Добірка наукової літератури з теми "Satellites artificiels – Modèles mathématiques"

La culture, mot ancien, a une longue histoire et pour les anthropologues, qui n’ont pas envie de l’abandonner, elle garde tout son potentiel heuristique. Du verbe latin colere (cultiver, habiter, coloniser), la culture a immédiatement montré une remarquable versatilité sémantique. Comme Cicéron (106-43 av. J.-C.) l’avait dit, il n’y a pas seulement la culture des champs, il y a aussi la cultura animi : c’est-à-dire la philosophie. Cultura animi est une expression que l’on retrouve également au début de la modernité, chez le philosophe anglais Francis Bacon (1561-1626). Elle devient ensuite « culture de la raison » chez René Descartes (1596-1650) et chez Emmanuel Kant (1724-1804). Mais au XVIIIe siècle, nous assistons à un autre passage, lorsque la culture, en plus des champs, de l’âme et de la raison humaine, commence à s’appliquer également aux coutumes, aux mœurs, aux usages sociaux, comme cela est parfaitement clair chez des auteurs tels que François-Marie Arouet, dit Voltaire (1694-1778), et Johann Gottfried Herder (1744-1803). Nous pourrions nous demander pourquoi ces auteurs ne se sont pas contentés de continuer à utiliser les termes désormais testés de coutumes et de mœurs. Pourquoi ont-ils voulu ajouter la notion de culture? Qu’est-ce que cette notion offrait de plus? Autrement dit, quelle est la différence entre culture et coutume? Dans l’usage de Voltaire et de Herder, la culture est presque toujours singulière, alors que les coutumes sont très souvent plurielles. La culture a donc pour effet d’unifier les coutumes dans un concept unique, en surmontant leur pluralité désordonnée et désorientante : les coutumes sont nombreuses, variables, souvent divergentes et contradictoires (les coutumes d’une population ou d’une période historique s’opposent aux coutumes d’autres sociétés et d’autres périodes), alors que la culture désigne une capacité, une dimension, un niveau unificateur. Dans son Essai sur les mœurs (1756), Voltaire a clairement distingué le plan de la « nature », dont dépend l’unité du genre humain, de celui de la « culture », où les coutumes sont produites avec toute leur variété : « ainsi le fonds est partout le même », tandis que « la culture produit des fruits divers », et les fruits sont précisément les coutumes. Comme on peut le constater, il ne s’agit pas uniquement d’opposer l’uniformité d’une part (la nature) et l’hétérogénéité d’autre part (les coutumes). En regroupant les coutumes, Voltaire suggère également une relation selon laquelle le « fonds » est le terrain biologique, celui de la nature humaine, tandis que la culture indique le traitement de ce terrain et, en même temps, les fruits qui en découlent. Tant qu’on ne parle que de coutumes, on se contente de constater la pluralité et l’hétérogénéité des « fruits ». En introduisant le terme culture, ces fruits sont rassemblés dans une catégorie qui les inclut tous et qui contribue à leur donner un sens, bien au-delà de leur apparente étrangeté et bizarrerie : bien qu’étranges et bizarres, ils sont en réalité le produit d’une activité appliquée au terrain commun à toutes les sociétés humaines. Partout, les êtres humains travaillent et transforment l’environnement dans lequel ils vivent, mais ils travaillent, transforment et cultivent aussi la nature dont ils sont faits. Appliquée aux coutumes, la culture est donc à la fois ce travail continu et les produits qui en découlent. En d’autres termes, nous ne pouvons plus nous contenter d’être frappés par l’étrangeté des coutumes et les attribuer à une condition d’ignorance et aux superstitions : si les coutumes sont une culture, elles doivent être rapportées à un travail effectué partout, mais dont les résultats sont sans aucun doute étranges et hétérogènes. Il s’agit en tout cas d’un travail auquel chaque société est dédiée dans n’importe quel coin du monde. Nous ne voulons pas proposer ici une histoire du concept de culture. Mais après avoir mentionné l’innovation du concept de culture datant du XVIIIe siècle – c’est-à-dire le passage du sens philosophique (cultura animi ou culture de la raison) à un sens anthropologique (coutumes en tant que culture) –, on ne peut oublier que quelques décennies après l’Essai sur les mœurs (1756) de Voltaire, Johann Gottfried Herder, dans son Ideen zur Philosophie der Geschichte der Menschheit (1784-1791), fournit une définition de la culture digne d’être valorisée et soutenue par l’anthropologie deux siècles plus tard. Herder ne se limite pas à étendre la culture (Kultur) bien au-delà de l’Europe des Lumières, au-delà des sociétés de l’écriture (même les habitants de la Terre de Feu « ont des langages et des concepts, des techniques et des arts qu’ils ont appris, comme nous les avons appris nous-mêmes et, par conséquent, eux aussi sont vraiment inculturés »), mais il cherche le sens profond du travail incessant de la Kultur (1991). Pourquoi, partout, aux quatre coins du monde, les humains se consacrent-ils constamment à la formation de leur corps et de leur esprit (Bildung)? La réponse de Herder est dans le concept de l’homme en tant qu’être biologiquement défectueux (Mängelwesen), en tant qu’être qui a besoin de la culture pour se compléter : le but de la culture est précisément de fournir, selon différentes conditions historiques, géographiques et sociales, une quelque forme d’humanité. Selon Herder, la culture est « cette seconde genèse de l’homme qui dure toute sa vie » (1991). La culture est la somme des tentatives, des efforts et des moyens par lesquels les êtres humains « de toutes les conditions et de toutes les sociétés », s’efforcent d’imaginer et de construire leur propre humanité, de quelque manière qu’elle soit comprise (1991). La culture est l’activité anthropo-poïétique continue à laquelle les êtres humains ne peuvent échapper. Tel est, par exemple, le propre du rituel qui réalise la deuxième naissance, la véritable, celle de l’acteur/actrice social/e, comme dans les rites d’initiation ou la construction des rapports sociaux de sexe. La culture correspond aux formes d’humanité que les acteurs sociaux ne cessent de produire. Le but que Herder pensait poursuivre était de rassembler les différentes formes d’humanité en une seule connaissance généralisante, une « chaîne de cultures » qui, du coin du monde qu’est l’Europe des Lumières « s’étend jusqu’au bout de la terre » (1991). On peut soutenir que dans les quelques décennies de la seconde moitié du XVIIIe siècle, on avait déjà posé les bases d’un type de connaissance auquel on allait donner plus tard le nom d’anthropologie culturelle. Parmi ces prémisses, il y avait le nouveau sens du terme culture. Cependant, il faut attendre plus d’un siècle pour que ceux qui allaient être appelés anthropologues reprennent ce concept et en fassent le fondement d’une nouvelle science. La « science de la culture » est en fait le titre du chapitre I de Primitive Culture (1871) d’Edward Burnett Tylor, chapitre qui commence par la définition de la culture connue de tous les anthropologues : « Le mot culture ou civilisation, pris dans son sens ethnographique le plus étendu, désigne ce tout complexe comprenant à la fois les sciences, les croyances, les arts, la morale, les lois, les coutumes et les autres facultés et habitudes acquises par l’homme dans l’état social (Tylor1920). » Dans cette définition, les points suivants peuvent être soulignés : premièrement, la culture est un instrument qui s’applique de manière ethnographique à toute société humaine; deuxièmement, elle intègre une pluralité d’aspects, y compris les coutumes, de manière à former un « ensemble complexe »; troisièmement, les contenus de cet ensemble sont acquis non par des moyens naturels, mais par des relations sociales. Dans cette définition, la distinction – déjà présente chez Voltaire – entre le plan de la nature et le plan de la culture est implicite; mais à présent, le regard se porte avant tout sur la structure interne de la culture, sur les éléments qui la composent et sur la nécessité d’ancrer la culture, détachée de la nature, au niveau de la société. Il initie un processus de formation et de définition d’un savoir qui, grâce au nouveau concept de culture, revendique sa propre autonomie. La première fonction de la culture est en fait de faire voir le territoire réservé à la nouvelle science : un vaste espace qui coïncide avec tous les groupes humains, des communautés les plus restreintes et les plus secrètes aux sociétés qui ont dominé le monde au cours des derniers siècles. Mais jusqu’à quel point ce concept est-il fiable, solide et permanent, de sorte qu’il puisse servir de fondement au nouveau savoir anthropologique? On pourrait dire que les anthropologues se distinguent les uns des autres sur la base des stratégies qu’ils adoptent pour rendre le concept de culture plus fiable, pour le renforcer en le couplant avec d’autres concepts, ou, au contraire, pour s’en éloigner en se réfugiant derrière d’autres notions ou d’autres points de vue considérés plus sûrs. La culture a été un concept novateur et prometteur, mais elle s’est aussi révélée perfide et dérangeante. On doit réfléchir aux deux dimensions de la culture auxquelles nous avons déjà fait allusion: le travail continu et les produits qui en découlent. Les anthropologues ont longtemps privilégié les produits, à commencer par les objets matériels, artistiques ou artisanaux : les vitrines des musées, avec leur signification en matière de description et de classification, ont suggéré un moyen de représenter les cultures, et cela même lorsque les anthropologues se sont détachés des musées pour étudier les groupes humains en « plein air », directement sur le terrain. Quelles étaient, dans ce contexte, les coutumes, sinon les « produits » de la culture sur le plan comportemental et mental? Et lorsque la notion de coutume a commencé à décliner, entraînant avec elle le sens d’un savoir dépassé, la notion de modèle – les modèles de culture – a dominé la scène. Saisir des modèles dans n’importe quel domaine de la vie sociale – de la parenté à la politique, de la religion au droit, de l’économie à l’art, etc. – ne correspondait-il pas à une stratégie visant à construire, dans un but descriptif et analytique, quelque chose de solide, de répétitif et de socialement répandu, bref, un système capable de se reproduire dans le temps? Ce faisant, on continuait à privilégier les produits avec leur continuité et leur lisibilité au détriment du travail continu et obscur de la culture, de son flux presque insaisissable et imprévisible. Nous pensons par exemple à la quantité incroyable et chaotique de gestes, mots, idées, émotions qui se succèdent, se chevauchent, se croisent et se mélangent dans chaque moment de la vie individuelle et collective. Le sentiment que les produits toujours statiques et achevés de la culture priment sur sa partie la plus significative et la plus dynamique (une sorte de matière ou d’énergie obscure), devient un facteur de frustration et de perturbation pour l’entreprise anthropologique. À cet égard, les anthropologues ont adopté plusieurs voies de sortie, notamment : la tendance à réifier la culture, ce qui lui confère une solidité presque ontologique (c’est le cas d’Alfred L. Kroeber 1952); l’intention de réduire sa portée et de l’ancrer ainsi dans une réalité plus cohérente et permanente, telle que pourrait être la structure sociale dans ses diverses articulations (Alfred Radcliffe-Brown 1968 et plus largement l’anthropologie sociale); la tentative de capturer dans les manifestations apparemment plus libres et arbitraires de la culture, que peuvent être les mythes, l’action de structures mentales d’un ordre psycho-biologique (Claude Lévi-Strauss 1958 et 1973 et plus largement le structuralisme). Plus récemment, la méfiance envers la culture a pris la forme même de son refus, souvent motivé par une clef politique. Comment continuer à s’appuyer sur la culture, si elle assume désormais le rôle de discrimination autrefois confié à la race? Plus la culture devient un terme d’usage social et politique, identifié ou mélangé à celui d’identité et se substituant à celui de race, plus des anthropologues ont décrété son caractère fallacieux et ont pensé à libérer la pensée anthropologique de cet instrument devenu trop dangereux et encombrant. Lila Abu-Lughod écrit en 1991 un essai intitulé Against Culture et les critiques du concept de culture refont surface dans le texte d’Adam Kuper, Culture, 1998 et 1999. Mais si l’anthropologie doit se priver de ce concept, par quoi le remplacera-t-elle? Est-il suffisant de se contenter de « pratiques » et de « discours » qu’Abu-Lughod a puisés chez Michel Foucault (1966)? C’est une chose de critiquer certains usages de la notion de culture, tels que ceux qui tendent à la confondre avec l’identité, c’en est une autre d’accepter le défi que ce concept présente à la fois par son caractère fluide et manipulable, et par les expansions fertiles dont il est capable. Par « pratique » et « discours », réussirons-nous, par exemple, à suivre l’expansion de la culture vers l’étude du comportement animal et à réaliser que nous ne pouvons plus restreindre la « science de la culture » dans les limites de l’humanité (Lestel 2003)? Presque dans le sens opposé, la culture jette également les bases de la recherche ethnographique au sein des communautés scientifiques, une enquête absolument décisive pour une anthropologie qui veut se présenter comme une étude du monde contemporain (Latour et Woolgar 1979). Et quel autre concept que celui de culture pourrait indiquer de manière appropriée le « tout complexe » (complex whole) de la culture globale (Hamilton 2016)? Qu’est-ce que l’Anthropocène, sinon une vaste et immense culture qui, au lieu d’être circonscrite aux limites de l’humanité, est devenue une nouvelle ère géologique (Zalasiewicz et al. 2017)? Bref, la « science de la culture », formulée en 1871 par Edward Tylor, se développe énormément aujourd’hui : la culture est l’utilisation de la brindille comme outil de capture des termites par le chimpanzé, de même qu’elle correspond aux robots qui assistent les malades, aux satellites artificiels qui tournent autour de la Terre ou aux sondes envoyées dans le plus profond des espaces cosmiques. Ces expansions de la culture sont sans aucun doute des sources de désorientation. Au lieu de se retirer et de renoncer à la culture, les anthropologues culturels devraient accepter ce grand défi épistémologique, en poursuivant les ramifications de cette notion ancienne, mais encore vitale, dynamique et troublante.

L'objectif de cette thèse est l'étude des possibilités d'utilisation de terminaux multicapteurs au sol dans les systèmes de communications mobiles par satellites. La complexité et le coût du terminal peuvent être réduits de façon significative lorsqu'un balayage mécanique est remplacé par un balayage électronique. Le contrôle de puissance pouvant être effectué de manière plus efficace, la consommation électrique du terminal peut être réduite. D'autre part, la formation de faisceau permet de concentrer 1'énergie transmise vers les directions angulaires souhaitées tout en diminuant les interférences produites sur d'autres systèmes ou sur d'autres satellites. Après l'introduction, le chapitre 2 est consacré à une synthèse des techniques de réception qui servent de point de départ pour la modélisation en émission. Ces techniques sont présentées sous l'angle de la dimension utilisée: temporelle on spatiale. Le chapitre 3 porte sur l'utilisation des antennes multiples en émission. Nous considérons deux types de traitement dont les concepts sont proches de ceux utilisés en réception : la diversité d'émission et la formation de faisceaux. Une tentative de classification de ces méthodes est entreprise, faisant apparaître les différences fondamentales entre ces deux techniques. D'autres critères de classification, comme, par exemple, la présence d'une voie retour d'information ou l'utilisation des estimations du canal obtenues en réception sont également utilisés. Nous nous sommes particulièrement intéressés à l'amélioration des performances de la liaison apportée par cette configuration en termes de la capacité au sens de la théorie de l'information, donc du débit maximal qui peut être atteint. Dans le chapitre 4 nous introduisons le concept de la capacité stochastique des canaux à évanouissements. Deux scénarios différents sont alors considérés. Le premier cas est multi-utilisateur avec formation de voies au niveau du terminal sur un canal de Rayleigh à évanouissements lents. Nous avons montré, entre autres, que la capacité par utilisateur croît avec le nombre d'antennes utilisées et diminue avec le nombre d'utilisateurs. Dans le deuxième cas nous avons considéré un canal de Rice. Nous avons montré que la variance de la capacité vue comme une variable aléatoire, augmente si la proportion de 1'énergie transmise à travers la composante diffuse augmente et si la dispersion angulaire des réflecteurs locaux diminue. Dans le chapitre 5 nous avons entrepris 1'étude de méthodes d'émission nécessitant peu d'information sur le canal: diversité par décalage temporel en boucle ouverte et formation de voie en émission n'exploitant que l'information de contrôle de puissance. Les performances de la première méthode ont été évaluées sur un canal à évanouissements de Rayleigh puis de Nakagami dans le contexte AMRC. La deuxième méthode permet d'effectuer l'optimisation conjointe du diagramme de rayonnement du réseau et de la puissance émise en utilisant des algorithmes très peu complexes. Le dernier chapitre fournit le descriptif d'une chaîne de simulation de la voie descendante de l'UMTS FDD que nous avons développée afin d'évaluer les performances de plusieurs méthodes de diversité d'émission sur les canaux à évanouissements variant dans le temps. Les résultats des simulations sur différents types de canaux sont présentés, ainsi que le descriptif des principales fonctions réalisées par le simulateur.

Dans ce travail, on s'intéresse à l'étude mathématique des phénomènes de charge des satellites dans les orbites basses (Low Earth Orbit, LEO).Aprės un rappel du contexte physique, nous dérivons un modėle de type bi-fluide pour le plasma entourant le satellite. En effet, en orbite LEO, le plasma peut être considéré fortement collisionnel comparativement au cas par exemple des orbites polaires ( Polar Earth Orbit, PEO). Le modėle utilisé est composé des équations d'Euler pour la conservation de la masse, de la quantité de mouvement et de l'énergie ainsi que de l'équation de Poisson pour le potentiel électrostatique et est obtenu dans le cas tri-dimensionnel.Pour l'étude mathématique du modėle nous nous concentrons sur le cas uni-dimensionnel afin de mettre en évidence les principales difficultés.Nous considérons d'abord les équations d'Euler stationnaires couplées à l'équation de Poisson. La dynamique de charge du satellite est alors contenue dans les conditions limites qui font apparaître la dérivée en temps du potentiel. Nous donnons des résultats d'existence et d'unicité de solution ainsi que des simulations numériques. Ici nous utilisons uniquement des conditions limites de Dirichlet pour les quantités macroscopiques. Elles peuvent être loin de celles qui sont physiquement intéressantes et que nous ne connaissons qu'au niveau microscopique.C'est pourquoi, nous proposons ensuite une solution numérique permettant d'utiliser dans la simulation des équations évolutives d'Euler des conditions limites venant d'une modélisation microscopique au travers d'un régime où le libre parcours moyen est petit. La condition limite vient d'une analyse de couche limite qui s'explique par le fait que le flux cinétique peut être loin de l'équilibre thermodynamique
In this work we are concerned with a mathematical study of the spacecraft charging phenomena of Low Earth Orbit (LEO).After recalling the physical context, we derive a two-fluid type model for the plasma around the spacecraft. Indeed in LEO, the plasma can be considered highly colisional compared with the case for example of Polar Earth Orbit (PEO). The model used here consist in the Euler equations for the conservation of mass, momentum and energy plus a Poisson equation for the electrostatic potentiel and is derived in the three dimensionnal case.For the mathematical study of the model, we concentrate our attention on the one dimensionnal case to point out the main difficulties.We first consider the stationnary Euler equations coupled to the Poisson equation. The charging dynamics is then embodied into the boundary conditions where the time derivative of the potentiel appears. We present rigourous existence and unicity results together with numerical simulations. Here we only use some Dirichlet boundary conditions for the macroscopic quantities. They can be far from the ones of physical interest wich we only know at a kinetic level.That's why we next propose a numerical solution to incorporate in the simulation of the evolutive Euler equations boundary condition that come from a microscopic modeling in the small mean free path regime. THe boundary condition relies on the analysis of boundary layers formation that accounts from the fact that the incoming kinetic flux might be far from the equilibrium

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

L'ozone est un constituant minoritaire de l'atmosphere qui protege la vie sur terre en absorbant le rayonnement ultra-violet. Pour connaitre l'etat actuel de la couche d'ozone, des mesures satellitaires ont ete analysees sur la decennie 1979-1988. Il y apparait clairement une reduction de la couche d'ozone, notamment aux latitudes polaires suite aux episodes de trou d'ozone antarctique. Nous avons egalement pu etablir une climatologie de l'ozone total pour la confronter aux resultats de modeles. Des modeles de circulation generale, incluant une parametrisation de la photochimie de l'ozone, ont reproduit son evolution pour la decennie 1979-1988 de maniere realiste avec la climatologie precedente. Tant a partir des mesures que des modeles, nous avons evalue l'impact sur l'ozone des oscillations basse frequence de l'atmosphere moyenne equatoriale. Nous avons mis en evidence sur le vent zonal modelise un signal coherent avec l'oscillation quasi-biennale et l'importance des ondes de gravite d'origine orographique ou convective sur l'oscillation semi-annuelle de la stratopause. A partir d'une simulation tridimensionnelle de 10 ans, nous avons calcule la circulation diabatique que nous avons utilise pour forcer un modele bidimensionnel photochimique. Les distributions des constituants chimiques simulees par ce modele sont coherentes avec les observations disponibles. De plus, les resultats presentent une forte variabilite tant inter-hemispheriques qu'inter-annuelle. Avec ce modele de photochimie, nous avons alors evalue l'impact qu'aurait sur l'atmosphere une flotte d'avions supersoniques. Toutes les simulations effectuees confirment que ces avions entraineraient une augmentation de l'ozone tropospherique par les cycles de production lies au methane et au monoxyde de carbone. Au contraire, l'ozone serait detruit dans la stratosphere en oxydant le monoxyde d'azote rejete par les avions. Cette reduction est moins importante lorsque les reactions de chimie heterogene sur les particules d'aerosol sont prises en compte: les oxydes d'azote rejetes sont alors convertis en grande partie sous forme d'acide nitrique, chimiquement inerte vis a vis de l'ozone. Malgre les nombreuses incertitudes, une telle flotte perturberait toute l'atmosphere, avec un maximum probable aux moyennes latitudes de l'hemisphere nord

Le cycle de vie d'un satellite comprend la phase de lancement, la mise en orbite, le fonctionnement avec déploiement des panneaux solaires (manœuvres, positions de sécurité), et la mise en orbite de fin de vie. Le satellite gravite dans un environnement hostile, exposé à des variations thermiques de très grandes amplitudes, avec des alternances de phases d'éclipses et éclairées. La survie du satellite est liée à la température de ses composants, dont la variation doit être contrôlée dans des intervalles de sécurité. Dans ce contexte, la simulation thermique du satellite pour sa conception est cruciale pour anticiper le réel de son fonctionnement. Les échanges radiatifs sont indispensables au satellite à la fois pour la génération d'énergie à partir de rayonnements solaires et de l'albédo, et pour la régulation thermique des équipements. Un bon fonctionnement consiste à assurer une réfrigération des composants exposés aux rayonnements, et à l'inverse un réchauffement des composants non exposés. Pour donner un ordre de grandeur, les amplitudes externes vont de -150 à +150 degrés Celsius, et les équipements électroniques internes ont une amplitude de sécurité entre -50 et +50, avec une marge de sécurité de 10 degrés. En phase d'éclipse où le rayonnement est bien plus faible, le réchauffement est assuré par l'énergie accumulée en phase exposée, combinée à des caloducs.Dans cette thèse, l'objectif est d'avancer les connaissances sur les méthodes de calcul de la simulation thermique radiative des satellites. Pour ce faire, deux approches sont considérées. La première approche consiste en l'établissement d'un calcul de référence pour des grandeurs gouvernant la simulation thermique radiative: les facteurs de vue. Étant soumise à des contraintes temporelles, cette méthode repose sur une structure de données hiérarchique permettant un calcul progressif des facteurs de vue afin d'optimiser le compromis entre temps dédié aux calculs et précision souhaitée. Par soucis de précision, une étape de prédiction est ajoutée pour garantir une meilleure convergence vers la valeur de référence.La seconde approche, également motivée par des contraintes de temps de calculs, a pour objectif la réduction du modèle géométrique d'une pièce mécanique ou d'un engin spatial tout en étant fidèle à la simulation numérique. Afin de rendre la décimation informée de la physique, un prétraitement réalisant une analyse de sensibilité est effectué. Pour accentuer la préservation de la simulation physique, le coût géométrique d'un opérateur de simplification est couplé à un facteur déduit des écarts de simulation entre modèle de référence et modèle réduit
The life cycle of a satellite includes the launch phase, the positioning on the desiredorbit, different maneuvers (deployment of solar panels and safety position), and finallyplacing the satellite on the junk orbit. The satellite gravitates in a hostile environment,exposed to thermal variations of very large amplitude, alternating sun exposure andeclipse phases. The survival of the satellite depends on the temperature of its components, the variation of which must be monitored within safety intervals. In this context, the thermal simulation of the satellite for its design is crucial to anticipate the reality of its operation. Radiative thermal simulation is essential for anticipating the generation of energy from solar and albedo radiation, and for regulating temperatures of on-board equipments. Ideal operation consists in providing appropriate cooling for components exposed to radiation, and conversely, heating of unexposed components. As an order of magnitude, the external temperature ranges from -150 to +150 degrees Celsius, and the internal electronic equipment has a safe range between -50 and +50, with a safety margin of 10 degrees. In the eclipse phase where the radiation is significantly lower, heating is provided by the energy accumulated during the exposed phase, combined with heat pipes for thermal regulation.In this thesis, the objective is to advance the knowledge on radiative thermal simulation calculation methods for satellites. To this end, two approaches are considered. Thefirst approach consists in establishing a reference calculation of a quantity governing radiative thermal simulation: view factors. Being subject to time constraints, this methodis based on a hierarchical data structure enabling progressive computation of view factors, in order to offer a satisfactory tradeoff between time dedicated to computationsand desired accuracy. For the sake of accuracy, a prediction step is added to guaranteea better convergence towards the reference value.The second approach, also motivated by time constraints, aims at reducing the geometric model of a mechanical part or a spacecraft while being faithful to the numericalsimulation. In order to render the decimation physics-informed, a preprocessing step relying on a sensitivity analysis is carried out. To better preserve the physical simulation,the geometric cost of a simplification operator is coupled to a factor deduced from thesimulation deviation between the reference model and the reduced model

Dans le cadre d'un projet de cooperation franco-marocain, on cherche a cartographier l'evapotranspiration reelle de la canne a sucre a partir des donnees infra-rouge thermique du satellite noaa-avhrr. L'objectif en est le controle des irrigations de la canne a sucre dans le perimetre irrigue du gharb (maroc). La temperature de surface d'un couvert peut etre etimee par teledetection rapprochee ou satellitaire. On presente les methodes d'estimation utilisees, qui incluent les corrections atmospheriques et les corrections d'emissivite. L'erreur sur la temperature de surface mesuree par satellite est de 3 k. La formulation des bilans energetique et hydrique d'un couvert developpe permet de relier sa temperature de surface a son evapotranspiration reelle. Le modele agrometeorologique utilise est cale sur des mesures de terrain de temperature de surface et de bilan hydrique. Il permet de representer ce lien, et de proposer un modele simplifie, dont les parametres et les variables d'entree peuvent etre obtenus a partir de donnees agrometeorologiques facilement mesurables. On estime ainsi l'evapotranspiration journaliere a 1 mm pres. On realise ainsi des cartes d'evapotranspiration reelle, qui, rapportees a l'evapotranspiration maximale de la culture, mesuree sur parcelles de reference, permettent de controler les irrigations et de prevoir les baisses de rendement

La compréhension du rôle des aérosols atmosphériques dans le fonctionnement du système terre-atmosphère est limitée par les incertitudes sur leur répartition spatiale, leur composition et leurs sources. Si leurs impacts sur le changement climatique et l’environnement peuvent être évalués grâce aux modèles de chimie-transport, ces incertitudes en limitent la précision. Les observations satellitaires ont la capacité de fournir à l’échelle globale des informations précises sur un certain nombre de paramètres « aérosols » mais elles sont limitées par les conditions nuageuses, la périodicité des orbites et par le contenu en information, c’est-à-dire le type de paramètres que l’on peut retrouver suivant la nature de ces observations. Une approche prometteuse consiste à améliorer les champs d’émission des modèles en utilisant le principe de la modélisation inverse. Dans cette étude, nous avons conçu une méthode de restitution simultanée des sources d’émission de poussières désertiques, de carbone suie et de carbone organique à partir des produits satellitaires (POLDER/PARASOL) dérivés en utilisant l’algorithme GRASP, conjointement à une modélisation inverse du modèle GEOS-Chem. Cela nous a permis de créer une base de données d’émissions globales d’aérosols sur la période 2006 – 2011. Des simulations réalisées avec les modèles directs GEOS-Chem et GEOS-5/GOCART utilisant cette base de données montrent bien entendu un bon accord avec des observations POLDER mais aussi une nette amélioration de la modélisation de l’aérosol à l’échelle globale lorsque l’on compare les sorties à des mesures indépendantes du réseau AERONET ou à d’autres mesures spatiales (MODIS, MISR, OMI)
Understanding of the role that atmospheric aerosol play in the Earth-atmosphere system is limited by uncertainties in aerosol distribution, composition and sources. Thus, accurate chemical transport model simulation systems are crucial needed to analyse and predict atmospheric aerosols and their impacts on climate change and environment. Satellite observations have ability to provide an extensive spatial coverage and accurate aerosol products, however, are constrained by clear-sky condition, global coverage orbit cycle and information content. One of the most promising approaches is to reduce model uncertainty by improving the aerosol emission fields (i.e., model input) by means of inverse modeling relying on satellite observations as a constrain. In this study, we designed a method of simultaneous retrievals of desert dust, black carbon and organic carbon aerosol emission sources using aerosol data obtained from GRASP algorithm applied to POLDER/PARASOL satellite observations, and relying on the GEOS-Chem inverse modeling framework. Then, a satellite-based global aerosol emission database (2006-2011) has been developed. This aerosol emission database has been further evaluated by utilization in GEOS-Chem and GEOS-5/GOCART models. The model posterior simulation of aerosol properties employing the retrieved emissions shows a better agreement than the model prior simulation; it is true for not only fitted PARASOL products, but also for completely independent measurements from ground-based AERONET and satellites aerosol products (e.g., MODIS, MISR, OMI). The results suggest that the satellite-based aerosol emission database improves overall global aerosol modeling

L'utilisation d'un sondeur multifaisceaux dans la cartographie des fonds marins souligne l'insuffisance d'une correction de la navigation à l'estime basée uniquement sur l'introduction d'un positionnement par satellite. La fiabilité des cartes bathymétriques nécessite la correction des décalages entre les différentes observations que l'on réalise d'une même zone géographique à chaque passage du navire. L'automatisation de la correction des points navigation s'impose pour réduire le temps passé par les cartographes pour effectuer cette opération, pour obtenir des cartes précises, et enfin pour enrichir les campagnes existantes des données nouvellement acquises. Le problème du recalage se ramène à la recherche d'une isométrie permettant de passer d'une famille de courbes planes à une autre famille dont les paramètres sont estimées à partir de données discrètes, incertaines et entachées d'erreurs. Une modélisation des incertitudes dans un système de voisinage a été introduite dans un test du rapport de vraisemblance pour dégager une classe de transformations admissibles de recalage. Une représentation topographique par un modèle numérique de terrain (facettes triangulaires) permet alors de préciser la correction. Les études de cas proposées montrent que la procédure ainsi élaborée est efficace.