Auswahl der wissenschaftlichen Literatur zum Thema „Positionnement par GPS“

Le positionnement relatif temporel (PRT) est une méthode de traitement des observations GPS qui fonctionne selon le même principe que le positionnement relatif GPS conventionnel excepté que la différence d'observation s'effectue entre deux époques consécutives recueillies avec un seul et unique récepteur sans utilisation d'une station de référence à proximité. Cependant, les erreurs qui varient rapidement avec le temps doivent être tenues en compte adéquatement, en particulier les erreurs d'orbite et d'horloge des satellites ainsi que l'erreur liée à la perturbation des signaux dans l'ionosphère. Dans cet article, la contribution des corrections GPS•C, distribuées par le service CDGPS (Système de corrections GPS différentielles pan-canadien), dans l'amélioration de la précision du positionnement relatif temporel est démontrée. Une précision du positionnement horizontal de 30 centimètres (ou mieux) est conservée pour des intervalles de temps allant jusqu’à 20 minutes en appliquant les corrections GPS•C aux mesures de phase recueillies par un seul récepteur GPS mono-fréquence traitées en mode PRT. Sans ces corrections, les erreurs du positionnement relatif temporel se dégradent beaucoup plus rapidement.

La technologie des drones devenant plus accessible et les réglementations nationales encadrant les vols des drones commençant à émerger, de nombreuses sociétés utilisent désormais des drones pour réaliser des acquisitions d'images.Parmi celles-ci AIRINOV a choisi de se spécialiser dans l'agriculture et offre ses services aux agriculteurs ainsi qu'aux expérimentateurs. AIRINOV exploite les drones eBee de senseFly. Le drone a une envergure d'1 m pour un poids de 700 g charge comprise et son vol est entièrment automatique. Le vol est programmé à l'avance puis contrôlé par unauto-pilote connecté à un capteur GPS et à une centrale inertielle embarqués. Ces capteurs enregistrent la position et l'attitude du drone pendant son vol, permettant de géolocaliser les images acquises. Une étude réalisée avec des cibles au sol a permis d'établir que le positionnement absolu des images est de 2,06 m. Toutefois, le recalage sur des points dont on connaît les coordonnées permet d'avoir un géoréférencement avec une précision centimétrique.En parallèle de l'utilisation des appareils photos classiques (RGB), AIRINOV utilise un capteur multispectral quadribande.Les longueurs d'onde de ce capteur sont modulables mais sont généralement vert, rouge, red edge et proche infra-rouge.Ces longueurs d'onde permettent non seulement le suivi d'indices de végétation tels que le NDVI mais également l'accès à des variables biochimiques et biophysiques par inversion d'un modèle de transfert radiatif. Une étude menée conjointement avec l'INRA d'Avignon et le CREAF permet d'accéder au Green Area Index (GAI) et au contenu en chlorophylle (Cab) sur colza, blé, maïs et orge. Cet article présente les résultats d'estimation du GAI avec une RMSE de 0,25 et de Cab avec une RMSE de 4,75 microgrammes/cm2.La qualité des estimations combinée à la forte capacité de revisite du drone ainsi qu'à la multiplicité des indicateurs disponibles démontre le grand intérêt du drone pour le phénotypage et le suivi de plateformes d'essais.

Le système d’information géographique constitue une aide considérable lors de la définition d’un plan de lutte contre les glossines. Son application pratique pour la collecte de données entomologiques servant de base à la planification de la lutte et à son évaluation future a été faite dans l’ouest du Burkina Faso, de décembre 2007 à novembre 2008. Choisie pour englober les bassins versants des principaux fleuves ou rivières et les limites de distribution de Glossina palpalis gambiensis et G. tachinoides, la zone d’étude a été divisée en cellules de 10 km x 10 km. Dans chaque cellule, un maximum de 13 sites potentiels de piégeage ont été sélectionnés par l’utilisation d’imagerie satellite, puis repérés sur le terrain à l’aide du système mondial de positionnement (GPS). L’enquête entomologique a été réalisée avec des pièges biconiques Challier-Laveissière et les récoltes ont eu lieu 72 heures après leur installation. L’analyse des données a été conduite en utilisant des modèles aléa­toires mixtes binomiaux et de distribution de Poisson. La cartographie, réalisée avec le logiciel Arc Gis 9.3, a permis de déterminer la limite nord (12° 45’ N) des glos­sines dans la zone d’intervention. Les proportions de sites infestés étaient de 89,6 et 76,4 % respectivement au niveau des sections ascendante et descendante de la rivière Mouhoun (la première coule vers le nord-est depuis la source, la seconde vers le sud-est puis le sud après avoir conflué avec le Sourou), et de 16,7 et 10,3 % respectivement au niveau de leurs affluents. Entre les isohyètes 700–800 m et 800–900 m aucune différence significative n’a été observée dans les densités apparentes des glossines par piège, ni dans les sites infestés. Les deux espèces de glossines cap­turées étaient distribuées différemment selon les sections du Mouhoun : les cap­tures étaient composées de 79,5 % de G. p. gambiensis sur la section ascendante et de 96,0 % de G. tachinoides sur la section descendante. Les captures de vecteurs mécaniques ont été relativement faibles, leur distribution étant comparable à celle des glossines avec cependant quelques densités importantes sur les affluents.

Le développement d’un système d’informations géografiques (SIG) tridimensionnel a besoin d’importer des éléments solides créés en trois dimensions. L’acquisition de ces éléments est généralement effectuée au moyen d’un LIDAR (Light Detection And Ranging). Une autre possibilité est la cartographie des façades de bâtiments, qui en règle générale est réalisée par la prise d'images géocodées au moyen d’un GPS et d’un système inertiel. Ensuite, un laborieux travail d'édition graphique doit être effectué. Evidemment, si le niveau de détail de la représentation des éléments est plus grand, le temps et le coût de l'acquisition de données 3D seront aussi très grands. Cette forme de développement d'unprojet de SIG 3D pour les applications comme la distribution d'énergie électrique est encore peu viable pour la réalité brésilienne en raison des coûts élevés d'acquisition 3D. Ainsi, pour rendre viable l'utilisation de ces outils dans un environnement SIG 3D dans une entreprise d'énergie électrique nationale, nous avons développé une méthodologiealternative à bas coût qui sera présentée dans ce travail. L'alternative est l'utilisation de la restitution photogrammétrique et l'utilisation des données suivantes : des photographies aériennes d’archive à l'échelle 1:8.000; une base cartographique plani-altimétrique permettant l’orientation externe d’images à l'échelle 1:2.000 pour l’obtention du modèle stéréoscopique et la restitution des éléments importants; une image multispectrale à haute résolution du satellite Quick BIRD, utilisée comme toile de fond et pour la texturation du modèle numérique du terrain. Le développement du projet a nécessité l’utilisation de logiciels et bibliothèques Opensource comme l'ensemble VTP (Virtual Terrain Project), qui inclut OGR, GDAL, vtdata et vtlib compatibles avec MFC (Microsoft Foundation Class), GDI+ (Graphics Device Interface Plus) ainsi que la base de données PostgreSQL. La modélisation des données a été réalisée de manière à simplifier l'acquisition des données tridimensionnelles et donc, réduire les coûts, dans le but d’appliquer le SIG 3D aux réseaux dedistribution d'énergie électrique. Des analyses de qualité du positionnement relatif ont ensuite réalisée, les résultats sontprésentés dans cet article.

Dans un contexte de remise en cause fréquente de l’élevage et de ses pratiques, une analyse des points de débat, dans différentes filières (porcs, volailles, bovins, ovins et caprins), a été réalisée dans le cadre du GIS Elevages Demain. Une étude bibliographique a été conduite pour comprendre les fondements des préoccupations sociales envers l’élevage et évaluer leur robustesse. En parallèle, une trentaine d’entretiens a été menée auprès de différentes parties prenantes aux débats – professionnels des filières, salariés d’associations, journalistes et distributeurs – afin de recenser et décrire les principaux sujets de controverses sur les élevages en France. Les positionnements et arguments de chaque partie prenante ont été décrits afin de dégager d’éventuels sujets de consensus ou de blocage entre les discours. L’analyse des argumentaires a permis de classer les différents points de débats en quatre grandes thématiques : l’environnement, le bien-être animal, la santé humaine et l’organisation de l’élevage. Ces points de débat varient en fonction de la filière considérée ou de l’échelle d’observation. La hiérarchisation de ces remises en cause révèle les enjeux principaux auxquels les différentes filières françaises doivent faire face pour répondre aux attentes de la société. Par exemple, les filières de ruminants sont remises en cause pour leurs effets globaux sur l’environnement, tandis que les élevages porcins sont confrontés à des mobilisations locales contre les projets d’élevage. En outre, les travaux mettent en lumière des préoccupations fortes et anciennes de la part de la société à l’égard de l’élevage, qui ne peuvent se résumer à des « effets de mode ».

Les agents des encéphalopathies spongiformes transmissibles (ESST) sont responsables de maladies neurodégénératives fatales chez l’homme (maladie de Creutzfeldt-Jakob, insomnie fatale familiale, syndrome de Gerstmann-Straussler-Scheinker, Kuru) et chez les animaux (tremblante ovine et caprine, encéphalopathie spongiforme bovine, encéphalopathie spongiforme féline, encéphalopathie transmissible du vison, dépérissement chronique des cervidés. L’encéphalopathie spongiforme bovine (ESB) est une maladie nouvelle apparue en 1985 au Royaume-Uni, puis s’est propagée ensuite dans les autres pays européens et en particulier en France (premier cas identifié en 1990). La tremblante des ovins est en revanche connue depuis plus de deux siècles en Europe. Elle se distingue de l’ESB par sa contagiosité et la distribution de la protéine prion pathologique PrPsc dans les tissus périphériques. L’agent de l’ESB est transmissible des bovins à l’homme chez lequel il provoque une forme particulière (variant) de la maladie de Creutzfeldt-Jakob. En revanche, l’agent de la tremblante ovine semble sans danger pour l’homme. Jusqu’en 1992, date du premier rapport réalisé à la demande du ministre de la recherche, Hubert Curien, par une commission de 9 chercheurs présidée par Dominique Dormont, les recherches poursuivies en France sur les ESST étaient le fait d’un petit réseau informel qui a été à l’origine d’un premier programme de recherches piloté par l’INSERM. L’annonce faite le 20 mars 1996 par les autorités du Royaume-Uni que 10 britanniques venaient de succomber à une variante de la maladie de Creutzfeldt-Jakob liée à l’ESB, entraîne une crise de confiance sans précédent des consommateurs. Interpellée, la communauté scientifique incluant l’INRA est alors brutalement placée devant un ensemble de questions nouvelles qui l’oblige à recentrer sa stratégie en termes d’expertise collective. La mise en place à cette occasion, du comité interministériel d’experts sur les ESST animé par Dominique Dormont (et auquel 8 chercheurs INRA participaient) a été un facteur très important dans la mobilisation de la communauté scientifique française et en particulier de l’INRA (voir à ce sujet l’analyse critique du fonctionnement de ce comité interministériel faite par Jacqueline Estades et Elisabeth Rémy dans l’ouvrage « l’expertise en pratique : les risques liés à la vache folle et aux rayonnements ionisants », 249 pages, L’Harmattan éditeur, Novembre 2003). Depuis 1993, les chercheurs INRA du département de génétique animale réfléchissaient aux conditions de développement de projets de recherche nouveaux sur les maladies à prions et en particulier sur la tremblante ovine qui sévissait de façon spectaculaire dans un troupeau ovin expérimental (domaine INRA de Langlade). Les chercheurs concernés de ce département ont eu un rôle moteur dans la mobilisation ultérieure des autres départements. En effet, à partir de l’automne 1996, des chercheurs INRA appartenant à 6 départements de recherche différents (génétique animale, santé animale, physiologie animale, transformation des produits animaux, hydrobiologie et faune sauvage, économie et sociologie rurale) ont décidé de s’engager dans des projets de recherche centrés sur les maladies à prions. Cet intense effort de mobilisation s’est accompli essentiellement par mobilité thématique (et non pas à la faveur de recrutements nouveaux), ce qui a représenté pour chacun des chercheurs engagés un effort personnel de remise en cause l’obligeant à repartir de zéro dans un domaine totalement nouveau, en abandonnant des recherches où chacun avait acquis un positionnement national et international. Cette mobilisation collective importante a été favorisée par trois facteurs différents : - l’exceptionnelle demande sociétale résultant d’une crise de confiance sans précédent touchant à la fois le consommateur et le citoyen, - l’ensemble des nombreuses questions nouvelles posées par la problématique « prions » qui a profondément excité la curiosité et l’intérêt des chercheurs de disciplines différentes, - et, enfin, la mise en place rapide de nouveaux moyens financiers, à la faveur d’une série d’appels d’offres successifs (INRA en interne, interministériels, GIS Prions, Union Européenne) qui ont exercé un effet incitatif puissant. Dans ce contexte nouveau, les objectifs prioritaires de l‘INRA ont été les suivants : - tout d’abord, créer les conditions optimales pour la mise au point des différents outils indispensables au développement des recherches sur les ESST : . les souris transgéniques pour les infections expérimentales,. les lignées de cultures cellulaires pour la propagation in vitro du prion,. les anticorps monoclonaux anti protéine prion (PrP),. les techniques immunocytohistochimiques pour identifier la protéine prion pathogène PrPsc dans les tissus infectés,. les méthodes de génotypage à grande échelle du gène PrP chez les ovins,. les approches épidémiologiques adaptées,. et surtout toute la logistique appropriée pour la manipulation des prions en toute sécurité au laboratoire et dans les animaleries (souris et gros animaux). - parallèlement, organiser des instances nouvelles pour la coordination (comité d’action incitative programmée, bureau permanent des recherches ESST) et l’animation scientifique interdisciplinaire (séminaires réguliers) de façon à assurer les meilleures conditions pour favoriser les échanges entre les équipes et la cohérence des projets entre eux. - et, enfin, mettre en place des moyens nouveaux en termes de ressources humaines (redéploiements, recrutements). Plus d’une vingtaine d’équipes INRA se sont engagées depuis 1996. A partir des nouveaux outils mis à disposition des différentes équipes, les recherches se développent et les résultats obtenus ont été présentés et discutés lors des séminaires organisés en 1998, 2000 et 2003. Ces résultats ont été valorisés par un nombre important de publications et ont été concrétisés au niveau des applications par la mise au point de tests rapides de diagnostic des ESST (contribution au test Biorad pour l’ESB, convention avec l’Institut Pourquier pour la tremblante ovine) ainsi que par un plan ambitieux de contrôle génétique et d’éradication de la tremblante dans les troupeaux ovins français. Dans le domaine de la biosécurité du retraitement des farines animales, un brevet a été pris en mars 2004. A l’issue du dernier séminaire, la direction scientifique Animal et Produits Animaux a décidé de valoriser l’ensemble des résultats obtenus et des connaissances en découlant, par la réalisation de ce numéro hors-série. L’objectif était de présenter au plus grand nombre l’ensemble des avancées scientifiques et des axes de recherche actuels sur les prions, menés dans les différentes disciplines. Ce numéro hors-série de la revue « Productions Animales » comprend 7 chapitres structurés autour des questions nouvelles que les chercheurs se sont attachés à résoudre : les animaux modèles, la caractérisation des souches et la nature de l’agent, la protéine prion cellulaire, la pathogénie des ESST, la variabilité de la résistance aux ESST et enfin l’épidémiologie et la lutte contre les ESST. En outre à la fin du numéro, figurent des annexes présentant successivement : la liste des publications scientifiques réalisées à partir des résultats obtenus, la liste des séminaires scientifiques organisés en interne, et enfin la liste des 18 projets scientifiques européens dans le domaine des ESST, impliquant des équipes INRA comme coordinateur ou comme partenaire, illustrant ainsi leur positionnement international.

L’existence d’un réseau GPS permanent sur un territoire donné permet de réaliser un positionnement en temps réel à l’aide de récepteurs monofréquences mis en station pour des sessions d’observation de courte durée. L’objet de la recherche est l’élaboration d’une procédure optimale de prédiction du retard du signal GPS dû à la traversée de l’ionosphère, à partir de l’analyse des observations de stations bifréquences du réseau d’appui. L’influence de l’ionosphère sur le trajet des signaux radioélectriques du système de navigation GPS est exprimée à l’aide du paramètre physique donnant le contenu total en électrons de la zone traversée. Le caractère dominant de ses variations temporelles en un lieu donné est un cycle diurne très marqué et d’amplitude irrrégulière, dû à l’influence du rayonnement solaire. La complexité du signal à prédire nous a amené à faire appel à des outils statistiques de traitement de séries temporelles empruntés principalement aux domaines de l’économétrie et de la métrologie des fréquences. Nous avons deux séries de données à prédire dans cette étude. La première série est basée sur un réseau d’une quarantaine de stations en Europe de l’ouest. La deuxième est le résultat d’une seule station GPS en France. Un prédicteur optimal des paramètres ionosphériques est obtenu par l’analyse de données du réseau. Ensuite, il est testé sur les données de station. Le niveau maximum de l’erreur du prédicteur est équivalent à 12 cm pour une ligne de base de 100 km
Permanent reference station networks are used all over the world for surveying applications requiring decimeter or centimeter accuracy. The well-known advantages provided by reference station array information include improved modeling of the remaining orbit, tropospheric and ionospheric biases. The influence of the ionosphere on the GPS signal is given by a physical parameter, the Total Electronic Content. The dominant factor of the temporal variations is a diurnal cycle resulting from the influence of solar radiation with irregular amplitude. The goal of this work is the optimal prediction of the TEC for real time applications within 100 km of a reference station. The complex of the signal to be predicted led us to import statistical methods for time series analysis from the fields of economy and the metrology of time and frequency. We had two kinds of signals at our disposal for this study based on a network of forty stations in Western Europe. The second signal results from one GPS station in France. An optimal predictor of the ionospheric parameters was derived from the analysis of the network signal and then tested on the station signal. The maximal error level of the predictor is equivalent to a 12 cm error for 100 km baseline distance

Le systeme de positionnement gps offre une opportunite unique en termes de mesure de parametres atmospheriques comme l'indice de refraction ou la temperature dans le domaine d'altitudes situe entre sol et la stratopause. La mesure s'effectue en occultation lorsque l'un des satellites du gps se couche (ou se leve) derriere la terre par rapport a un recepteur monte sur un satellite en orbite basse. Les signaux radio emis par le satellite gps traversent alors l'atmosphere et sont ralentis, en meme temps qu'ils sont courbes par les changements des proprietes refractives du milieu. En associant cette mesure au deplacement du recepteur autour de son orbite, on obtient alors un profil dont chaque point sera le resultat d'une integration horizontale le long de la trajectoire du signal. Ce travail consiste a etudier cette methode de mesure sous tous ses aspects. On se penchera notamment sur le bilan des erreurs instrumentales mais aussi sur les erreurs liees a la nature du milieu traverse. Les etapes de l'inversion des profils de retard de phase en profils d'indice de refraction et de temperature seront developpees. On presentera finalement les resultats d'analyses de validation faites a partir de mesures obtenues par l'experience gps-meteorology (gps/met). Les profils de temperature restitues a partir de cette experience sont compares a des profils mesures in situ par radiosondage haute resolution et par lidar. Une etude quantitative par comparaison avec les analyses du modele ecmwf ont ete realisees. Cette etude montre que la moyenne des ecarts en temperature reste inferieure a 0. 5k sur le domaine 12-25km et que c'est dans l'hemisphere nord, ou la distribution spatiale de radiosondages est la plus dense, que les ecarts en temperature sont les plus faibles. On montre aussi que cette methode peut constituer un outil efficace pour l'etude du champ ondulatoire global de la stratosphere

Le positionnement ponctuel de précision (PPP) par satellites GPS requiert encore une longue période d’observations pour atteindre une précision centimétrique, car la résolution des ambiguïtés de phase en mode absolu est contrainte par la présence d’erreurs non modélisées et de biais de phase au récepteur et aux satellites. Afin de mieux comprendre le contexte lié à la résolution des ambiguïtés de phase dans le PPP, un bilan d’erreurs affectant les observations de phase a d’abord été effectué pour évaluer les possibilités de fixer les ambiguïtés à l’entier adéquat. Puis, une approche utilisant un simulateur de signaux GPS a été proposée pour le calibrage des biais de phase d’un récepteur GPS, mais les biais estimés subissent, entre autres, l’influence des biais de code non modélisés et des effets thermiques du récepteur. Finalement, des modifications ont été apportées à la méthodologie actuelle du calibrage des biais de phase des satellites afin d’améliorer la cohérence des biais estimés avec le mod`ele fonctionnel du PPP. Des erreurs non modélisées se propagent toutefois dans les résultats obtenus et, à cet effet, des pistes d’améliorations sont suggérées. Le calibrage des biais de phase est certainement un élément essentiel à l’obtention instantanée d’une précision centimétrique en mode absolu.
GPS Precise Point Positioning (PPP) still requires long observation sessions in order to achieve cm-level accuracy because ambiguity resolution in point positioning is affected by unmodeled errors and by the presence of receiver and satellite phase biases. In order to gain a better understanding of ambiguity resolution in PPP, an error budget has been made to assess the possibilities of accurate ambiguity fixing. Then, an approach using a GPS simulator has been proposed to calibrate receiver phase biases, and the results show evidence of unmodeled code biases and thermal effects in the receiver. Finally, modifications to the actual calibration methods of satellite phase biases have been suggested to improve compatibility with PPP’s functional model. Residual errors still affect the estimated values and suggestions are made to improve the proposed methodology. The calibration of phase biases is an important issue in achieving instantaneous cm-level point positioning.
Inscrit au Tableau d'honneur de la Faculté des études supérieures

Les véhicules récents disposent souvent d'un système d'aide à la navigation intégré combinant un récepteur GPS et un système d'information géographique exploitant une carte routière navigable. La connaissance de la position du véhicule, qu'elle soit globale ou relative au réseau routier, est un point clé pour les applications liées aux systèmes de transport intelligent. En zone urbaine dense, l'utilisation du GPS est rendue difficile par la présence d'éléments masquant fréquemment les satellites : le positionnement est donc régulièrement indisponible. Dans cette thèse, l'utilisation des cartes routières navigables pour le positionnement par satellites est discutée. En suivant une approche par couplage serré, la carte navigable peut être utilisée comme une source d'information additionnelle dans le calcul de la position. Nous proposons dans un premier temps deux méthodes permettant de résoudre le problème du positionnement global et relatif en introduisant la géométrie du réseau routier dans le calcul standard d'un point GPS. La nécessité d'extraire la géométrie nous a conduit à proposer une méthode de sélection de route. Des résultats expérimentaux valident l'approche, quantifient la sensibilité de la méthode aux biais cartographiques et montrent la nécessité d'une sélection de route performante. Nous nous intéressons ensuite au problème du positionnement global par satellites aidé de l'information cartographique selon une approche dynamique. L'information cartographique est utilisée pour estimer l'orientation du véhicule, qui est fusionnée avec les capteurs proprioceptifs du véhicule et les données de pseudodistance d'un récepteur GPS grâce au filtrage de Kalman. La carte permet alors de compenser efficacement la dérive odométrique pendant les masquages des satellites comme le montrent les résultats expérimentaux. Finalement, nous nous sommes intéressés au problème du positionnement contraint dans lequel la position est recherchée sur un élément géographique de la carte. Le problème est posé dans un cadre de filtrage bayésien dans lequel il s'agit d'estimer un état hybride à composantes continues et discrètes. L'approche étant multi-hypothèse, nous présentons comment estimer les hypothèses de positionnement avec un solveur de type filtre particulaire. Ce solveur est factorisé pour en faciliter l'implémentation puis appliqué au suivi des hypothèses par couplage serré de la carte, des mesures GPS et des mesures proprioceptives du véhicule. Les résultats expérimentaux illustrent l'intérêt de cette approche qui permet notamment de résoudre le positionnement contraint sans la connaissance d'un positionnement global préalable. La méthode permet de qualifier naturellement les zones d'ambiguïté malgré la présence de biais cartographiques et également en cas de faible visibilité satellitaire
For many intelligent transportation systems applications, the vehicle position is a key information. In this thesis, the use of navigable road-map for global positioning is investigated. Using a thigtly-coupled approach, the map can provided additionnal information in the computation. First, the geometrical information from the map is introduced in a standard GPS computation and in a Kalman filter approach to aid the global positioning. The experimental results shows that the map is able to compensate for the lack of intention due to satellites outages. It also illustrated the need of an effective road selection process. Finally, the problem of map-constraint positioning have been considered in a multi-hypothesis bayesian framework. The problem is stated as a hybrid state system involving continous and discrete states. Thus, the constrained positioning can be solved without a prior global location as illustrated results. In addition, this method allows the identification of ambigous area in spite of partial outages and map biases

L’étude des séismes géants de subduction présente un intérêt de premier ordre, car ils sontsuffisamment puissants pour exciter le manteau et déclencher sa relaxation visco-élastique. Cephénomène est caractérisé par des déformations à grande échelle spatiale (plusieurs milliers dekilomètres) et temporelle (plusieurs décennies). L’étude des déformations post-sismiques en surfacepar géodésie spatiale permet de contraindre les caractéristiques géométriques et rhéologiques del’interface de subduction, ouvrant ainsi la voie à l’étude du cycle sismique dans sa globalité.Le 27 février 2010 se produit le séisme de Mw 8.8, dans la région du Maule, au large du Chili. Lasubduction de la plaque Nazca sous la plaque continentale Sud-Américaine offre, pour la premièrefois, la possibilité de mesurer de manière continue et dense les déformations post-sismiques sur plusde 1500 km. Par ailleurs, plus de 10 ans de campagnes de mesures GPS, ont permis d’imager uncouplage très hétérogène tout au long de l’interface de subduction. L’imbrication alors visible entreles déformations post-sismiques et inter-sismiques, appuyée par l’étude de la sismicité historique,met ainsi en évidence les interactions inter-segments que seuls les modèles visco-élastiques de cyclesismique permettront de mieux comprendre.Cette thèse a été centrée autour de deux axes principaux, qui conduisent vers l’objectif finaldes modèles visco-élastiques de cycle sismique. Le premier et principal objectif est l’étude desdéformations post-sismiques du Maule. J’ai ainsi traité et analysé les cinq ans de données aprèsle séisme afin d’extraire le champ de déformation post-sismique. Ces données ont alors permis decontraindre les modèles visco-élastiques, grâce à la méthode des éléments finis. Un modèle combinéd’afterslip et de relaxation visco-élastique dans l’asthénosphère et dans un chenal à faible viscositétrès profond, permet ainsi d’expliquer le champ de déformation horizontal mais aussi verticalobservé. L’amplitude et la complexité des déformations en champ proche résulte de "l’afterslip",tandis que la relaxation dans le chenal permet de reproduire le très fort soulèvement de la Cordillèredes Andes. Enfin, la relaxation dans l’asthénosphère est responsable de l’extension sur plusieursmilliers de kilomètres des déformations post-sismiques. De plus, la continuité de l’effort de terrainet le traitement des données recueillies a permis de combler l’ultime gap de données. Il a ainsiété possible de déterminer un champ de vitesse inter-sismique continu sur la quasi totalité del’interface. Finalement, même si un modèle de cycle sismique à l’échelle de la subduction Chiliennen’a pas encore pu être réalisé, le modèle de post-sismique apporte déjà de nouveaux indices sur lesinteractions entre les différents segments de l’interface Chilienne, suite au dernier séisme
The study of giant earthquakes on subduction zone represents a main interest. They are indeedsufficiently powerful to excite the mantle and trigger its viscoelastic relaxation, over a very largespatial (thousands of kilometers) and temporal (several decades) scale. Postseismic deformation,monitored by spatial geodesy, are a proxy to the geometrical and rheological characteristics of thesubduction interface, that will allow us to study the whole seismic cycle.On February 27th 2010 in the region of Maule, Chile, occurs the Mw 8.8 megathrust earthquake.Yet, the subduction of the Nazca plate beneath the continental South-American plate offers, forthe first time, the opportunity to measure continuously and densely the postseismic deformationfollowing the earthquake, over more than 1500 km. Otherwise, more than a decade of GPS repeatedmeasurements allowed to image a very heterogeneous coupling all along the Chilean interface. Thevisible imbrication between postseismic deformation and interseismic loading, supported by historicaland instrumental seismicity, highlights interactions between the segments. Viscoelastic modelsof seismic cycle appears to be the only way to understand these interactions.This PhD focused on two main axes, that will lead to the development of viscoelastic modelsof seismic cycle. The first part was dedicated to the study of postseismic deformation followingthe Maule earthquake. Therefore, we processed and analyzed very precisely GPS data in orderto extract the postseismic pattern and modeled it using the finite elements method. A combinedmodel of afterslip and viscoelastic relaxation in the asthenosphere and in a low viscosity channel,extending deep along the slab, can reproduce the complex deformation pattern, horizontaly and inverticaly. The amplitude and complexity of the near-field deformation result from aseismic slip onthe fault plane, while the great uplift of the Cordillera is reproduced by relaxation in the channel.The far field extension, up to 1600 km, entirely results from relaxation in the asthenosphere. Onthe other hand, the continuity of campaign measurements was the occasion to fill the ultimate gapof data, and thus estimate a continuous interseismic velocity field from the North of the Maulerupture zone up to North Chile. Finally, even if the final viscoelastic models of seismic cycle couldnot be processed yet, the present postseismic model already brings new insights on interactionsbetween the different segments of the Chilean interface, following the last Chilean earthquake

Les signaux électromagnétiques micro-ondes utilisés par les systèmes de positionnement par satellites, se propagent à la vitesse de la lumière en ligne droite dans le vide mais leur propagation est modifiée en traversant l'atmosphère neutre, du fait des variations temporelles et spatiales des densité, composition et réfractivité de cette partie de l'atmosphère. Ces ondes sont ralenties et leur trajectoire est infléchie. Ce travail de thèse modélise la propagation troposphérique par la technique de lancer de rayons au travers des analyses du centre météorologique européen (ECMWF), pour les besoins géodésiques. L'objectif atteint est une modélisation millimétrique de la variabilité spatiale de la propagation utilisant l'information tri-dimensionnelle de température, de pression, de vapeur d'eau, de glace et d'eau liquide, et une conservation précise des délais obtenus dans une fonctionnelle nommée AMF et paramétrée par quelques dizaines de coefficients. Les performances subcentimétriques des AMF sont démontrées par les restitutions de positions des sites et des orbites GPS
The electromagnetic signals emitted by satellite positioning systems, travel, in vacuum, at the ligth speed in a straight line but their propagation is modified through the neutral atmosphere by temporal and spatial changes of density, composition and refractivity of this part of atmosphere. These waves are slowed down and their trajectory is bent. This thesis models the tropospheric propagation by the ray-tracing technique through the assimilations of the European Meteorological Centre (ECMWF) for geodetic needs. The objective is achieved by modeling the propagation of the spatial variability using the three-dimensional information of pressure, temperature, water vapor, ice and liquid water, and maintaining the delays obtained in a functional named AMF, parametrized by few tens of coefficients. The sub-centimetre performances of AMF are demonstrated by the repetitivity of sites' positions and GPS orbits

Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2015-2016
L’évaluation muséale est un champ principalement actif dans le milieu universitaire et dans les grandes institutions muséales. Les ressources humaines et financières restreintes sont souvent des freins pour les petits et moyens musées à procéder à des démarches d’évaluation autre que le taux de fréquentation. Pourtant, ces études seraient aussi bénéfiques pour eux qu’elles peuvent l’être pour les grandes institutions. Les systèmes de positionnement intérieur semblent une voie intéressante pour permettre aux petits et moyens musées de réaliser des évaluations plus facilement, rapidement et avec un minimum de ressources spécialisées. Malgré un intérêt du milieu muséal et académique pour ces nouvelles technologies, peu de solutions ont été explorées et de méthodes développées dans l’optique d’en faire un outil adapté aux réalités des petits et moyens musées. Ce projet de recherche a pour objectif le développement d’une méthodologie qui intègre un système de positionnement au sein d’une démarche d’évaluation portant sur les parcours muséographiques en contexte de moyen musée. La méthodologie proposée est testée par la réalisation d’une évaluation muséale in situ.
The field of museum evaluation is mostly active in academia and bigger museums. Limited human and financial resources are often impediments for small and medium-size museums to conduct evaluation approaches other than attendance census. However, evaluation studies would be as beneficial for them as they are for large institutions. Indoor positioning systems seem like an attractive approach to enable small and medium-size museums to conduct evaluations more quickly, more easily and in a manner that requires less specialized resources. Although museum professionals and academics have shown interest for these new technologies, few solutions have been explored and methods developed in order to create a tool adapted to the realities of small and medium-sized museums. This research project aims to develop a methodology that integrates a positioning system in the evaluation process of the adequacy between the conceptual and visitor paths in the context of a medium sized museum. The proposed methodology has been tested by applying it to an on-site evaluation.

Dans le but de fournir un service GNSS (Global Navigation Satellite System) de localisation continu et disponible partout, les systèmes utilisant des pseudolites et des répéteurs semblent être des solutions pertinentes pour la localisation en indoor. Le système à répélites, inspiré de ces deux méthodes (répéteurs et pseudolites), est aussi proposé pour résoudre cette problématique. Les répélites sont des transmetteurs locaux qui, installés en intérieur, formeront une constellation locale. Ils émettent tous un signal GNSS unique mais déphasé par un délai spécifique à chacun d'eux. Ces délais sont nécessaires pour distinguer les différents signaux reçus au niveau du récepteur. Les travaux de cette thèses sont réalisés dans le cadre du système à répélites et dans l'objectif d'améliorer son architecture et de réduire ses interférences inter-système. En effet, l'architecture du système (un peu encombrante) et les interférences éventuelles avec les signaux satellitaires reçus par un récepteur placé à l'extérieur font partie des inconvénients de ce système. On cherche donc à traiter ces deux difficultés de façon à minimiser leurs effets. Dans une première partie, on étudie les différents codes GNSS existants dans la littérature ainsi que les techniques de modulation employées. Ceci nous mène à proposer des codes ayant un niveau d'interférence équivalent à la référence GPS (obtenue entre deux codes GPS) pour les bandes L1 de GPS et G1 de Glonass. Dans une seconde étape, on développe la modulation IMBOC (Indoor Modified Binary Offset Carrier) pour générer de nouveaux codes caractérisés par des niveaux d'interférence réduits (comparés à la référence GPS). Parmi ces codes il y a deux catégories : ceux qui sont adaptés aux systèmes à répélites (émettant un code unique) et ceux qui sont adaptés aux systèmes pseudolites. Une étude théorique et des simulations des niveaux d'interférences pour les codes émis dans la bande GPS et Glonass sont réalisées pour déterminer les gains en termes de niveaux de bruit. Ce gain (par rapport à la référence GPS) en puissance d'interférence s'élève à 16 dB pour Glonass et 20 dB pour GPS. Pour valider les performances de ces codes, on génère les signaux IMBOC et on observe les interférences réelles qu'ils induisent sur un récepteur GPS recevant un signal satellitaire. Dans la deuxième partie, on utilise la fibre optique pour transmettre le signal du générateur jusqu'aux répélites et pour créer les délais initiaux par propagation du signal dans des bobines de fibre. Ainsi on remplace les câbles coaxiaux et les montages électroniques (de déphasage) par des bobines de fibres plus légères, facile à installer et à faible perte de puissance. Il reste cependant à évaluer avec une précision centimétrique les délais réels induits sur chaque signal dans le but de garantir une précision de localisation inférieure au mètre. Cette précision semble en effet représenter un bon compromis entre complexité globale du système de localisation et réponse à un ensemble suffisant de besoins des utilisateurs potentiels. On développe alors une technique d'estimation des délais basée sur la mesure de déphasage (entre deux signaux sinusoïdaux) et une analyse statistique des séries de mesures. Pour finir, on présente quelques résultats de localisation obtenus avec notre système à répélites déployé dans un environnement indoor typique

Les drones sont des véhicules aériens complexes et difficiles à commander. Malgré les efforts réalisés sur la stabilisation du drone (saturations emboitées et séparées, backstepping, etc), les lois de commande ont toujours été focalisées à stabiliser l'orientation du véhicule et peu de travaux ont portés sur l'estimation de sa position. Des nombreuses approches ont été proposées pour l'estimation de la position, notamment la vision pour les environnements à l'intérieur et le GPS à l'extérieur. Cependant, il reste un grand nombre de difficultés à surmonter pour son application dans les drones. Ce travail s'inscrire dans la recherche d'une solution au problème de positionnement des drones dans des environnements à l'intérieur en utilisant les signaux radio. Étant donné que les mesures réelles sont bruyantes et non directement observables ou mesurables avec les capteurs, l'estimation de la position pose un problème difficile à résoudre. Les algorithmes des k-plus proches voisins, les moindres carrés et le filtre de Kalman ont été testé et validé en temps réels. La validation des schémas de localisation a été faite en vol stationnaire et en vol suivant une ligne. Concernant à la validation en temps réel, j'ai développé un mini hélicoptère à quatre rotors avec une architecture informatique pour l'implantation embarquée des lois de commandes pour son stabilisation ainsi que pour l'implantation des algorithmes de localisation
The Unmanned Aerial Vehicles are complex and difficult dynamic systems to control. In spite of the efforts realized on the stabilization approaches (nested saturation, back-stepping, etc. ), the control laws have been always focused to stabilize the orientation of the vehicle and few works has been developed to estimate its position. Since real measurements are noisy and are not directly observable or measurable from the sensors, the estimation of the position is a difficult problem to resolve. Numerous approaches have been proposed for position’s estimation. In particular, vision and GPS have been explored in indoor and outdoor, respectively. However, there remain many challenges to its application in UAVs. This dissertation presents a solution to the problem of location of UAV indoor using radio signals. The k-nearest neighbor (KNN) algorithm, the least squares algorithm and the Extended Kalman filter have been tested and validated in real time. The performances of the algorithms were validated during hover flight and path following flight of a mini helicopter. In order to validate the algorithms, I developed a mini helicopter with four rotors (quad rotor) with the computer architecture for implementing onboard embedded control laws for its stability and for the implementation of localization tasks