l'une des thématiques satellite où les techniques multi-couche peuvent jouer un rôle important. Après une introduction dédiée aux techniques multi couche en général, la première partie de ce travail s'intéresse à la stratégie de contrôle des erreurs des satellites DVB de première génération, où sont identifiées des redondances liées à une gestion inefficace du problème par le décodeur canal et les couches d'adaptation. Une solution basée sur une approche multi-couche réduisant ces inefficacités et améliorant l'utilisation des ressources est alors proposée. Dans un deuxième temps, nous nous consacrons au standard satellite DVB de nouvelle génération et à la définition de GSE, sa nouvelle couche d'adaptation pour IP. Nous montrons comment GSE intègre de nombreux concepts multi-couches, parmi lesquels ceux liés à une gestion des erreurs basée sur les considérations de la première partie de ce travail. La troisième et dernière partie de ce travail présente HERACLES. Ce nouveau mécanisme multi-couches permet d'apporter des capacités accrues de correction d'erreurs et de synchronisation paquets à tout système de communication par paquets sans consommation supplémentaire de bande. HERACLES a été entièrement développé dans le cadre de cette thèse et a fait l'objet de deux brevets récents. Les résultats globaux de ce travail montrent les possibilités offertes par l'approche multi-couches au problème du contrôle des erreurs, et ouvrent d'excellentes perspectives de déploiement dans les réseaux futurs.

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Kiatmanaroj, Kata. "Allocation de fréquence dans les systèmes de communication par satellites de type SDMA." Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00715148.

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Abstract:

Le travail présenté dans cette thèse traite des problèmes d'affectation de fréquences (FAP) qui se produisent dans les systèmes de communication par satellite utilisant la technologie SDMA. Ces systèmes se composent d'un satellite et d'une zone de service de taille fixe dans laquelle sont répartis des utilisateurs. L'objectif est alors de servir un maximum d'utilisateur en fréquence dans cette zone de service. Cependant, l'affectation ne doit pas violer les contraintes d'interférence qui apparaissent lorsque deux utilisateurs utilisent une même fréquence ou lorsqu'ils se partagent une même plage de fréquence. Deux types d'interférences sont considérés dans cette étude : les interférences binaire et cumulative. Pour chacune d'elles, les problèmes d'affectation de fréquence de type mono-porteuse (une fréquence par utilisateur) et multi-porteuses (plusieurs fréquences par utilisateur) sont traités. Le problème de l'affectation bidimensionnelle est aussi abordé et nous proposons des modèles de Programmation Linéaire en Nombre Entiers (PLNE) pour le résoudre. Au niveau des méthodes de résolution, nous utilisons des algorithmes gloutons, des modèles de PLNE pour le problème de type mono-porteuse. En outre, un algorithme de déplacement continu de faisceau est conçu pour améliorer les solutions en résolvant un problème d'optimisation continu non linéaire. Concernant le problème de type multi-porteuses, nous le ramenons à un problème d'ordonnancement et celui-ci est résolu à l'aide de la PLNE et la Programmation Par Contraintes (PPC). Il est par ailleurs montré que les résultats issus de la PPC sont meilleurs que ceux de la PLNE. De plus, en transformant les interférences cumulatives en interférences binaires, la méthode d'ordonnancement avec les contraintes induites par les cliques donne de bien meilleurs résultats. Nous considérons également un problème industriel dans lequel de nombreuses contraintes apparaissent ce qui rend le problème très complexe et insoluble avec des méthodes exactes. Face à ce constat, deux algorithmes gloutons sont réalisés et leurs résultats sont comparés.

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Meddeb, Souad. "Identification des filtres de Volterra et des modèles bilinéaires : application à la communication par satellite." Toulouse, INPT, 2000. http://www.theses.fr/2000INPT036H.

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Abstract:

Le propos de cette thèse est le développement de certaines méthodes d'identification des systèmes non linéaires afin de les appliquer au domaine de transmissions par satellite. Elle débute par une revue de la méthodologie de l'identification d'un système donné : 1) le choix de la structure des modèles, 2) l'estimation paramétrique et enfin 3) la validation du modèle choisi. Les chapitres 2 et 3 sont consacrés à l'estimation paramétrique des filtres de Volterra et du modèle bilinéaire. Ces deux modèles sont attractifs grâce à leur capacité à modéliser plusieurs systèmes non linéaires et à leur linéarité par rapport à leurs paramètres. Quelques méthodes d'estimation des paramètres ont été proposées lorsque le système est non stationnaire. L'attention est ensuite tournée vers le potentiel offert par ces modèles en modélisation non linéaire d'une chaîne de transmission satellitaire. Dans le chapitre 4, nous avons d'abord démontré que les filtres de Volterra sont capables de modéliser une chaîne de transmission contenant un canal non linéaire et sans mémoire comme le tube à onde progressive (TOP). Cette étude a été menée aussi bien pour une chaîne stationnaire que pour une chaîne mobile. Des simulations à l'aide du programme NEWTEST donnent finalement les résultats de l'identification de ces chaînes de transmission par satellite en utilisant les filtres de Volterra et le modèle bilinéaire.

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Malicorne, Marie. "Analyse des performances de systèmes de navigation par satellites pour les applications en environnement urbain." École nationale supérieure de l'aéronautique et de l'espace (Toulouse ; 1972-2007), 2001. http://www.theses.fr/2001ESAE0014.

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Abstract:

Au cours de ces dernières années les applications des systèmes de navigation par satellites se sont beaucoup diversifiées, et le système Galileo doit tenir compte de ce grand nombre d'applications. Parmi toutes ces applications, la navigation en milieu urbain semble être l'une des plus importante. L'environnement urbain est caractérisé par d'importants angles de masquage et la présence d'un grand nombre d'obstacles qui produisent des trajets multiples. Un modèle de la propagation des ondes dans l'environnement considéré est donc nécessaire. Une méthode déterministe, basée sur l'optique géométrique, a été choisie. Afin de calibrer les simulations réalisées avec cet outil, des mesures sur la visibilité du système GPS dans différents environnements ont été réalisées et comparées avec les résultats obtenus avec notre outil de simulation. Les conditions contraignantes du milieu urbain ne rendent pas toujours possible le calcul de la position de l'usager avec le degré de précision désiré. Il est donc nécessaire de considérer des méthodes qui permettront d'améliorer les performances du système.

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Jegham, Nizar. "Performances des applications IP dans les systèmes de communications par satellite : cas du DVB-RCS et du DVB-S2." Phd thesis, Université Paris-Est, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00495622.

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Abstract:

Les retours et les études dont on dispose sur les réseaux IP par satellite ne permettent pas d'apprécier les performances dont ils sont capables. Pourtant, les difficultés de transmettre de l'IP par satellite persistent encore. L'inadaptation du protocole IP, initialement conçu pour des réseaux terrestres, au large produit délai-bande du média satellite est une raison. Le fonctionnement souvent dé-corrélé entre les niveaux supérieurs de la pile TCP/IP et les couches physique et MAC du média satellite, est une autre. Dans le cadre de ce travail de thèse nous adoptons une démarche expérimentale basée sur l'observation, l'analyse et l'évaluation de systèmes implantant des technologies IP par satellite tels que le standard DVB-RCS, la technologie propriétaire iDirect ou la nouvelle norme DVB-S2. Nous étudions l'impact des règles de qualité de service IP sur les performances des applications dans un contexte de bande limitée. Nous nous penchons notamment sur l'évaluation des efficacités de l'encapsulation IP en termes de consommation de bande. Notre premier objectif est de déceler les niveaux auxquels un opérateur peut agir en vue d'optimiser la configuration d'un système IP par satellite et en accroître les performances

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Tou, Ihsane. "Adaptation de la couche transport des systèmes de communication hybrides satellite/terrestre." Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00807583.

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Abstract:

Nos travaux de thèse ont pour objectif l'adaptation de la couche transport des systèmes de communications hybrides satellite/terrestre. Les réseaux satellites DVB-S2/RCS représente une solution alternative dans les zones reculés ou non couvertes par les réseaux filaires. Cependant, vu leur coût élevé et les caractéristiques qu'ils présentent, ils doivent être utilisés en complémentarité avec les solutions terrestres, constituants des réseaux intégrées ou hybrides (satellite/terrestre), en support du multiservice, avec ce que cela entraine en termes d'exigences liées aux nouveaux usages (accès généralisé et transparent). La première contribution consiste à l'analyse d'un système réel afin de caractériser le lien satellite. Cette démarche permet une éventuelle configuration d'un système émulé et s'avère le meilleur moyen pour bien paramétrer ce dernier. Par la suite, nous avons procédé à un ensemble de tests d'évaluation de plusieurs versions de TCP en utilisant l'émulateur SATEM. Vu les caractéristiques que représentent ces nouvelles versions de TCP, nous avons abouti à une proposition originale consistant à utiliser sur le segment satellite ces versions sans autre artifice architectural. Nous avons aussi proposé une solution qui permet d'améliorer le contrôle de congestion sur la voie aller DVB-S2 avec l'ACM pour les applications streaming, en utilisant le DCCP. Enfin, nous proposons une solution d'adaptation au niveau transport, qui s'avère efficace pour les handovers dans les réseaux hybrides satellites/terrestres et qui vient étayer nos résultats obtenus sur le segment satellite.

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Callec, Vincent. "Systèmes antennaires reconfigurables pour l'observation spatiale." Phd thesis, INSA de Rennes, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00935319.

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Abstract:

Cette thèse s'intéresse à la conception d'antennes ultra large bande reconfigurables. Cette étude a été motivée par le souhait de regrouper l'ensemble des antennes d'observation présentes sur les satellites en un panneau rayonnant unique afin de pouvoir réduire la taille de ces derniers. Les travaux présentés dans ce mémoire sont donc principalement axés sur la conception d'antennes spirales et sur les améliorations qui peuvent leur être apportées. Ainsi, une nouvelle topologie d'antenne spirale carrée reconfigurable en un réseau de quatre antennes spirales carrées plus petites sur la même ouverture rayonnante est exposée. Cette reconfiguration permet d'augmenter l'efficacité de surface de la structure tout en offrant de nouvelles possibilités d'utilisation à l'antenne et en améliorant ses performances. Les caractéristiques et les performances des deux configurations en états figés sont détaillées. Les maquettes réalisées et les résultats de mesure sont également présentés afin de valider le fonctionnement de l'antenne. Ensuite, différentes améliorations de cette structure sont présentées ainsi qu'une application possible. Enfin, une solution permettant d'améliorer le fonctionnement des antennes spirales imprimées au-dessus d'un plan de masse est décrite. En effet, cette solution permet de supprimer un nul de rayonnement lorsque l'antenne se situe à une demi-longueur d'onde du plan de masse. Sa bande passante d'utilisation peut ainsi être potentiellement doublée sans perdre la moitié de l'énergie comme avec l'utilisation d'absorbants. Cette technique consiste à ajouter un élément rayonnant parasite au-dessus de l'antenne. Cet élément est excité par couplage à l'antenne spirale et rayonne à la fréquence du nul de rayonnement. Cet élément étant faible bande, il ne dégrade pas le fonctionnement de l'antenne aux autres fréquences de la bande passante. Une structure utilisant ce concept a été réalisée afin de valider son fonctionnement.

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Suquet, Etienne. "Caractérisation multi-fréquence du canal de propagation et modélisation de la similitude en fréquence instantanée pour optimiser des liens satellitaires en bandes Ka et Q/V." Electronic Thesis or Diss., Université de Toulouse (2023-....), 2024. http://www.theses.fr/2024TLSES019.

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Abstract:

La caractérisation du canal de propagation est un enjeu majeur afin d'optimiser les systèmes de communication par satellite. En bande Ka, ou aux bandes de fréquences supérieures, les affaiblissements du signal sont presque exclusivement causés par la troposphère, et en particulier par la pluie, dont l'atténuation peut atteindre des niveaux empêchant toute communication. La similitude en fréquence est une technique permettant d'évaluer l'atténuation troposphérique à une fréquence cible, à partir de mesures effectuées par un récepteur balise à une fréquence généralement plus faible. Cette technique permet d'obtenir des statistiques d'affaiblissement précises à la fréquence souhaitée à partir de celles à la fréquence de mesure. La similitude en fréquence peut aussi être utilisée pour connaître en temps réel l'affaiblissement sur une liaison satellitaire montante à partir de la mesure sur une liaison descendante, dans le but d'optimiser des techniques de lutte contre l'affaiblissement. Dans ce contexte, le travail de cette thèse a tout d'abord consisté à étudier les sources d'erreur affectant les mesures d'atténuation issues d'un récepteur balise, dans le but de les quantifier, et, si possible, de les corriger. Ensuite, divers modèles de référence de similitude en fréquence ont été évalués Des axes d'améliorations sont alors proposés. En particulier, l'apport des modèles de similitude en fréquence basés sur des modélisations microphysiques est démontré à partir de mesures de propagation pluriannuelles multifréquences, collectées en bandes Ku, Ka et Q en zone tropicale
The characterization of the propagation channel is a major issue in order to optimize satellite communication systems. At Ka-band, or at higher frequency bands, signal attenuation is almost exclusively caused by the troposphere, and particularly rain, whose attenuation can reach levels preventing any communication. Frequency scaling is a technique aiming to determine the tropospheric attenuation at a target frequency, from measurements made at another frequency using a beacon receiver. This technique is useful to obtain precise attenuation statistics at a target frequency, or to determine in real time the attenuation on a satellite uplink, from a measurement of the attenuation on the downlink, in order to optimise fade mitigation techniques. This thesis activity consisted in studying, on the one hand, the sources of error affecting attenuation measurements, collected using beacon receivers, in order to quantify them, or even, if possible, to correct them. On the other hand, several promising frequency scaling models of the literature are reviewed, and improvements are considered. In particular, it is shown that frequency scaling models based on micro-physical modelling are of interest for tropical climates

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Baudin, Roland. "Évaluation du taux d'erreur de bits dans des chaines non-linéaires de communications numériques." Toulouse, INPT, 1992. http://www.theses.fr/1992INPT086H.

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Abstract:

Cette these, divisee en trois parties, est consacree a l'etude de methodes permettant l'evaluation du taux d'erreur de bits (teb) dans des chaines non-lineaires de communications numeriques par satellite. En effet, la presence d'amplificateurs non-lineaires du type tube a onde progressive (top) dans les repeteurs des satellites pose de nombreux problemes theoriques lors du calcul ou de l'estimation du teb sur la liaison. Dans la premiere partie, nous presentons le contexte global de l'etude suscitee par le centre national d'etudes spatiales de toulouse (cnes). Nous precisons en particulier le type de chaines de communications numeriques etudie: les modulations considerees sont en general les modulations par deplacement de phase a m etats, et plus particulierement les modulations a deux ou quatre etats de phase (bpsk ou qpsk); le codage correcteur d'erreurs n'est pas pris en compte. La deuxieme partie prend appui sur l'etude des caracteristiques non-lineaires des amplificateurs a top pour presenter une synthese des nombreuses methodes analytiques de calcul du teb que l'on a pu recenser dans la bibliographie. Le but de cette synthese est de montrer les limitations de ces methodes lorsqu'il s'agit de les appliquer a des chaines non-lineaires realistes. Dans la troisieme partie, nous nous interessons aux methodes d'estimation du teb par simulation. Nous presentons et appliquons les principales methodes classiques et mettons en evidence les problemes de rapidite et de precision des estimations qu'elles posent. Dans le but d'y remedier, nous proposons une methode originale, appelee methode quasi-analytique modifiee, qui nous parait bien adaptee au probleme de l'estimation du teb sur une chaine non-lineaire. Nous etudions les performances de cette methode et presentons des exemples d'application realistes. Nous concluons en comparant les performances des diverses methodes etudiees et en indiquant comment en tirer le meilleur parti

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Millerioux, Jean-Pierre. "Techniques de détection multi-utilisateurs pour les communications multifaisceaux par satellite." Phd thesis, Télécom ParisTech, 2006. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00002006.

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Nous nous intéressons dans cette thèse à la définition et l'évaluation de techniques de détection multi-utilisateurs pour le traitement des interférences co-canal sur la voie retour des systèmes de communication multifaisceaux par satellite. L'utilisation de ces techniques peut en effet permettre de tolérer des C/I plus faibles que ceux des systèmes classiques, et ainsi autoriser des motifs de réutilisation de fréquence plus efficaces d'un point de vue capacité. L'accès et les formes d'ondes envisagés sont inspirés de la norme DVB-RCS. Nous proposons des algorithmes d'élimination itérative d'interférence adaptés au contexte envisagé. Ces algorithmes incluent notamment la ré-estimation de certains paramètres du canal (réponses en amplitude et en phase des signaux sur les différents faisceaux, fréquences des signaux). Ils sont dans un premier temps évalués en terme d'erreur d'estimation et de taux d'erreurs binaire sur des configurations d'interférences fictives. Nous montrons qu'ils permettent d'obtenir des dégradations (par rapport au cas d'un utilisateur seul) très réduites sur des configurations caractérisées par des C/I très faibles. Nous nous intéressons dans un second temps à l'évaluation de ces algorithmes sur une couverture multifaisceaux. Des simulations effectuées sur une couverture construite à partir d'un modèle d'antenne multi-sources à réflecteur permettent une comparaison des différents algorithmes envisagés dans un contexte réaliste.

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Önen, Suna Melek. "La Sécurité des communications multipoints dans les réseaux satellitaires: Une approche centrée sur la satisfaction des utilisateurs." Phd thesis, Télécom ParisTech, 2005. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00001363.

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Les communications multipoints permettent à une source de distribuer des données à un groupe de récepteurs de façon optimale. Les réseaux satellitaires offrent des avantages considérables pour ces communications. Cependant, les applications multicast présentent des besoins forts en terme de sécurité, notamment pour la confidentialité, l'authentification et la disponibilité. De nombreuses solutions ont été proposées et analysées du point de vue performance pour répondre à ces besoins. Une des raisons qui ralentit leur implémentation est leur insuffisance en terme de fiabilité et satisfaction des clients. Le but de cette thèse est d'étudier et de fournir des solutions sécurisées et fiables qui tiennent compte des attentes des clients. Dans une première partie, nous proposons une étude détaillée du problème de la confidentialité multicast et soulignons les aspects négligés des solutions actuelles en terme de fiabilité et d'attente des clients. Puis, nous proposons une nouvelle approche dans laquelle le serveur regroupe les entités selon certains critères, définit un ensemble de membres privilégiés et leur offre un meilleur service. Dans la deuxième partie de la thèse, nous nous intéressons au problème de la disponibilité. Nous analysons les solutions actuelles de protection contre les attaques de déni de service et décrivons leurs limitations lors de leur implémentation pour les réseaux satellitaires. Enfin, nous proposons une solution originale qui permet à la source d'identifier rapidement les paquets falsifiés, et ainsi de limiter l'impact de ces attaques sur les clients légitimes.

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Ismaïl, Mohamed Amine. "Study and optimization of data protection, bandwidth usage and simulation tools for wireless networks." Nice, 2010. http://www.theses.fr/2010NICE4074.

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Abstract:

La conception de systèmes de communication sans fil supportant les services émergents suscite de plus en plus d'intérêt et ne cesse de poser des problèmes et des défis techniques à la communauté scientifique. Dans cette thèse, nous avons adressé trois de ces problèmes. La première contribution porte sur la fiabilisation des liaisons sans fil et en particulier sur la protection des données contre les évanouissements de longue durée dans le cadre d'un lien "satellite vers mobile". Nous avons proposé un algorithme innovant, appelé Codage Multi-rafale Glissant (CMRG), qui étend la protection “intra-rafale” (MPE-FEC) de DVB-H à une protection “inter-rafale”. Ce nouveau mécanisme permet la récupération de rafales intégralement perdues tout en prenant en compte les spécificités des équipements mobiles de poche. S'appuyant sur une organisation intelligente des données, notre algorithme offre une protection améliorée contre les évanouissements du signal de longue durée tout en utilisant le codage Reed-Solomon implémenté dans les puces DVB-H. CMRG a été approuvé par le Forum DVB et a été intégré à la norme DVB-SH dans laquelle il joue désormais un rôle clé. La deuxième contribution de cette thèse est liée à l'optimisation pratique de la bande passante dans le cadre de liaisons sans fil. Nous avons proposé WANcompress, une technique de compression de bande passante permettant de détecter et d'éliminer le trafic réseau redondant en envoyant uniquement une étiquette au lieu d'envoyer les paquets d'origine. Là où les techniques de compression habituelles opèrent sur des kilooctets (quelques secondes de trafic), WANcompress travaille à une échelle beaucoup plus importante de l'ordre de giga-octets (plusieurs jours, voire semaines de trafic). Nous avons effectué des expérimentations poussées qui ont montré que que Wancompress permet d'atteindre un facteur 25 en compression, ainsi qu'un facteur 22 en accélération. Des essais conduits sur des liens WiMAX et Satellite opérationnels transportant un trafic réel ont montré que WANcompress a amélioré considérablement le débit (jusqu'à 10 fois), et en moyenne 33% de la bande passante a été économisée. La troisième contribution de cette thèse est liée à la simulation des réseaux sans fil. Nous avons proposé un module IEEE 802. 16 WiMAX pour le simulateur ns-3. Notre module fournit une mise en oeuvre détaillée et conforme au standard de la topologie point-à-multipoint (PMP) avec le mode “Time Division Duplex” (TDD). Il supporte un grand nombre de fonctionnalités, permettant ainsi la simulation d'un ensemble riche et varié de scénarios tout en fournissant des résultats proches de la réalité. Ces fonctionnalités incluent notamment la gestion de la qualité de service (QoS), l'ordonnancement efficace du trafic montant et descendant, la classification des paquets, la gestion de la bande passante, la création dynamique de flux de service, ainsi qu'une simulation fiable de la couche OFDM qui permet le passage à l'échelle. Ce module a été fusionné avec la branche principale du simulateur ns-3, et est devenue l'une de ses composantes de base à partir de la version v3. 8
Today, many technical challenges remain in the design of wireless networks to support emerging services. The main contributions of this thesis are three-fold in addressing some of these issues. The first contribution addresses the reliability of wireless links, in particular through data protection against long fading time (also known as slow fading) in the context of a direct satellite-to-mobile link. We propose an innovative algorithm, called Multi Burst Sliding Encoding (MBSE), that extends the existing DVB-H intra-burst (MPEFEC) protection to an inter-burst protection. Our MBSE algorithm allows complete burst losses to be recovered, while taking into account the specificity of mobile hand-held devices. Based on an optimized data organization, our algorithm provides protection against long term fading, while still using the Reed-Solomon code already implemented in mobile hand-held chipsets. MBSE has been approved by the DVB Forum and was integrated in the DVB-SH standard in which it now plays a key role. The second contribution is related to the practical optimization of bandwidth usage in the context of wireless links. We have proposed WANcompress, a bandwidth compression technique for detecting and eliminating redundant network traffic by sending only a label instead of the original packets. It differs from standard compression techniques in that it removes redundant patterns over a large range of time (days/weeks, i. E. Giga-bytes) where as existing compression techniques operate on a smaller windwos scales (seconds, i. E. Few kilo-bytes). We performed intensive experiments that achieved compression factors up to 25 times, and acceleration factors up to 22 times. In a corporate trial conducted over a WiMAX network for one week, WANcompress improved the bitrate up to 10 times, and on average 33% of the bandwidth was saved. The third contribution is related to the simulation of wireless networks. We have proposed a 802. 16 WiMAX module for the widely used ns-3 simulator. Our module provides a detailed and standard-compliant implementation of the Point to Multi-Point (PMP) topology with Time Division Duplex (TDD) mode. It supports a large number of features, thus enabling the simulation of a rich set of WiMAX scenarios, and providing close-to-real results. These features include Quality of Service (QoS) management, efficient scheduling for both up-link and downlink, packet classification, bandwidth management, dynamic flow creation, as well as scalable OFDM physical layer simulation. This module was merged with the main development branch of the ns-3 simulator, and has become one of its standard features as of version v3. 8

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Zamoum, Selma. "Random access techniques for satellite communications." Thesis, Toulouse, INPT, 2019. http://www.theses.fr/2019INPT0116.

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Abstract:

Les nombreux avantages introduits par l’utilisation des satellites tels que la couverture à grande échelle, notamment dans les zones difficilement accessibles ou pauvres en infrastructure terrestres, a incité différentes communautés à développer des communications efficaces pour l’accès à Internet, la télévision et la téléphonie. Pendant longtemps, les techniques d’accès multiple basées sur la réservation de ressources (DAMA) ont largement été déployées sur la liaison retour, occupant ainsi une grande partie de la bande passante. Cependant, outre le temps aller-retour (RTT) additionnel dû à la demande d’allocation, qui est à la base important lors d’une communications par satellite, les ressources peuvent être sous-exploitées ou insuffisantes face à des applications entraînant un grand nombre d’utilisateurs telles que l’Internet des objets et les communications de machine à machine. Par conséquent, les techniques d’accès basées sur le protocole ALOHA ont largement pris place dans les études de recherche sur l’accès aléatoire (RA), et ont considérablement évolué ces derniers temps. La méthode CRDSA a particulièrement marqué ce domaine; elle a inspiré de nombreuses techniques d’accès aléatoire. Dans ce contexte, une méthode complémentaire, appelée MARSALA, permet de débloquer CRDSA lorsque celle-ci n’est plus en mesure de décoder de nouveaux paquets. Par contre, cela entraîne une complexité de corrélation liée à la localisation des paquets, qui est nécessaire pour combiner des répliques afin d’avoir une puissance de signal potentiellement plus élevée. C’est pourquoi, l’objectif principal de cette thèse est de proposer des alternatives efficientes et moins complexes. Nous nous intéressons plus précisément à la manière de gérer les transmissions multi-utilisateurs et de résoudre les interférences à la réception, avec la plus petite complexité. De plus, le phénomène de boucle qui se produit lorsque plusieurs utilisateurs transmettent leurs paquets dans les mêmes positions est traité, sachant qu’un plancher d’erreur au niveau des performances en taux de perte de paquets est par conséquent créé. Nous proposons donc des solutions synchrones et asynchrones, principalement basées sur un partage de données, au préalable, entre l’émetteur et le récepteur, dans le but de réduire la complexité de localisation, atténuer le phénomène de boucle et améliorer les performances du système. Ces techniques sont décrites et analysées en détails au cours de ce manuscrit
The effective coverage of satellites and the technology behind have motivated many actors to develop efficient communications for Internet access, television and telephony. For a long time, reservation resources of Demand Assignment Multiple Access (DAMA) techniques have been largely deployed in the return link of satellite communications, occupying most of the frequency bandwidth. However, these resources cannot follow the technological growth with big users communities in applications like the Internet of Things and Machine to Machine communications. Especially because the Round Trip Time is significant in addition to a potential underuse of the resources. Thus, access protocols based on ALOHA took over a big part of the Random Access (RA) research area and have considerably evolved lately. CRDSA have particularly put its fingerprint in this domain, which inspired many different techniques. In this context, a complementary method, called MARSALA comes to unlock CRDSA when packets can no longer be retrieved. This actually involves a correlation complexity related to packet localization which is necessary for replicas combinations that results in a potentially higher signal power. Accordingly, the main goal of this PhD research is to seek for effective and less complex alternatives. More precisely, the core challenge focuses on the way to manage multi-user transmissions and solve interference at reception, with the smallest complexity. In addition, the loop phenomenon which occur when multiple users transmit their packets at the same positions is tackled as it creates an error floor at the packet loss ratio performance. Synchronous and asynchronous solutions are proposed in this thesis, mainly based on providing the transmitter and the receiver with a shared prior information that could help reduce the complexity, mitigate the loop phenomenon and enhance the system performance. An in-depth description and analysis of the proposed techniques are presented in this dissertation

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Loireau, Maud. "Espaces, ressources, usages : spatialisation des interactions dynamiques entre les systèmes sociaux et les systèmes écologiques au Sahel nigérien." Montpellier 3, 1998. http://www.theses.fr/1998MON30058.

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Abstract:

L'objectif de ce travail etait de comprendre la structure et la dynamique des paysages et se donner les moyens de pronostiquer leur evolution. Cette etude a ete abordee a travers une approche de la dynamique et de la spatialisation des interactions entre les systemes ecologiques et sociaux, centree sur la dynamique entre ressources et usages. Les travaux ont conduit a differencier et proposer desmethodes pour caracteriser d'une part, a partir d'images aeriennes et satellitales, des espaces paysagers (unites paysageres), soumis a des facteurs biophysiques et a l'utilisation passee et actuelle des terres, et d'autre part, par modelisation, des espaces de pratiques homogenes (unites de pratiques homogenes) traduisant les modes d'intervention des societes rurales sur leur milieu. La confrontation de ces deux espaces conduit a definir des unites spatiales de reference, sur lesquelles sont quantifiees simultanement la nature et la quantite de ressources produites, ainsi que la nature et l'intensite des prelevements operes par les populations. Une approche modulaire par grand type d'utilisation des terres (agricole, pastorale et forestiere) a permis d'etablir des bilans spatialises pourchacun des modules, leur confrontation aboutissant a la comprehension des paysages actuels, a travers un bilan global multi-usage. Cette approche systemique a ete integree dans un systeme d'information sur l'environnement. Ce programme de recherche a ete conduit sur le site de banizoumbou au niger, sur lequel sont intervenues de nombreuses equipes de l'orstom, agronomes, pedologues et hydrologues, en collaboration avec l'equipe de m. D'herbes, phyto-ecologue a l'orstom. Les developpements informatiques ont ete realises en collaboration avec m. Gayte, actuellement a esrifrance.

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Pignoly, Vincent. "Étude de codes LDPC pour applications spatiales optiques et conception des décodeurs associés." Thesis, Bordeaux, 2021. http://www.theses.fr/2021BORD0025.

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Abstract:

Les systèmes de communications numériques sont omniprésents dans notre quotidien. L'évolution des besoins implique la recherche et le développement de solutions innovantes pour les futurs systèmes de communications. Dans le cadre des communications numériques satellitaires, la plupart des satellites utilisent des liens par radiofréquences pour communiquer avec la Terre. Pour limiter l'utilisation de bande passante et augmenter les débits, les technologies de communications numériques via des liens optiques constituent une alternative intéressante. Ces technologies utilisent des lasers pour l'émission des données et des télescopes en réception. Cependant, l'énergie lumineuse est absorbée ou déviée par les particules présentes dans l'atmosphère terrestre. Ces perturbations sont à l'origine de nouvelles problématiques et de nouveaux schémas de codage doivent être mis au point pour y remédier.Les codes LDPC sont une famille de codes correcteurs d'erreurs. Leurs performances proches de la limite de Shannon en font des solutions très attractives pour les systèmes de communications numériques. Ils ont notamment été sélectionnés dans le standard Wifi et pour la 5G, permettant d'atteindre de très haut débits (plusieurs Gbit/s). Ils ont aussi été retenus par les standards CCSDS et DVB-S2 pour des applications spatiales.Cette thèse porte sur l'étude et l'implantation matérielle de schéma de codage appliqué à des communications numériques satellitaires via des liens optiques. La première contribution est l'étude d'un schéma de codage pour un lien optique descendant avec un décodage canal à entrées souples au sol. Dans le cadre de cette étude, une architecture matérielle permettant d'implanter le processus de décodage sur FPGA et capable d'atteindre un débit attendu de 10 Gbit/s a été développée. Une deuxième contribution porte sur le lien optique montant impliquant un décodeur canal à entrées dures embarqué dans un satellite. Les contraintes qui en découlent ont amené à repenser l'algorithme Gallager B étendu. Cela a permis la conception d'une nouvelle architecture permettant d'effectuer efficacement un décodage à entrées dures tout en respectant les contraintes spatiales au niveau de la complexité matérielle, de la dissipation thermique et du débit (10 Gbit/s)
Digital communication systems are everywhere in our daily life. The evolution of needs implies the research and development of innovative solutions for future communication systems. Considering space digital communications, most satellites use radiofrequency links to communicate with the Earth. To minimize bandwith usage and increase throughputs, digital communication technologies based on optical links represent an interesting alternative. However, luminous energy is absorbed by particules that are present in the Earth's atmosphere. These perturbations implies new issues and new coding schemes must be developed to cope with them.LDPC codes are an error correction code family. Their performance near Shannon's limit makes them an attractive solution for digital communication systems. They have been selected in Wifi and 5G standards to achieve very high throughputs (several Gbps). They were also adopted in CSSDS and DVB-S2 standards for space applications.This thesis is about the study and the hardware implementation of coding schemes applied on optical links for space digital communication systems. The first contribution is the study of a coding scheme for an optical downlink with a soft input decoder on Earth. In this study, we developed a hardware architecture capable of implementing the decoding process on FPGA. The designed decoder reaches the expected throughput of 10 Gbps. A second contribution is about the optical uplink that implies hard input decoding in a satellite. Resulting constraints led us to rethink extended Gallager B algorithm. It made possible the develoment of a new architecture that manages the hard input decoding process efficiently while being compliant with space constraints, such as hardware complexity, heat dissipation and throughput (10 Gbps)

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Jardak, Nabil. "Localisation en zones de non-couverture des systèmes de radionavigation par satellites à base de répéteurs GNSS." Evry, Institut national des télécommunications, 2008. http://www.theses.fr/2008TELE0027.

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Abstract:

Chacun de nous a connu des situations dans lesquelles il se trouve perdu dès qu'il quitte un endroit familier. Vue l'importance de la donnée "position", et face à l'incapacité des systèmes GNSS (Global Navigation Satellite Systems) à fournir une position valide en zones difficiles, les scientifiques et les industriels ont développé plusieurs techniques de localisations en intérieurs. La présente thèse porte sur le système de positionnement en intérieur à base de répéteurs GNSS. Cette technique se base sur l'emploi de répéteurs GNSS qui transmettent, à l'intérieur, d'une façon séquentielle, les signaux GNSS captés par une antenne extérieure. Le positionnement se base sur la détermination des sauts de la phase du code (ou sauts de phase) se produisant au moment du passage d'un répéteur au répéteur suivant. Les sauts de phase sont sujets à des erreurs dont les plus importantes sont le multi-trajet et le bruit thermique. Les travaux développés au cours de cette thèse portent sur la réduction de l'effet de ces sources de perturbation sur les sauts de phase. Pour cela, des techniques originales ont été proposées : la technique de la boucle ouverte pour la réduction de l'effet du bruit thermique, la SMICL, la MIDLL et la SxPRCT pour la réduction de l'erreur due au multi-trajet. La technique de la boucle ouverte consiste en l'usage d'une boucle de code ouverte aidée par la boucle de porteuse, profitant des propriétés statistiques du bruit. Cette technique a permis une amélioration significative de la mesure des sauts de phase. La technique SMICL consiste en un discriminateur de boucle de code insensible aux trajets multiples ayant des délais relatifs inférieurs à 0,5 chip, typiques d?un environnement intérieur de taille limitée. Les performances de la SMICL dépassent largement celles des techniques existantes pour les multi-trajets courts (1 à 2 m d'erreur résiduelle sur la mesure de code). La technique MIDLL réduit l'effet des trajets multiples sur la mesure de code sans limite de délai. L'idée de base repose sur le fait que le discriminateur standard possède un point invariant aux trajets multiples lorsqu'il est convenablement normalisé. Les résultats auxquels a abouti cette technique sont excellents (1 à 2 m d'erreur sur la mesure de code). La technique SxPRCT de réduction des trajets multiples moyens et longs consiste en l'usage de la fonction de corrélation entre la séquence reçue et le produit du PRN par une sous porteuse carrée. Cette approche agit comme un filtre pour les trajets multiples moyens et longs. Les résultats de simulations ont montré que cette technique était très efficace. La MIDLL ainsi que la SxPRCT peuvent servir pour le positionnement en extérieur utilisant les GPS, tout comme la SMICL dans une moindre mesure. Les trois techniques sont adaptées au cas du système à base de répéteurs. En outre, la technique MIDLL a été appliquée aux signaux Galileo du service ouvert de la bande E1. Ces techniques permettent au système de localisation à base de répéteurs d'atteindre ses performances théoriques de positionnement avec une précision inférieure à 2 mètres en 3D
The indoor localisation systems are increasingly needed in supporting future Location Based Services (LBS). This thesis deals with the indoor positioning system based on GNSS repeaters. This system is based on the use of four repeaters which transmit the GNSS signals collected by an outdoor antenna indoors, in a time multiplexing mode. The positioning is based on the code phase jumps produced at the instant of the signal transition between two repeaters. This phase jumps mainly suffer from two error sources: thermal noise and multipath. Therefore, this thesis develops theoretical aspects of the system of repeaters and proposes innovative techniques to reduce the effect of the error sources on the phase jumps. The open loop technique was proposed to reduce the effect of thermal noise on the phase jumps based on the statistical properties of the noise. It implements an open code loop aided by the phase loop. Practical results showed a significant improvement in the phase jump measurement quality. The SMICL (Short Multipath Insensitive Code Loop) technique implements a code loop discriminator insensitive to multipath having relative delays lower than 0. 5 chip, typical of indoor environments. It dramatically improves the code phase measurements in the presence of multipath (maximum error between 1 and 2 m). Another multipath mitigation technique, the MIDLL (Multipath insensitive delay lock loop), is presented. The MIDLL is based on the fact that the code discriminator has an invariant point when it is suitably normalized. This technique outperforms the existing multipath mitigation techniques both in terms of simplicity of implementation in current receivers and precision (maximum error between 1 and 2 m, too). The SxPRCT (Subcarrier x PRN Reference Code Technique) filters medium and long multipaths by using a reference replica which is the product between the PRN code and a square subcarrier. The SxPRCT yields excellent results. The MIDLL and the SxPRCT were developed for the outdoor positioning using the GPS, as is the case of the SMICL but to a lesser extent. These techniques were adapted to the case of the system of repeaters. Moreover, the MIDLL has successfully been applied to the Galileo open service codes on E1. These techniques allow the repeaters based system to reach its theoretical accuracy namely indoor positioning in the range 2 meters

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Barotto, Béatrice. "Introduction de paramètres stochastiques pour améliorer l'estimation des trajectoires d'un système dynamique par une méthode de moindres carrés : application à la détermination de l'orbite d'un satellite avec une précision centimétrique." Toulouse 3, 1995. http://www.theses.fr/1995TOU30196.

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Abstract:

En presence d'imperfections du modele dynamique, les methodes d'estimation des trajectoires du systeme dynamique, par resolution d'un probleme de moindres carres non lineaire de grande taille, ne permettent pas de profiter de l'extreme precision des mesures faites sur l'etat du systeme. Afin d'estimer plus finement la trajectoire du systeme dynamique, le traitement des erreurs de modeles dans l'algorithme de filtrage-lissage doit etre envisage. Ces erreurs sont prises en compte sous la forme de processus colores dans les equations d'evolution de la dynamique et dans les equations de mesure. Certains parametres des modeles dynamique et de mesure sont alors supposes stochastiques. Afin de resoudre cette classe de probleme de moindres carres non lineaire, une methode de filtrage-lissage a du etre developpee. Elle correspond a une approche de gauss-newton appliquee a un probleme de moindres carres non lineaire qui est linearise au voisinage d'une bonne estimation de la trajectoire du systeme dynamique. Cette methode est developpee dans une formulation racine carree de givens afin d'eviter des problemes d'ordre numerique et inclut le traitement des parametres stochastiques. Cette methode peut s'appliquer a des problemes d'origines diverses. Elle a ete appliquee a la determination de l'orbite du satellite franco-americain d'oceanographie topex/poseidon lance en 1992. En 1995, les methodes classiques permettent d'obtenir une precision de l'ordre de trois centimetres dans la direction radiale a partir des mesures doris et laser. La nouvelle methode permet d'obtenir des orbites de meilleure precision en introduisant une acceleration empirique stochastique agissant sur le satellite. Cette methode a aussi l'avantage d'etre independante de l'altitude du satellite et de traiter n'importe quel type de mesures

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Boutonnet, Arnaud. "Déploiement optimal contraint et robuste de satellites volant en formation invariante." Toulouse, ENSAE, 2003. http://www.theses.fr/2003ESAE0021.

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Abstract:

L’objet principal de cette thèse est de résoudre l’une des phases de reconﬁguration de satellites volant en formation : le déploiement. L'originalité du travail consiste à proposer des solutions optimales sous forme analytique qui prennent en compte les contraintes (plate-forme, risque de collision). Ces solutions analytiques permettent alors de faire très rapidement des études d’analyse mission. Le domaine d’application est la classe des formations géocentriques invariantes. Grâce à leur géométrie fixe au cours d’une révolution, ces formations sont utiles pour diverses missions : l'interférométrie radar ainsi que la synthèse d’antenne passive et active sont les plus intéressantes. La thèse est ainsi divisée en trois parties complémentaires : Positionnement du sujet : une classification originale des missions et des problèmes de guidage associés est proposée. A partir de cette classiﬁcation, un nouveau modèle déﬁnissant une classe particulière, celle des formations invariantes, est développé. Déploiement optimal contraint pour les formations invariantes : la loi de guidage à consommation minimale est obtenue sous forme analytique par la méthode du Primer Vector. L’ utilisation combinée des conditions nécessaires d’optimalité fournies par le Primer Vector et de la méthode des Variations de Paramètres permet de prendre en compte des contraintes sur la commande tout en obtenant la solution optimale. La collision entre chaque satellite et le dernier étage du lanceur résultant de la solution optimale est évitée par l'adjonction puis l’optimisation d’une manœuvre d'injection du lanceur. Robustesse de la solution : le risque de collision découlant de l'introduction des dispersions sur l’application des manœuvres est limité par l'introduction d'une loi de commande innovante. Les distances minimales obtenues pour le cas non dispersé sont quasiment retrouvées moyennant une légère surconsommation d’érgols. Quant à l'imprécision du déploiement due à l'introduction des perturbations orbitales, elle est maîtrisée par la modification de la stratégie d’injection. Les caractéristiques du déploiement non perturbé sont alors retrouvées avec un très faible surcoût en ergols. Des travaux complémentaires sur le déploiement des formations géocentriques périodiques et le maintien à poste des formations géocentriques non-kepleriennes sont en outre présentés.

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Métris, Gilles. "Théorie du mouvement du satellite artificiel : développement des équations du mouvement moyen : application à l'étude des longues périodes." Observatoire de Paris, 1991. http://www.theses.fr/1991OBSP0036.

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Abstract:

L’objet de ce travail est l'élaboration d'une méthode permettant d'obtenir des informations géodynamiques à partir des variations à longues périodes du mouvement du satellite artificiel. Les phénomènes à courtes périodes sont parfois difficiles à modéliser précisément, et sont toujours à l'origine de difficultés numériques lors de l'intégration du système différentiel du mouvement sur de longues périodes de temps. C'est pourquoi nous proposons d'étudier directement la partie du mouvement ne contenant pas de variations à courtes périodes (périodes inferieures à 1 jour). Dans l'évolution des variables qui décrivent le mouvement du satellite, il est possible de séparer artificiellement les variations à courtes périodes et les variations à longues périodes (y compris les variations séculaires). Ces dernières décrivent un mouvement fictif que nous désignons par mouvement moyen centre. Nous donnons un algorithme permettant de construire le système différentiel décrivant le mouvement moyen centre par transformation analytique du système initial. Pour la plupart des perturbations, nous avons pu utiliser le formalisme hamiltoniens et la théorie des transformations canoniques par méthode de Lie. Nous avons ainsi traité les perturbations dues au potentiel terrestre, a un troisième corps (Lune, Soleil, planètes), aux marées terrestres et océaniques. Cela a nécessité des calculs algébriques très volumineux que nous avons réalisés à l'aide d'un manipulateur de séries. Le système différentiel moyen obtenu peut être intégré numériquement avec un très grand pas de calcul (environ 12 heures au lieu de quelques minutes pour le système initial). Le temps de calcul est ainsi divisé par un facteur supérieur a 10 (le gain diffère selon les perturbations) et les erreurs numériques sont insignifiantes. Des calculs précis sur des arcs continus de plusieurs dizaines d'années deviennent alors beaucoup plus accessibles. Les résultats issus de l'intégration peuvent être comparés à des observations convenablement prétraitées. Des observations simulées nous ont permis de valider la méthode.

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Bertrand, Timothée. "Les sûretés dans le financement de projet des systèmes de télécommunications par satellites." Nice, 2003. http://www.theses.fr/2003NICE0011.

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Abstract:

Depuis quelques décennies, le satellite est devenu indispensable pour bon nombre d'activités. L'objet spatial implique pour sa mise en place dans l'espace, des investissements considérables, rendant nécessaire le recours à des prêts bancaires garantis. Les sûretés ainsi sollicitées portent sur le satellite et son système (codes d'accès, licences et autorisations, position orbitale), ce qui soulève d'importantes complications comme celle de la saisie du satellite en orbite. . . Des sûretés plus classiques, donc moins équivoques, sont également exigées pour tenter de pallier les difficultés évoquées (sur les terrains et les bâtiments, sur les comptes bancaires, sur les parts sociales de la société de projet, sur les contrats commerciaux, les indemnités d'assurance), ainsi que des garanties fournies par l'Etat, les agences de crédit exports (COFACE), ou les institutions financières internationales (SFI). Néanmoins, la plupart des pays industrialisés se sont rendu compte de la nécessité et de l'utilité d'une convention internationale dans ce domaine particulier. Une convention internationale portée par l'organisation UNIDROIT, sur les garanties internationales pour les objets mobiles de grande valeur, complétée par un protocole d'application pour les objets spatiaux, est actuellement à l'étude et apporterait des solutions, a priori, adaptées
Today the use of satellites has become essential for a host of activities. To put a satellite system in place requires extensive investments, secured by watertight loans. The space system (frequencies, orbital slot, code) is used in order to secure the lenders. These guarantees are not really adapted to this industry: indeed, how repossess an orbital satellite? More classical guarantees like collateral or mortgage on the real estate, the bank accounts, the commercial contracts, the insurance policies of the special purpose vehicle, are asked either to protect the lenders, as well as guarantees given by States, credit export agencies (COFACE), or international organizations (IFC). However, most industrials countries realized the necessity and the helpfulness of an international convention in this particular field. The UNIDROIT convention on international interest in mobile equipment and its preliminary draft protocol on space assets may bring renewed solutions

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Thalmensy, Hervé Diaz Michel. "Émulation de réseaux au niveau IP pour l'expérimentation de services et protocoles de communication application aux réseaux satellites /." Toulouse : INP Toulouse, 2008. http://ethesis.inp-toulouse.fr/archive/00000701.

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Duplain, Éric. "Étude, conception et analyse des systèmes de commande pour un lanceur de satellites." Thesis, Université Laval, 2014. http://www.theses.ulaval.ca/2014/30625/30625.pdf.

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Abstract:

Ce mémoire a pour principal objectif d’identifier des concepts de commande d’attitude et de guidage en boucle ouverte pour supporter le développement éventuel d’un lanceur canadien pouvant effectuer la mise en orbite de microsatellites. Une revue de la littérature des différents systèmes impliqués dans l’asservissement d’un lanceur est présentée. Cette revue a permis de cibler les principales difficultés rencontrées pour la commande d’attitude des lanceurs, ainsi que certaines pistes de solutions. Ces difficultés sont principalement la flexion et le ballottement des ergols. Les équations de mouvement de l’attitude d’un lanceur à corps rigide en fonction de l’angle de braquage d’une tuyère sont décrites. Des régulateurs qui stabilisent et asservissent le lanceur flexible en vitesse angulaire et en position angulaire sur le simulateur Simulink® à six degrés de liberté du RDDC Valcartier sont développés. Pour finir, deux techniques de guidage sont expliquées et testées en présence de diverses perturbations.
This memoir’s main objective is to identify concepts of attitude control and open loop guidance to support the eventual development of a Canadian launcher, capable of orbiting microsatellites. A literature review of various systems involved in the stabilization of the launcher is presented. This review pinpointed the main difficulties met for attitude control of launch vehicles, as well as some possible solutions. Those are mainly the bending and sloshing of propellant. The attitude equations of motion for a rigid body launcher as a function of the steering angle of a nozzle are described. Controllers that stabilize and control the flexible launcher angular velocity and angular position on the six degrees of freedom DRDC Valcartier Simulink® simulator are devellopped. Finally, two techniques for guidance are explained and tested in presence of various perturbations.

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Bonnet, Grégory. "Coopération au sein d'une constellation de satellites." Toulouse, ISAE, 2008. http://www.theses.fr/2008ESAE0006.

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Abstract:

L'objectif de ces travaux est d'utiliser des liaisons intersatellites (InterSatellite Links) au sein d'une constellation de satellites d'observation autonomes en termes de planification, permettant ainsi aux satellites de communiquer entre eux et d'avoir une indépendance maximale par rapport au sol. Nous considérons donc un problème d'affectation de tâches (1) dynamique car des tâches d'observation asynchrones sont générées au cours de l'exécution, (2) distribué car chaque satellite ne connaît qu'un sous-ensemble des tâches à réaliser et (3) contraint en communication car les satellites ne peuvent communiquer que lorsque leurs orbites se croisent. Nous proposons une approche décentralisée en modélisant la constellation de satellites par un système multiagent. Chaque agent planifie individuellement, communique avec ses voisins et coopère avec eux par la suite. Pour cela, nous proposons une notion de connaissance commune et de confiance en cette connaissance fondées sur le modèle d'accointances de la constellation ainsi qu'une méthode décentralisée de formation de coalitions par référence. Cette approche coopérative a été validée expérimentalement en proposant des métriques permettant de caractériser la dimension multiagent du système. Les résultats expérimentaux montrent que notre approche permet non seulement aux constellations de satellites de réaliser plus rapidement plus de tâches d'observation mais aussi de réduire la taille des constellations mises en œuvre pour un même niveau de performance.

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Bernier, Steve. "Conception et implantation basées sur des composants répartis d'une station terrestre virtuelle de communication satellite." Sherbrooke : Université de Sherbrooke, 2000.

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Louembet, Christophe. "Génération de trajectoires optimales pour systèmes différentiellement platsApplication aux manoeuves d'attitude sur orbite." Bordeaux 1, 2007. http://www.theses.fr/2007BOR13429.

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Abstract:

Cette thèse aborde la problématique de la génération de trajectoires d'attitude pour les satellites d'observation d'orbite basse. Les techniques développées sont basées sur le concept de la platitude différentielle dont les propriétés permettent de résoudre le problème de commande optimale sans intégration des équations différentielles représentant la dynamique du véhicule. Nous avons proposé deux démarches de résolution différentes. La première démarche est basée sur la collocation par les Bsplines. Cette méthode permet de transformer le problème de commande optimale en un problème de programmation non linéaire. Afin d'améliorer les performances numériques de cette méthode, nous avons défini un problème convexe à partir de l'approximation convexe de l'espace admissible aux contraintes. La deuxième méthode consiste à convertir le problème, initialement formulé en termes de programmation semi-infinie, en un problème de programmation semi-définie positive. Cette approche a pour finalité de vérifier les contraintes imposées sur le continuum temporel et non plus en un nombre d'instants fixés pour les méthodes par collocation directe. Les techniques développées dans le cadre de cette thèse ont été testées et validées sur un simulateur industriel du CNES. Les résultats montre alors que les méthodes par platitude permettent un gain important par rapport aux méthodes classiques du CNES notamment du point de vue de l'écart à la trajectoire et de l'excitation de modes souples
This thesis discusses the design of slew manoeuvers for Earth observation satellite. First, We show that the non linear model of reaction wheels actuated satellite satisfies the flatness property. Second, it is demonstrated that the main interest of path planning by flatness approach allows to solve the optimal control problem without the need of dynamics integration. By parameterizing the flat outputs by B-spline, we developed an non linear parametric problem that is solved with NLP solvers. To improve the computational quality of this methodology, we describe a convex subset where all constraints are satisfied. Using this subset, we can design a faster collocation-based path planner. The main drawback of this methodology is that constraints are only checked at collocation points. To overcome this drawback, we have developed a new trajectory generation scheme based on a B-spline positivity theorem that leads to efficient and tractable programming scheme using LMI techniques. Finally, we tested trajectories calculated by our flatness methodology in a CNES' Demeter simulator. We compared our results with the results from CNES trajectories generation tools. Our methodology improve the the optimal maneuvering time, the used control torque by diminishing the deflect to the initial trajectory and excitation of flexible structures

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Barnault, Loïc. "Optimisation de la démodulation et du codage pour une communication sporadique de faible latence." Cergy-Pontoise, 2006. http://www.theses.fr/2006CERG0303.

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Abstract:

Dans cette thèse on propose une chaîne de communication performante dans un contexte où les contraintes sur la QoS et sur l'efficacité spectrale visée ne peuvent être satisfaites par les systèmes actuels. On se place dans un contexte de communications satellitaires où l'on transmet des paquets de petite taille. Classiquement, les seuls systèmes envisageables pour la plage d'efficacité spectrale [0. 5,0. 8] font cohabiter des codes et des modems incompatibles en terme de performances. Le système proposé dans cette thèse est basé sur la définition de la constellation 3PSK possédant des caractéristiques situées entre la BPSK et la QPSK mais une capacité de démodulations supérieure. Pour permettre un bon couplage code-modem on propose d’associer un modem burst ternaire à des codes ternaires TCP et LDPC performants. On montre enfin, après optimisation du système global code-modem, que sur la plage d'efficacité spectrale cible les performances outrepassent celles de son équivalent binaire
The aim of this thesis consist in proposing a powerful communication system for satellite transmissions where the constraints put on the QoS and the spectral efficiency cannot be handled by existing systems. We work in a context of satellite communications where small packets are transmitted. Typically, the combinations code-modem which are proposed for spectral efficiencies in [0. 5,0. 8] are unbalanced in term of performance. The system we propose in this thesis is based on the 3PSK constellation which possesses a better demodulation capacity than BPSK or QPSK. In order to improve the cohabitation code-modem, we propose to associate a ternary burst modem with powerful ternary codes (TPC & LDPC). Finally, we show, after optimizations of the global system, that in the range of spectral efficiencies [0. 5,0. 8], our systems exhibit better performances than their binary counterparts

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PEREIRA, TENEDORIO JOSE ANTONIO. "Teledetection en milieu periurbain : detection et localisation du changement de l'occupation du sol par integration des donnees-satellite spot hrv dans un systeme d'information geographique." Paris 12, 1998. http://www.theses.fr/1998PA120060.

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Abstract:

Cette these presente une recherche qui aboutit a une methode permettant la detection et la localisation du changement de l'occupation du sol en milieu periurbain, par traitement d'images numeriques spot hrv integrees dans un systeme d'information geographique (sig). Il s'agit d'une procedure qui, au travers de la mise en relation des donnees multisources (images-satellite et cartes d'occupation du sol), permet de determiner de facon systematique des changements d'affectation des zones en milieu periurbain. La technique retenue utilise le traitement par zone en considerant six indices : le canal panchromatique, l'indice de vegetation, l'indice de brillance, l'ecart type local, l'indice de mineralisation recente et l'indice +non-eau;. Pour chaque indice des bornes de stabilite sont definies en fonction des parametres statistiques de chaque poste de la legende consideree. Le resultat final se traduit par une carte de changements d'affectation des zones
This thesis presents a investigation which lead to a methodology proposal to locate and detect land cover changes in the urban fringe through the combination of spot hrv satellite image processing in a geographic information system (gis). Using multi-source data (satellite images and land cover maps) the discussed procedure allows to systematically determinate affectation zone changes in the urban fringe. The chosen technique relies on zone analysis applying six indexes: the panchromatic band, the vegetation index, the brightness index, the standard deviation, the recent mineralization index and the +nonwater; index. For each one of these indexes a stability limit was defined regarding the statistical parameters of the considered classes. The final result is materialised on a zone affectation change map

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Bonnet, Jonathan. "Multi-criteria and multi-objective dynamic planning by self-adaptive multi-agent system, application to earth observation satellite constellations." Thesis, Toulouse 3, 2017. http://www.theses.fr/2017TOU30058/document.

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Abstract:

Etablir le meilleur plan pour l'usinage d'un produit, le meilleur ordonnancement des activités de construction d'un bâtiment ou la meilleure tournée de véhicules pour la livraison des commandes, en prenant en compte diverses contraintes économiques, temporelles, humaines, ou même météorologiques : dans cette diversité d'applications, optimiser la planification est une tâche complexe par le grand nombre d'entités hétérogènes en interaction, la forte dynamique, les objectifs contradictoires à atteindre, etc. La planification de missions pour des constellations de satellites en est un exemple majeur : beaucoup de paramètres et de contraintes, souvent antagonistes, doivent être pris en compte, entraînant une importante combinatoire. Actuellement, en Europe, les plans de missions sont élaborés au sol, juste avant que le satellite ne soit visible par la station d'émission. Les requêtes arrivant durant la planification ne peuvent être traitées, et sont mises en attente. De plus, la complexité de ce problème croit drastiquement : le nombre de constellations et les satellites les composant augmentent, ainsi que le nombre de requêtes journalières. Les approches actuelles montrent leurs limites. Pour pallier à ces inconvénients, de nouveaux systèmes basés sur la décentralisation et la distribution inhérentes à ce genre de problèmes, sont nécessaires. La théorie des systèmes multi-agents adaptatifs (AMAS) et notamment le modèle AMAS4Opt (AMAS for Optimisation) ont montré leur adéquation pour la résolution de problèmes d'optimisation complexes sous contraintes. Le comportement local et coopératif des agents AMAS permet au système de s'auto-adapter à la forte dynamique et de fournir des solutions adéquates rapidement. Dans cette thèse, nous adressons la résolution de la planification des missions de satellites par AMAS. Pour cela, nous avons complété et enrichi les modèles d'agents proposés par AMAS4Opt. Nous avons ainsi développé le système de planification dynamique de missions ATLAS. Pour valider ATLAS sur divers critères, nous avons utilisé un grand nombre de données hétérogènes. Enfin, ce travail a été comparé à un système " opérationnel' " standard sur des scénarios réels, mettant en valeur les apports de notre système
Building the best plan in product treatment, the best schedule to a building construction or the best route for a salesman in order to visit a maximum of cities in the time allowed while taking into account different constraints (economic, temporal, humans or meteorological ): in all of those variety of applications, optimizing the planning is a complex task including a huge number of heterogeneous entities in interaction, the strong dynamics, multiple contradictory objectives, etc. Mission planning for constellations of satellites is a major example: a lot of parameters and constraints, often antagonists must be integrated, leading to an important combinatorial search space. Currently, in Europe, plans are built on ground, just before the satellite is visible by the ground stations. Any request coming during the planning process must wait for the next period. Moreover, the complexity of this problem grows drastically: the number of constellations and satellites increases, as the number of daily requests. Current approaches have shown their limits. To overcome those drawbacks, new systems based on decentralization and distribution inherent to this problem, are needed. The adaptive multi-agent systems (AMAS) theory and especially the AMAS4Opt (AMAS For Optimization) model have shown their adequacy in complex optimization problems solving. The local and cooperative behavior of agents allows the system to self-adapt to highly dynamic environments and to quickly deliver adequate solutions. In this thesis, we focus on solving mission planning for satellite constellations using AMAS. Thus, we propose several enhancement for the agent models proposed by AMAS4Opt. Then, we design the ATLAS dynamic mission planning system. To validate ATLAS on several criteria, we rely on huge sets of heterogeneous data. Finally, this work is compared to an operational and standard system on real scenarios, highlighting the value of our system

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Thalmensy, Hervé. "Émulation de réseaux au niveau IP pour l'expérimentation de services et protocoles de communication : application aux réseaux satellites." Toulouse, INPT, 2007. http://ethesis.inp-toulouse.fr/archive/00000701/.

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Abstract:

Dans le cadre de l'évaluation de protocoles, plusieurs techniques sont utilisées : l'expérimentation en environnement réel, la simulation et l'émulation. Dans cette thèse, l'approche d'émulation est étudiée car elle permet la mise en oeuvre d'applications ou de protocoles réels dans un environnement contrôlable dont les caractéristiques (bande passante, délais, pertes) reproduisent en temps réel le comportement d'un réseau cible pour étudier et comparer différents protocoles et applications. Cette thèse proposera des techniques basées sur le couplage d'approches telles que la métrologie ou la simulation pour reproduire efficacement et de manière flexible le comportement de différents types de réseaux. Au cours de ce travail, nous avond participé à différents projets (DIPCAST et EuQoS) pour l'émulation de contexte satellite, et proposé une architecture d'émulation pour un lien satellite DVB-RCS ainsi qu'une méthodologie d'émulation pour l'émulation de réseaux à qualité de service
In the context of protocol evaluation, several solutions are used : live tests, simulation and emulation. We focus on network emulation which allows the use of real applications or protocol implementations in a controllable environment. For this purpose, several characteristics (bandwidth, delay, losses) allow the real time reproduction of a target network behavior. In this thesis, we propose solutions based on metrology and simulation to reproduce in a flexible but efficient way the behavior of different network types such as the satellite one. We were involved in several projects (DIPCAST and EuQoS) for emulation of a satellite environment and we proposed an emulation architecture for emulation of a DVB-RCS satellite link. A methodology for quality of service network is also proposed

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Vieira, Ricardo. "Synthèse et utilisation de nouveaux catalyseurs nanostructurés de décomposition de l'hydrazine pour des applications spaciales." Strasbourg 1, 2003. http://www.theses.fr/2003STR13093.

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Abstract:

Au cours de sa vie, un satellite subit différentes influences extérieures qui peuvent le dévier de son orbite initiale. De ce fait, il est nécessaire de procéder périodiquement à de petites corrections afin de le maintenir à l'endroit souhaité à l'aide de micropropulseurs de faible puissance. La plupart des satellites actuellement en fonctionnement utilisent des micropropulseurs à décomposition catalytique de l'hydrazine par un catalyseur à base d'iridium supporté sur alumine stabilisée, avec une concentration en masse de métal se situant entre 30 et 40 %. Nous avons synthétisé un nouveau type de matériau à base de nanofibres de carbone (NFC) comme alternative au support traditionnel. Le procédé de synthèse consiste à faire croître des NFC sur un support macroscopique de nature (feutres, mousses, tissu) et de forme pré-définies, par décomposition catalytique d'un mélange d'éthane et d'hydrogène sur des particules de nickel dispersées à la surface du support. Nous avons choisi le graphite comme matériel de départ d'une part en raison de sa conductivité thermique élevée et d'autre part à cause de l'absence totale de porosité. Cette absence de porosité facilite l'accès des réactifs et n'empêche pas la croissance des nanofibres. Le composite à base de NFC a ensuite été imprégné avec 30 % en masse d'iridium et a subi différents traitements thermiques. Les performances de ces catalyseurs ont été évaluées pour la réaction de décomposition catalytique de l'hydrazine, tout d'abord dans un micro-pilote au laboratoire, ensuite dans un micropropulseur de 2 N sous conditions réelles d'utilisation. Les résultats obtenus sont comparés avec ceux du catalyseur commercial. Le catalyseur à base de NFC présente des performances nettement plus élevées que celles observées sur le catalyseur commercial tant en terme d'activité qu'en terme de stabilité. Ainsi, nous avons montré que ce support est très efficace par sa texture et par sa conductivité thermique dans les réactions nécessitant des transferts de masse et de chaleur rapides
During its lifespan, a satellite may undergo a variety of exterior influences that can eventually deviate it from its original orbit. As a result, it is necessary periodically to effectuate small corrections in the orbit of the satellite in order to maintain it on its desired course. This is done with the help of low-powered microthrust engines. Most satellites presently in use function using hydrazine catalytic decomposition microthrust engines with 30 to 40 wt. % iridium catalyst supported by stabilised alumina. We have developed by chemical vapordeposition a new material carbon nanofiber (CNF) base as an alternative to the traditional support. The procedure for this synthesis consists in growing CNF on a macroscopic support of a predefined nature (felt, foam, tissue, etc. ) and to form it by catalytic decomposition of ethane on nickel particles dispersed upon the surface of the support. We have chosen graphite as our precursor material, partly as a result of its elevated thermal conductivity and partly as a result of its total absence of porosity. This absence of porosity facilitates the access of reactive substances and at the same time does not impede the growth of the nanofibers. The NFC based composite was impregnated with 30 wt. % of iridium and submitted to a variety of thermal treatments. The overall performance of these catalysts has been evaluated in the hydrazine catalytic decomposition reaction, first in a micro-pilot plant under laboratory conditions, then in a 2 N microthruster under real-life conditions. The results obtained were compared with those of a commercial catalyst. The CNF based catalysts showed for better performance than the commercial catalyst from a standpoint of activity as from a standpoint of stability. In conclusion, we have demonstrated that this support is highly efficient in reaction needing fast mass and heat transfer due to its texture and it's thermal conductivity

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Rebischung, Paul. "Can GNSS contribute to improving the ITRF definition ?" Observatoire de Paris, 2014. https://hal.science/tel-02095157.

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Abstract:

Les systèmes globaux de navigation par satellite (GNSS) jouent un rôle fondamental dans l’élaboration du repère international de référence terrestre (ITRF). Cependant, les GNSS ne se sont jusqu’à présent pas révélés aptes à déterminer de manière fiable l’échelle terrestre ni la position du centre de masse de la Terre (géocentre) et n’ont donc pas contribué à définir l’échelle de l’ITRF ni son origine. L’incapacité des GNSS à déterminer l’échelle terrestre indépendamment de biais conventionnels de centres de phase satellites est un problème bien connu. En revanche, leur incapacité à correctement observer le mouvement du géocentre restait jusqu’alors inexpliquée. Nous avons étudié cette question sous l’angle de la colinéarité entre paramètres d’un ajustement par moindres carrés. Pour prendre en compte plusieurs particularités du problème de la détermination du géocentre par GNSS, un diagnostic de colinéarité généralisé a été développé. Il a ainsi été mis en évidence que la détermination du géocentre par GNSS est sujette à de sérieux problèmes de colinéarité à cause de l’estimation simultanée de décalages d’horloges et de paramètres troposphériques dans les analyses de données GNSS. Différentes pistes ont finalement été étudiées en vue d’une possible future contribution des GNSS à la définition de l’échelle et de l’origine de l’ITRF : l’étalonnage de l’antenne d’au moins un satellite GNSS, l’invariabilité temporelle des biais de centres de phase satellites, l’analyse simultanée de données GNSS acquises par des stations terrestres et des satellites bas, la modélisation d’horloges satellites ultra-stables et la réduction des erreurs de modélisation orbitale
Global Navigation Satellite Systems (GNSS) play a fundamental role in the elaboration of the International Terrestrial Reference Frame (ITRF). However, GNSS have so far not proven able to reliably determine the terrestrial scale nor the location of the Earth’s center of mass (geocenter) and have thus not contributed to defining the ITRF scale nor its origin. The weak ability of GNSS to determine the terrestrial scale apart from conventional satellite phase center offsets is well understood. On the other hand, their inability to reliably monitor geocenter motion was so far not clearly explained. We investigated this question from the perspective of collinearity among the parameters of a least-squares regression. A generalized collinearity diagnosis was therefore developed and allows handling several peculiarities of the GNSS geocenter determination problem. It revealed that the determination of all three components of geocenter motion with GNSS suffers from serious collinearity issues due to the simultaneous estimation of epoch-wise station and satellite clock offsets and of tropospheric parameters in global GNSS data analyses. Several prospects were finally investigated in view of a possible future contribution of GNSS to the definition of the ITRF scale and origin: the antenna calibration of at least one GNSS satellite, the time invariability of the satellite phase center offsets, the simultaneous analysis of GNSS data collected by ground stations and low Earth orbiting satellites, the modelling of ultra-stable satellite clocks and the mitigation of orbit modelling errors

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Magarotto, Eric. "Approche LMI pour la synthèse de correcteurs et d'observateurs : application aux systèmes spatiaux et bilinéaires." Nancy 1, 1999. http://www.theses.fr/1999NAN10033.

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Abstract:

Le récent développement des LMI a conduit a envisager la synthèse de la commande sous l'angle d'un problème d'optimisation multicritères. L'évolution croissante des activités spatiales ainsi que la flexibilité de ses structures génèrent des spécifications de robustesse et de performance de plus en plus contraignantes. Pour faire face a cette complexité croissante, nous nous sommes naturellement orientes vers la mise au point d'algorithmes génériques bases sur l'utilisation de LMI, en tenant compte des problèmes délicats de conditionnement qui caractérisent ce type de systèmes. Afin de gérer ces spécifications, nous utilisons une résolution de type commande mixte h 2/h par retour de sortie pour les systèmes linéaires continus et discrets. Pour optimiser l'implémentation, une réduction de l'ordre des correcteurs ainsi obtenus est réalisée. Les travaux de ce mémoire ont été développes en collaboration avec la société matra marconi space sous l'agie du CNES et appliqués au contrôle de ligne de visée ainsi qu'au contrôle d'attitude des satellite de télécommunications. L'approche précédente, basée sur les LMI, peut être appliquée à la classe particulière des systèmes bilinéaires. Nous proposons donc une synthèse par LMI d'observateurs et de correcteurs pour ces systèmes. Nous nous attachons a la caractérisation des observateurs d'ordre plein à entrées inconnues avec découplage entre ces dernières et l'erreur d'observation en assurant une convergence exponentielle et uniforme vis-à-vis des entrées. Nous avons établi une généralisation de cette approche au cas des systèmes singuliers, ainsi qu'une extension, par le biais d'un paramétrage de la solution des LMI, aux générateurs de résidus. Puis, nous avons propose une synthèse de correcteurs d'ordre réduit bases sur un observateur avec l'introduction d'un critère de type gain induit en garantissant une stabilité exponentielle
The growing power and popularity of LMI rnethods for control yield to consider the control design problem as a multiobjectives optimization one. The growing evolution of aerospace activities and the flexibility of its structures require more and more constraining robustness and performance specifications. In face of this growing complexity, we turn to the use of generical LMI-based algorithms, taking into account the poor conditionning of such systems. To treat this kind of specifications, we use a mixed H2/H[infini] output feedback control for both continuous and dis crete time linear systems. To facilitate its implementation, an arder reduction of the obtained controller is then realized. This thesis work was realized under a collaboration between Matra Marconi Space and the CNES, and applied to the line sight and attitude control of a telecommunication satellite

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Deleu, Thibault. "Digital predistortion and equalization of the non-linear satellite communication channel." Doctoral thesis, Universite Libre de Bruxelles, 2014. http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/209212.

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Abstract:

In satellite communications, non-linear interference is created by the non-linear power amplifier aboard the satellite. Even in the case of a memoryless power amplifier, the channel is a non-linear system with memory due to the presence of linear filters on ground and aboard the satellite. The non-linear interference degrades the system performance, especially when considering high-order modulations or in case of several signals being amplified by the same power amplifier. In this thesis, we have proposed algorithms at the transmitter and at the receiver to digitally compensate this interference. In particular, a new predistortion algorithm has been proposed, which significantly improves state-of-the-art algorithms. Since the complexity of this algorithm is an issue, low-complexity algorithms have also been proposed and achieve almost the same performance as the initial algorithm. We have also proposed joint predistortion and turbo-equalization algorithms to further improve the system performance. / En communications par satellite, de l’interférence non-linéaire est créée par l’amplificateur de puissance non-linéaire à bord du satellite. Même si l’amplificateur peut être considéré comme sans mémoire, le canal est malgré tout un système non-linéaire avec mémoire de par la présence de filtres linéaires au sol ou à bord du satellite. L'interférence non-linéaire dégrade les performances du système, en particulier lorsqu’on considère des modulations d’ordre élevé ou plusieurs signaux amplifiés par le même amplificateur de puissance. Dans cette thèse, nous avons proposé des algorithmes à l’émetteur et au récepteur pour compenser numériquement cette interférence. En particulier, nous avons proposé un nouvel algorithme de prédistorsion qui améliore de façon significative les algorithmes de l’état-de-l’art. La complexité de l’algorithme étant très élevée, nous avons proposé des algorithmes de plus faible complexité atteignant pratiquement les mêmes performances par rapport à l’algorithme initial. Nous avons aussi proposé des algorithmes de prédistorsion et d’égalisation conjointes, permettant d'atteindre des performances plus élevées qu'avec la prédistorsion seule.
Doctorat en Sciences de l'ingénieur
info:eu-repo/semantics/nonPublished

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Boada, Bauxell Josep. "Sur la commande de satellites à entrées saturantes." Toulouse, ISAE, 2010. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00564267.

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Abstract:

La théorie de la commande a évolué de façon significative dan sle domaine de l'automatique non-linéaire. Cependant, les méthodes utilisées actuellement dans l'industrie aérospatiale sont le plus souvent basées sur des techniques de commande linéaire. Les spécifications, toujours plus exigeantes en termes de fiabilité et performance, imposent l'utilisation de techniques de plus en plus complexes. Ainsi, l'industrie cherche des solutions dans les nouvelles techniques de la théorie de la commande non-linéaire. En particulier, la limitation des actionneurs représente un phénomène non-linéaire commun dans la plupart des systèmes physiques. Des actionneurs saturés peuvent engendrer la dégradation de la performance, l'apparition de cycles limites ou d'états d'équilibre non désirés et même l'instabilité du système bouclé. Le but de cette thèse est d'adpter et de développer les techniques de synthèse anti-windup à la commande de haute précision des axes angulaires et linéaires de satellites. Dans le domaine spatial, cet objectif se retrouve dans les missions de commande en accélération et aussi du vol en formation. Ces missions utilisent des propulseurs de haute précision où leur capacité maximale est très basse. Ces systèmes propulsifs présentent une modélisation particulière. Des fonctions de répartition adaptées à la synthèse anti-windup ont été étudiées. De plus, en tenant compte de l'état de l'art de la synthèse anti-windup, il y a un vrai besoin d'utiliser des techniques de symétrisation pour la fonction saturation. Le but principal de ce travail consiste à utiliser les techniques développées sur une application aérospatiale. A titre d'exemple, une stratégie complète est proposée afin de contrôler l'attitude et la position relative d'une mission de vol en formation.

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Joannides, Marc. "Navigation intégrée d'un engin sous-marin remorqué. Filtrage non-linéaire des systèmes sans bruit d'observation et/ou mesures parfaites." Aix-Marseille 1, 1997. http://www.theses.fr/1997AIX11005.

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Abstract:

Dans la premiere partie de cette these, nous considerons le probleme de l'estimation de la trajectoire d'un engin sous-marin remorque, en se basant sur deux sources d'information differentes: des mesures precises d'acceleration de l'engin (ins) et des mesures de position du navire de surface (gps). Les mesures ins restituent fidelement les hautes frequences du mouvement de l'engin, mais derivent avec le temps. Nous utilisons l'information gps, fiable a long terme, pour recaler le mouvement moyen de l'engin. Nous introduisons un modele numerique du systeme cable-engin pour transferer l'information de positionnement depuis la surface jusqu'a l'engin, et nous proposons un estimateur hybride de sa trajectoire. Nous nous interessons ensuite au probleme de filtrage des processus de diffusion, dans le cas ou l'on dispose d'observations non-bruitees, en temps discret. Ce probleme est singulier car la loi conditionnelle est supportee a chaque instant par un ensemble de niveau de la fonction d'observation, qui est en general de mesure nulle (pour la mesure de lebesgue) dans l'espace d'etat. Dans le cas ou la valeur observee est reguliere, nous obtenons une expression explicite pour la densite de la loi conditionnelle, par rapport a la mesure canonique sur l'ensemble de niveau. Ce resultat est d'abord obtenue par une approche directe. Nous introduisons ensuite une approche asymptotique qui permet d'aborder le cas des valeurs singulieres. La methode ainsi developpee peut etre adaptee pour resoudre un probleme voisin en statistique des processus: il s'agit de l'asymptotique petit bruit de l'estimateur bayesien dans le cas non identifiable, lorsque l'observation est un signal deterministe perturbe. Nous donnons une expression explicite pour la densite de la loi limite, lorsque l'ensemble des points minimum de l'information de kullback-leibler est une sous-variete de l'espace des parametres

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Bénazéra, Emmanuel. "Diagnostic et reconfiguration basés sur des modèles hybrides concurrents : application aux satellites autonomes." Toulouse 3, 2003. http://www.theses.fr/2003TOU30105.

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Melachroinos, Stavros A. "Positionnement géodésique à haute fréquence de réseaux GNSS terrestres et marins." Observatoire de Paris (1667-....), 2007. https://hal.science/tel-02071426.

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Abstract:

L’observation des déformations surfaciques de la croûte terrestre et les variations du niveau des océans mesurés par des réseaux GNSS terrestres ou marins sont un sujet que le CNES/GRGS voulait investigué profondément. Les caractéristiques principales de quatre systèmes qui constitueront le futur système global des systèmes de navigation GNSS sont présentées. Dans une deuxième partie, je me concentre sur la définition des composantes géodésiques utilisées pour le positionnement par GNSS. Dans une troisième partie, je présente d’abord le logiciel scientifique GINS qui a constitué l’outil principal de mes études. Modifications pour la mise à jour du logiciel et son adaptation à mes problèmes seront aussi survolés. Ensuite, les différents tests des validations sur les modifications en positionnement et en orbitographie (pour GPS et GIOVE-A) sont étudiés. Dans une quatrième partie, l’étude principale sur la surcharge océanique – OTL dans des régions côtières complexes, comme en Bretagne, en France, est effectué. La méthode implémentée a comme cible d’utiliser un réseau GPS dense dédié à évaluer/valider les modèles des marées dans la région. Les effets tels que l’impact de l’OTL sur les paramètres troposphériques, la stabilité du datum de référence utilisé et le repliement du spectre sur des séries temporelles des stations GNSS dues aux mouvements verticaux mal modélisés sont analysés. Dans la partie finale, j’analyse les résultats préliminaires des données cinématiques d’une campagne GPS dédié à comparer et valider les observations altimétriques et océanographiques pour l’étude du courant circumpolaire Antarctique
The surface deformations of the Earth’s crust and the sea-level variations measured by terrestrial or maritime GNSS networks are a subject that the CNES/GRGS team wanted to investigate thoroughly. In the first part, the main characteristics and differences of four global positioning systems that will constitute the future Global Navigation Satellite System of Systems are presented. In the second part, I concentrate in the definition of the basic geodetic components of GNSS used in positioning. In the third part, GINS scientific software package the basic tool used in this PhD study is presented. Updated modifications implemented for the needs of my research are overseen. Then validations tests of the modifications on the level of precise orbit determination (for GPS and GIOVE-A) and positioning are presented. In the fourth part, the main study of ocean tide loading – OTL in a complex coastal area that of Brittany, in France is presented. The implemented method aims to use a dedicated dense GPS network in order to evaluate/validate the performances of ocean tide models in the region. The impact of OTL on tropospheric parameters, the datum stability used to align the GNSS solution and the aliasing affects on the campaign stations’ time-series of unmodeled vertical displacement are analyzed. In the final and last part, the preliminary results of a GPS kinematic data set designated to cross compare and validate altimetric and oceanographic observations of the Antarctic Circumpolar Current are analyzed

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Rabemanantsoa, Josh. "Conception d'antennes hélices quadrifilaires imprimées compactes et bibandes pour les systèmes de communication par satellite." Rennes 1, 2011. http://www.theses.fr/2011REN1S049.

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Abstract:

La diffusion croissante des systèmes de radionavigation comme le GPS (Global Positionning System) a permis d'inonder le marché mondial d'un grand nombre de nouveaux récepteurs associant à la fois de bonnes performances, un faible encombrement et une consommation réduite. De plus, le déploiement du nouveau système de radio navigation européen Galileo et sa combinaison avec le GPS autorisera l'implémentation d'applications plus fiables et à précision élevée. Les systèmes de radionavigation ont généralement besoin d'antennes multi-bandes compactes performantes à polarisation circulaire. La couverture hémisphérique est très utile pour les communications par satellites en général et pour la radio navigation en particulier car les terminaux doivent recevoir des signaux de tout relais ou tout satellite. Les Antennes Hélices Quadrifilaires Imprimées (AHQI), amélioration des Antennes Hélices Quadrifilaires Résonnantes (AHQR) sont des candidates attractives pour ces systèmes satellitaires grâce à leurs performances radioélectriques remplissant les conditions imposées sus citées. Par contre, deux handicaps majeurs qui méritent d'être remédiés, limitent l'utilisation de ces antennes dans les terminaux portables : la taille (surtout en hauteur) et le fonctionnement monobande. Dans ce travail de thèse, plusieurs topologies d'antennes HQI compactes et bi-bandes voire multi bandes sont donc présentées. Elles offrent des rapports de fréquences de résonnances ajustables avec un taux de réduction pouvant aller jusqu'à 73 %. Les antennes proposées autorisent des diagrammes de rayonnement stables aux différentes fréquences de fonctionnement des systèmes GPS, L1/L2 ou L1/L5 avec un bon compromis entre l'adaptation, l'efficacité et la qualité de polarisation
The increasing availability of navigation systems like GPS (Global Positioning System) was used to flood the world market by a large number of new receivers combining good performance, small size and low power consumption. In addition, deployment of new European radio navigation system, Galileo, and its combination with GPS will allow the implementation of application more reliable high accuracy. Navigation systems generally require multi-band antennas compact circular polarization performance. Hemispherical coverage is also desirable for satellite communications in general and navigation in particular because the terminal must receive signals from any relay or satellite. Printed Quadrifilar Helical Antennas (PQHA), improved Resonant Quadrifilar Helical Antennas (RQHA) are attractive candidates for these satellite systems through their radio performance fulfilling the conditions mentioned above. However, two major handicaps that need to be remedied, limit the use of these antennas in mobile devices including : size (especially height) and the single-band operation. In this thesis, several antennas topologies HQI compact dual-band or multi-band are presented. They provide reports of resonant frequencies with adjustable rate reduction of up to 73 %. The proposed antennas allow stable radiation patterns at different frequencies of operation of GPS, L1/L2 or L1/L5 with a good compromise between adaptation, effectivenesse and quality of polarization

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Caouren, Natacha. "Modélisation et prédiction des phénomènes de scintillation perturbateurs des systèmes radioélectriques par satellite." Rennes 1, 2001. http://www.theses.fr/2001REN10122.

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Abstract:

L'objectif consiste à générer des signaux courts termes représentatifs des scintillations ionosphériques et/ou troposphériques perturbatrices de liaisons satellite montantes, descendantes ou de type radar. Les scintillations ainsi que les milieux aléatoires traversés sont d'abord présentés. Les théories sur la propagation des ondes ainsi que les modèles caractérisant les scintillations sont ensuite exposés. Deux modélisations ont été développées durant cette thèse. La méthode probabiliste troposphérique fournit des séries indépendantes de log-amplitude et de phase générées sous l'hypothèse de faibles niveaux de scintillation. La méthode MPS ou MPC de résolution par écrans de phase évalue des signaux complexes représentatifs des scintillations ionosphériques et/ou troposphériques de niveaux quelconques. Les résultats de simulation permettent de vérifier la cohérence des paramètres de scintillation simulés vis-à-vis de considérations théoriques ou de données expérimentales.

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Zehana, Mustapha. "Connaissances structurelles et interprétation d'images satellitaires." Toulouse 3, 1995. http://www.theses.fr/1995TOU30035.

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Notre recherche se situe dans le cadre d'un systeme expert specialise dans l'interpretation des images satellite et la resolution de problemes de teledetection. Notre travail se situe essentiellement dans la partie du systeme expert permettant l'evaluation et le calcul automatique du contexte topographique au niveau de chaque point. Dans une premiere partie, nous avons developpe une nouvelle methode permettant l'evaluation de la distance reelle entre chaque pixel de l'image et un objet quelconque defini par sa position geographique. L'avantage de la nouvelle mesure de distance reside dans le fait que les effets topographiques modelises par un modele numerique de terrain sont pris en compte. Nous avons ensuite defini une nouvelle methode d'extraction automatique du reseau hydrographique multi-niveau a partir d'un modele numerique de terrain. La seconde partie de notre etude a ete consacree au developpement de nouvelles techniques pour l'evaluation des premisses de regles modelisant des connaissances structurelles. Nous avons defini en premiere etape une methode de segmentation floue, permettant la description de chaque image de coefficients d'appartenance par un ensemble de regions floues. Chaque region floue ainsi extraite sera transformee en un ensemble aleatoire constitue par un ensemble fini de regions ordinaires representant les differentes possibilites de representation de la region floue de depart (region inconnue). Nous avons ensuite developpe un nouvel algorithme permettant a partir d'une connaissance structurelle de transformer un ensemble aleatoire en un autre, en s'assurant que la region floue representee par l'ensemble aleatoire final verifie plus ce contexte topologique. L'application de ces nouvelles techniques a la classification des images satellite par notre systeme expert et qui fusionne donnees numeriques et symboliques est un pas important vers la classification automatique des images satellite

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Coulot, David. "Télémétrie laser sur satellites et combinaison de techniques géodésiques : contributions aux systèmes de référence terrestres et applications." Phd thesis, Observatoire de Paris, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00069016.

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La qualité actuelle des techniques de Géodésie Spatiale permet d'estimer des séries temporelles de produits géodésiques tels que les paramètres de rotation et les positions de stations terrestres. Ces nouveaux produits doivent être utilisés dans la matérialisation des Systèmes de Référence Terrestres, en constantes évolution et amélioration. Ils doivent aussi mettre en évidence les phénomènes, globaux ou locaux, régissant la rotation terrestre et les mouvements de la croûte. C'est dans ce contexte riche d'enjeux divers que s'inscrivent ces travaux. Leur but premier a été l'élaboration et l'application d'une méthode d'estimation de séries temporelles de positions de stations et de paramètres de rotation de la Terre par l'analyse de données de télémétrie laser sur satellites. Cette technique est en effet une des clefs de voûte du Repère de Référence Terrestre International (ITRF). En guise de validation de cette méthode, douze ans de données (1993-2004) sur les deux satellites LAGEOS ont été traités et analysés. Si les techniques géodésiques présentent certes des forces individuellement, c'est dans leur combinaison qu'elles montrent réellement toutes leurs potentialités. À ce titre, le Groupe de Recherche en Géodésie Spatiale (GRGS) a mené une expérience de combinaison de cinq techniques géodésiques (SLR/LLR/GPS/DORIS/VLBI) au niveau des observations sur l'année 2002. J'ai activement participé à cette expérience dont le but principal était de démontrer la force d'une telle approche pour la détermination de séries temporelles de coordonnées du pôle et du Temps Universel.

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Coulot, David. "Télémétrie laser sur satellites et combinaison de techniques géodésiques : contributions aux systèmes de référence terrestres et applications." Phd thesis, Observatoire de Paris (1667-....), 2005. https://theses.hal.science/tel-00069016.

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La qualité actuelle des techniques de géodésie spatiale permet d'estimer des séries temporelles de produits géodésiques tels que les paramètres de rotation et les positions de stations terrestres. Ces nouveaux produits doivent être utilisés dans la matérialisation des systèmes de référence terrestres, en constantes évolution et amélioration. Ils doivent aussi mettre en évidence les phénomènes, globaux ou locaux, régissant la rotation terrestre et les mouvements de la croûte. C’est dans ce contexte riche d’enjeux divers que s’inscrivent ces travaux. Leur but premier a été l’élaboration et l’application d’une méthode d’estimation de séries temporelles de positions de stations et de paramètres de rotation de la terre par l’analyse de données de télémétrie laser sur satellites. Cette technique est en effet une des clefs de voûte du repère de référence terrestre international(ITRF). En guise de validation de cette méthode, douze ans de données (1993-2004) sur les deux satellites LAGEOS ont été traités et analysés. Si les techniques géodésiques présentent certes des forces individuellement, c’est dans leur combinaison qu’elles montrent réellement toutes leur potentialités. A ce titre, le Groupe de recherche en géodésie spatiale (GRGS) a mené une expérience de combinaison de cinq techniques géodésiques (SLR/LLR/DORIS/VLBI) au niveau des observations sur l’année 2002. J'ai activement participé à cette expérience dont le but principal était de démontrer la force d’une telle approche pour la détermination de séries temporelles de coordonnées du pôle et du temps universel.

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Beaumet, Grégory. "Planification continue pour la conduite d'un satellite d'observation agile autonome." Toulouse, ISAE, 2008. http://www.theses.fr/2008ESAE0003.

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Aujourd'hui la quasi-totalité des engins spatiaux sont entièrement contrôlés depuis le sol. Des plans d'activités précis sont téléchargés régulièrement du sol vers l'engin, auquel la part d'autonomie laissée est réduite au minimum : régulation thermique, contrôle d'attitude. Dans le cadre d'un programme commun au CNES et à l'ONERA (programme AGATA : Architecture Générique pour l'Autonomie : Tests et Applications) portant sur l'autonomie des engins spatiaux, nous avons envisagé de déplacer les mécanismes de planification d'un satellite agile d'observation équipé d'un instrument de détection de la couverture nuageuse, du sol vers le bord, afin d'augmenter sa réactivité et son efficacité. Nous avons adapté au cas d'un satellite agile et nous avons amélioré une architecture générique réactive-délibérative développée dans le cadre du projet AGATA. Cette architecture est centrée sur une tâche réactive capable de répondre instantanément aux stimuli de l'environnement (réception de nouvelles requêtes d'observation, état de la couverture nuageuse). Cette tâche réactive est équipée de règles de décision par défaut et contrôle une tâche délibérative qui s'exécute en parallèle et utilise au mieux le temps dont elle dispose pour choisir de façon optimale la prochaine décision à prendre. Il devient alors réaliste de concevoir un satellite d'observation décidant de façon autonome et en temps réel des actions à exécuter parmi des actions de manœuvre orbitale (lorsqu'il s'éloigne trop de son orbite de référence), de rendez-vous en attitude, de détection de la couverture nuageuse, d'observation de zones au sol, de télédéchargement de données, de rechargement des batteries et de pointage géocentrique. Le développement d'un environnement de simulation temps-réel nous a permis d'évaluer le gain apporté par cette architecture, par les mécanismes de décision mis en place (règles de décision et algorithmes d'optimisation) et par la détection de la couverture nuageuse à bord du satellite.

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Henniquau, Dimitri. "Conception d’une interface fonctionnelle permettant la communication de neurones artificiels et biologiques pour des applications dans le domaine des neurosciences." Thesis, Université de Lille (2018-2021), 2021. http://www.theses.fr/2021LILUN032.

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Abstract:

L’ingénierie neuromorphique est un nouveau champ disciplinaire en plein essor qui fait appel à des compétences en électronique, mathématiques, informatique et en ingénierie biomorphique dans le but de produire des réseaux de neurones artificiels capables de traiter les informations à la manière du cerveau humain. Ainsi, les systèmes neuromorphiques offrent non seulement des solutions plus performantes et efficientes que les technologies actuelles de traitement de l’information mais permettent également d’envisager le développement de stratégies thérapeutiques inédites dans le cadre de dysfonctionnements cérébraux pathologiques. Le groupe Circuits Systèmes Applications des Micro-ondes (CSAM) de l’Institut d’Electronique, de Microélectronique et de Nanotechnologies (IEMN) dans lequel ces travaux de thèse ont été effectués a contribué à l’émergence de ces systèmes neuromorphiques en développant une boîte à outils complète de neurones et synapses artificiels. Pour intégrer l’ingénierie neuromorphique dans la prise en charge de dysfonctionnements neuronaux pathologiques, il convient d’interfacer les neurones artificiels et les neurones vivants afin d’assurer une communication réelle entre ces différents composants. Dans ce contexte, et en utilisant les outils innovants développés par le groupe CSAM, l’objectif de ce travail de thèse a été de concevoir et réaliser une interface fonctionnelle permettant d’établir une boucle de communication bidirectionnelle entre des neurones artificiels et des neurones vivants. Les neurones artificiels développés par le groupe CSAM sont réalisés en technologie CMOS et capables d’émettre des signaux électriques biomimétiques. Les neurones vivants sont issus de cellules PC12 différenciées. Une première étape de ce travail a consisté à modéliser et à simuler cette interface entre neurones artificiels et vivants ; une deuxième partie de la thèse a été dédiée à la fabrication et à la caractérisation d’interfaces neurobiohybrides, ainsi qu’à la croissance et à la caractérisation de neurones vivants, avant d’étudier leur capacité à communiquer avec des neurones artificiels. Ainsi, un modèle de membrane neuronale représentant un neurone vivant interfacé avec une électrode métallique planaire a été développé. L’exploitation de ce modèle a permis de montrer qu’il est possible de stimuler des neurones vivants en utilisant les signaux biomimétiques issus du modèle de neurones artificiels tout en conservant des tensions d’excitation faibles. L’utilisation de faibles tensions d’excitation permettrait d’améliorer l’efficacité énergétique des systèmes neurobiohybrides intégrant des neurones artificiels et d’amoindrir le risque d’endommager les tissus vivants. Ensuite, le neurobiohybride permettant d’interfacer les neurones vivants et les neurones artificiels a été conçu et réalisé. Une caractérisation expérimentale de cette interface a permis de valider l’approche consistant à exciter un neurone vivant au travers d’une électrode métallique planaire. Enfin, des cellules neuronales vivantes issues de cellules PC-12 ont été cultivées et différenciées dans les neurobiohybrides. Une preuve expérimentale de la capacité des signaux électriques biomimétiques produits par les neurones artificiels a ainsi pu être apportée par la technique d’imagerie calcique. En conclusion, les travaux présentés dans ce manuscrit établissent clairement la preuve de concept de l’excitation de neurones vivants par un signal biomimétique dans nos conditions expérimentales et étayent ainsi la première partie de la boucle de communication bidirectionnelle entre neurones artificiels et neurones vivants
Neuromorphic engineering is an exciting emerging new field, which combines skills in electronics, mathematics, computer sciences and biomorphic engineering with the aim of developing artificial neuronal networks capable of reproducing the brain’s data processing. Thus, neuromorphic systems not only offer more effective and energy efficient solutions than current data processing technologies, but also set the bases for developing novel original therapeutic strategies in the context of pathological brain dysfunctions. The research group Circuits Systèmes Applications des Micro-ondes (CSAM) of the Institute for Electronics, Microelectronics and Nanotechnologies (IEMN) in Lille, in which this thesis work was carried out, has contributed to the generation of such neuromorphic systems by developing a toolbox constituted of artificial neurons and synapses. In order to implement neuromorphic engineering in the therapeutic arsenal for treating neurologic disorders, we need to interface living and artificial neurons to ensure real communication between these different components. In this context and using the original tools developed by the CSAM group, the main goal of this thesis work was to design and produce a functional interface allowing a bidirectional communication loop to be established between living and artificial neurons. These artificial neurons have been developed by the CSAM group using CMOS technology and are able to emit biomimetic electrical signals. Living neurons were obtained from differentiated PC-12 cells. A first step in this work consisted in modeling and simulating this interface between artificial and living neurons; a second part of the thesis was dedicated to the fabrication and characterization of neurobiohybrid interfaces, and to the growth and characterization of living neurons before studying their capacities to communicate with artificial neurons. First, a model of neuronal membrane representing a living neuron interfaced with a metallic planar electrode has been developed. We thus showed that it is possible to excite neurons using biomimetic signals produced by artificial neurons while maintaining a low excitation voltage. Low voltage excitation would improve energy efficiency of neurobiohybrid systems integrating artificial neurons and reduce the impact of harmful electrical signals on living neurons. Then, the neurobiohybrid interfacing living and artificial neurons has been designed and produced. The results obtained by experimental characterization of this interface validate the approach consisting in exciting living neurons through a metallic planar electrode. Finally, living neurons from PC-12 cells were grown and differentiated directly onto neurobiohybrids. Then, an experimental proof of the ability of biomimetic electrical signals to excite living neurons was obtained using calcium imaging. To conclude, the work presented in this manuscript clearly establishes a proof of concept for the excitation of living neurons using a biomimetic signal in our experimental conditions and thus substantiates the first part of the bidirectional communication loop between artificial neurons and living neurons

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Laderrière, Cyril. "Etude et caractérisation d'un couplage entre signaux Ultra Large Bande et signaux GNSS pour la localisation." Valenciennes, 2009. http://ged.univ-valenciennes.fr/nuxeo/site/esupversions/a87e0e71-f3fa-4260-95f5-3d146d819b81.

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Abstract:

Incontournables à ciel ouvert, les systèmes de navigation par satellites (GNSS) demeurent insuffisants pour opérer correctement à l'intérieur des bâtiments, et ce malgré les progrès accomplis par les récepteurs récents dits « haute-sensibilité ». Inscrits dans cette problématique de localisation précise, disponible tant à l'extérieur qu'à l'intérieur des bâtiments, ces travaux envisagent une hybridation particulière entre les signaux Ultra Large Bande (ULB), et les signaux des systèmes GNSS. Ces deux technologies estiment le temps d'arrivée de signaux émis selon une référence de temps commune. Cette thèse considère l'éventualité de synchroniser localement les émissions ULB à l'intérieur, par la référence de temps du signal GNSS, lui-même prélevé à proximité des bâtiments. Ce mémoire définit, met en œuvre, puis évalue les performances d'un tel couplage. Le dimensionnement de la transmission ULB destinée à la localisation est détaillé puis optimisé pour répondre, d'une part aux spécificités de l'environnement de propagation indoor, d'autre part aux contraintes réglementaires génériques d'utilisation des signaux ULB entre 3,1 GHz et 10,6 GHz. La pertinence d'un tel couplage est ensuite évaluée : l'extraction expérimentale de la référence de temps des signaux GNSS est tout d'abord caractérisée. L'aptitude de résolution de cette synchronisation par un récepteur ULB est ensuite établie en présence de trajets multiples et de perturbations introduites par des personnes se déplaçant à l'intérieur des bâtiments. Les perspectives d'un tel couplage entre signaux GNSS et ULB sont enfin rapprochées de leur application à la localisation pour la modélisation et la simulation du système
Despite last generation Navigation Satellite Systems receiver (GNSS) outstanding sensitivity enhancements, inherent GNSS system margins do not appear sufficient for proper operation down to deep indoor environments. In this framework, pervasive localization issues with seamless transition outdoors/indoors and high demanding accuracy is addressed by associating GNSS with the emerging radio technology named Ultra Wide-Band (UWB). Reminding both technologies involve their signals to be synchronized for multi-lateration purposes, this thesis assesses the opportunity to retrieve GNSS clock outdoors, to synchronize UWB localization signals indoors. Within the scope of a localization application, the UWB radio transmission design proposal is first optimized, taking into account the indoor propagation specificities, then considering regulatory requirements for unlicensed use of UWB in the 3,1 to 10,6 GHz range. The relevancy of such a coupling is then experimentally addressed, first, demonstrating how the GNSS clock can be locally recovered outdoors; then, evaluating the UWB receiver ability to recover this synchronization in an evolving selective fading indoor channel impacted, for instance, by moving people in the environment. Results of such a coupling characterization between GNSS and UWB signals are finally highlighted in a localization perspective, contributing to the system simulation and modelling

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Tra, Ferdinand. "Contrôle d'admission des connexions pour les systèmes de télécommunications par satellite avec des liaisons physiques adaptatives." Toulouse, ISAE, 2008. http://www.theses.fr/2008ESAE0021.

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Cette thèse se propose d'étudier les fonctions CAC pour les systèmes satellitaires à capacité variable. Dans ces systèmes, la fonction CAC doit pouvoir anticiper la variation de la capacité afin de n'accepter une connexion que si la capacité reste disponible suffisamment longtemps pour la maintenir avec le niveau de qualité requis. On parle alors de CAC adaptatif. Ce travail s'est, alors, construit autour de l'analyse de la variation de la capacité due aux phénomènes atmosphériques, de leur prédiction et des procédures FMT. L'étude des modèles d'évolution spatiotemporelle des atténuations et leur prédiction a mis en évidence leur inadéquation pour une fonction CAC. En effet, d'une part, ils agissent sur de courtes échelles de temps (quelques secondes) et d'autre part, ils sont trop complexes pour leur utilisation dans le contexte d'un système réel. Une méthodologie simplifiée a donc été proposée : séparer le cas de la survenue de la pluie sur la Gateway/NCC de celui de la pluie sur les terminaux utilisateurs. Quant à la politique d'admission, elle peut s'appuyer sur deux types de fonctions CAC. Le premier, dit CAC pessimiste, suppose que la variation de la capacité est rapide par rapport à la durée des connexions. Ainsi sa décision d'admission est prise en évaluant la capacité comme étant celle correspondante au pire cas de propagation survenant dans le système. Le second, dit CAC optimiste, suppose que la capacité du système reste constante pour une durée plus grande que les durées des connexions. Sa décision d'admission est alors prise en se fondant sur l'état courant de la capacité tout en tenant compte des conditions de transmission instantanées des terminaux.

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Chicoisne, Guillaume. "Dialogue entre agents naturels et agents artificiels : une application aux communautés virtuelles." Phd thesis, Grenoble INPG, 2002. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00004385.

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Cette thèse s'inscrit dans le cadre de la constitution de communautés mixtes rassemblant des agents naturels (humains) et des agents artificiels. Dans cet objectif, la thèse présentée traite des interactions pouvant exister entre ces types d'agents lorsqu'ils sont mis en présence au sein d'une communauté virtuelle. Les modèles d'agent et d'interaction proposés reposent sur l'hypothèse que chaque message est porteur d'un potentiel de sens -négociable- qu'il est nécessaire d'interpréter et non pas porteur d'un sens -unique et précis- qu'il suffit de décoder. Ceci implique les deux points centraux suivants : l'enrichissement contextuel du message et le focus conversationnel. Le premier point, l'enrichissement contextuel, associe un message avec son contexte de façon à permettre l'interprétation de ce message plutôt qu'un simple décodage comme cela est le cas dans les applications informatiques classiques. De manière duale, un processus d'expression remplace l'encodage. Le deuxième point, le focus conversationnel, représente l'objet de la discussion, lui aussi négociable et construit de manière collective par l'ensemble des interactants, leurs différentes interventions entraînant l'émergence du dialogue. Un agent conversationnel dédié à la recommandation de films, dans le cadre d'une boutique virtuelle 3D, constitue le cadre technologique et applicatif de la thèse défendue qui se conclut sur l'analyse de plusieurs dialogues entre cet agent et un client humain.

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Nainer, Carlo. "In-Orbit Data Driven Parameter Estimation for Attitude Control of Satellites." Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2020. http://www.theses.fr/2020LORR0058.

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Cette thèse porte sur la détermination des paramètres du modèle dynamique d’un satellite pour son contrôle à l’aide de la théorie de l’identification des systèmes. Plusieurs algorithmes d’estimation paramétrique sont développés et adaptés à différentes configurations de mesures de données (gyroscope ou star tracker). Ces algorithmes permettent d’estimer la matrice d’inertie du satellite ainsi que l’alignement des actionneurs à partir des données de télémétrie. Pour réaliser cette estimation, la méthode de variable instrumentale est privilégiée. Des filtres sont élaborés afin d’améliorer significativement la précision de l’estimation, et ce même en présence de bruits de capteur et de perturbations au niveau des actionneurs. Les performances des algorithmes proposes sont analysées et validées à l’aide de simulations Monte Carlo à partir de données issues d’un simulateur haute-fidélité du CNES. La deuxième contribution concerne l’optimisation de la richesse des manœuvres réalisées par le satellite tout en respectant les contraintes physiques du système. L’efficacité des nouvelles trajectoires proposées est démontrée d’une part via des simulations de Monte Carlo et d’autre part à l’aide de tests effectués lors d’un vol zéro gravité en avion
The system identification for satellite attitude control is investigated in this thesis. Several parameter estimation algorithms are developed and adapted to the different types of sensor (gyroscope or star tracker). These algorithms allow to estimate, from the telemetry data, the satellite inertia matrix as well as the actuator alignments. For these estimation algorithms, an instrumental variable approach is considered. Filters are designed in order to significantly improve the accuracy and precision of the estimates, even in presence of sensor noise and disturbance torques. The performances of the proposed algorithms are analyzed and validated via Monte Carlo simulations using data from a high-fidelity simulator from CNES. The second main contribution concerns the optimization of maneuvers to improve the information content in the data, while respecting the physical constraints of the satellite. The effectiveness of the generated trajectory is evaluated both via Monte Carlo simulations and through real experiments in a zero-gravity environment

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Trouillard, Géraldine. "Contribution à l'étude des phénomènes électromagnétiques liés aux futurs systèmes mobiles de réception hertzienne à bord des véhicules automobiles : Conception, réalisation et tests des antennes correspondantes." Limoges, 2003. http://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/db284277-0e67-4cb1-8d44-ef3984dad323/blobholder:0/2003LIMO0034.pdf.

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Abstract:

Cette thèse menée en collaboration avec SCE-MAG (groupe FIAMM), a pour cadre les systèmes de radiodiffusion numérique par sattellite (SDARS) et plus particulièrement les systèmes XM Radio et Sirius Radio qui allient des technologies de diffusion terrestre et satellite à 2,34 GHz et qui sont dédiés à l'industrie automobile. Pour répondre aux spécifications de XM, un réseau de quatre patchs à polarisation circulaire permettant la réception des satellites a été simulé, réalisé puis mesuré à l'aide d'outils numériques (FDTD) et expérimentaux performants. Une deuxième étude a été effectuée sur un nouveau cahier des charges combinant les sytèmes XM et Sirius, conduisant à la conception de deux nouveaux aériens en technologie imprimée. Enfin, l'intégration d'une antenne à polarisation linéaire (fil-plaque) pour la réception terrestre au sein des antennes à polarisation cieculaire a été étudiée
This thesis managed with SCE-MAG (FIAMM group^), deals with Satellite Digital Audio-Radio Service and Particularly XM Radio systems which are using terrestrial and satellite broadcasting technologies around 2,34 GHz ans are dedicated to car users. Ti fit XM's requirements, a circularly polarized four patches array for satellite reception has been simulated thanks to a strong digital tool (FDTD) and then realized and measured with experimental equipment. A second study has been done concerning new specifications combining XM and Sirius systems leading to the design of two new antennas using printed technology. To conclude, a linearly polarized antenna (Wire-patch) for the terrestrial reception has been integrated with the circularly polarized antennas

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Dissertations / Theses on the topic 'Satellites artificiels – Systèmes de communication'

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