Logo ENSG réduit

Le numérique
au cœur des territoires

Logo facebookLogo twitterLogo linkedInEN

contact

Idées de sujets TIPE 2013/2014

Idées de sujets TIPE 2013/2014 proposés par l’ENSG sur le thème « transfert, échange »


- Transfert de temps par GPS, 
- Décomposition de la matrice de rétrodiffusion radar pour la cartographie de l’occupation du sol, 
- Propagation des signaux GPS dans l’atmosphère

Sujets en relation avec le GPS

Les systèmes tels que le GPS sont bien connus du grand public pour fournir à un utilisateur quelconque un positionnement d’une précision de l’ordre de quelques mètres en tout point de la planète. Derrière ce positionnement précis (qui peut être amélioré et dont la marge d’erreur peut descendre jusqu’à quelques millimètres avec des instruments plus sophistiqués) repose une mesure très précise du temps de propagation de signaux émis par une constellation de satellites situés à plus de 20000 km d’altitude vers des récepteurs situés à la surface de la Terre.
Différentes pistes d’études basées sur cette mesure du temps de propagation rentre dans le cadre du sujet de TIPE proposé cette année.

Transfert de temps par GPS : cette mesure précise du temps de propagation nécessite une très bonne synchronisation temporelle entre satellites et récepteur (mieux que la microseconde). Ainsi, un simple récepteur GPS peut devenir un très bon outil pour la synchronisation temporelle et être utilisé dans une multitude d’applications (datation d’observations astronomiques, de serveurs informatiques, d’ordres boursiers, décalage temporel d’horloges atomiques). Une étude pratique pourrait porter sur l’estimation précise de la date, au même titre que la position, à partir d’observations acquises par un récepteur GPS.

En savoir plus sur le Positionnement Terrestre et Spatial (géodésie)


Propagation des signaux GPS dans l’atmosphère : l’atmosphère va affecter la transmission des signaux GPS en ralentissant sa propagation et en modifiant le chemin parcouru. On va alors parler de retard à la propagation ou de retard atmosphérique. Pour un positionnement précis par GPS (par exemple pour des applications géophysiques qui nécessitent un précision infra centimétrique), il va être nécessaire de corriger finement ce retard à la propagation, voire de l’estimer, au même titre que la position lors de l’analyse de des données GPS. Ce retard à la propagation peut également être calculé à l’aide de grandeurs thermodynamiques issues de mesures météorologiques. Un travail possible viserait à comparer cette estimation du retard estimé par GPS à des données de météorologies (l’ensemble de ces données étant disponibles librement en ligne).

En savoir plus sur le Positionnement Terrestre et Spatial (géodésie)

Sujet en relation avec l’imagerie

Décomposition de la matrice de rétrodiffusion radar pour la cartographie de l’occupation du sol : contrairement aux capteurs optiques passifs qui mesurent la quantité d’énergie solaire réfléchie par un objet, les systèmes radar imageurs sont qualifiés de systèmes actifs. Le principe est d’envoyer vers la surface terrestre un rayonnement électromagnétique, dans le domaine des micro-ondes, puis de mesurer la quantité de rayonnement renvoyée, transmise à l’antenne radar. Le radar polarimétrique à synthèse d’ouverture, fournit 4 canaux de polarisation et par conséquent permet d’analyser comment les objets transforment le champ électrique de l’onde incidente en champ électrique de l’onde diffusée. Les images aériennes ou satellite acquises par le radar polarimétrique donnent en chaque pixel une matrice de diffusion traduisant ces propriétés. Plusieurs théorèmes de décomposition de la matrice de diffusion permettent d’identifier la nature des objets en calculant soit des mécanismes physiques de rétrodiffusion soit des paramètres polarimétriques issus de détermination des valeurs propres et vecteurs propres d’une matrice de cohérence (autre représentation de la matrice de diffusion). Dans le contexte de plusieurs applications liées à la cartographie de l’occupation du sol et en utilisant des données réelles issues de satellite radar, on pourrait s’interroger sur les paramètres issus de la matrice de diffusion les plus discriminants pour identifier plusieurs type d’objets connus.

En savoir plus sur l’Imagerie aérienne et spatiale (photogrammétrie et télédétection)

Mis à jour le 12 décembre 2013