Dissertationen zum Thema „Positionnement par GPS“

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

Lorsqu'une grandeur est observée par une série temporelle de mesures périodiques, telles que des mesures d'angles, les outils statistiques du domaine linéaire ne sont plus adaptés à l'estimation des paramètres statistiques de cette série. Nous proposons des filtres et un opérateur de fusion adaptés aux grandeurs aléatoires circulaires. Ils sont développés dans un cadre bayésien avec la distribution circulaire normale de von Mises. De plus, on propose un estimateur circulaire GLR (Global Likehood Ratio) de ruptures dans un signal angulaire s'appuyant sur un filtre particulaire défini dans le domaine circulaire. Le traitement des signaux GNSS repose traditionnellement sur l'estimation récursive, en boucles fermées, de trois paramètres : le délai de code, la phase et la fréquence porteuse du signal reçu. On montre dans cette thèse que l'estimation de la phase et de la fréquence en boucle fermée est à l'origine d'imprécisions et de perturbations additionnelles. On propose une nouvelle approche pour l'estimation de ces paramètres en boule ouverte. Dans ce cas, les mesures de phase sont des angles, définis entre ‒π et π. Statistiquement, elles peuvent être modélisées par la distribution circulaire de von Mises et l'on utilise donc les outils d'estimation circulaire développés dans cette thèse pour les traiter. On montre l'intérêt de l'approche proposée pour le positionnement et pour l'altimétrie par réflectométrie des signaux GNSS. La précision obtenue est de l'ordre du centimètre, pour des durées d'intégrationd'une milliseconde. On propose également une technique de résolution de l'ambiguïté de phase, utilisable dans une approche mono-récepteur et mono-fréquence.

Face aux contraintes spatio-temporelles qu'ils peuvent rencontrer, les animaux doivent adopter des tactiques leur permettant d'assurer leur survie et leur reproduction. Nous avons cherché à identifier les tactiques d'utilisation des ressources et du temps ainsi que les facteurs de variation de cette utilisation dans deux populations de grands mammifères herbivores : le mouflon méditerranéen (Ovis gmelini musimon x Ovis sp.) et le chevreuil (Capreolus capreolus). Nous montrons que les mouflons sont particulièrement sensibles aux fortes chaleurs estivales et répondent en réduisant leur activité, notamment durant la période diurne. Concernant l'utilisation de l'habitat, les mouflons en activité utilisent davantage les habitats ouverts et moins les forêts de feuillus que les mouflons inactifs. Les données de localisation utilisées dans cette étude ont été obtenues à l'aide de colliers GPS dont le succès de localisation est influencé par le comportement de l'animal et les caractéristiques de l'habitat (végétation, topographie). Enfin, nous montrons que les femelles chevreuil modifient la taille de leur domaine vital en fonction principalement de la richesse du milieu, du nombre de faons, de leur âge et de la saison. Les résultats obtenus à partir de ces deux études de cas mettent en évidence l'existence de modifications de l'activité et de l'utilisation des ressources par les grands mammifères herbivores en fonction de leur état et en réponse aux variations environnementales.

L’Artériopathie Oblitérante des Membres Inférieurs (AOMI) est une maladie chronique grave, associée au processus d’athérosclérose, et qui se traduit chez la plupart des patients par une ischémie (apports sanguins insuffisants) à l’exercice.L’ischémie d’exercice peut causer l’apparition de douleurs au niveau des membres inférieurs lors de la marche, limitant de fait la capacité de marche des patients. L’évaluation de la capacité de marche occupe une place importante dans la prise en charge des patients. Grâce au développement de moniteurs d’activité tels que le géo-positionnement par satellites (GPS), cette évaluation peut être conduite en situation écologique de marche via des mesures réalisées en extérieur. Ces mesures GPS ont notamment permis de mettre en évidence une variabilité de la capacité de marche avec une influence probable de la durée de récupération entre deux marches symptômes-limitées. Ceci reste cependant à démontrer expérimentalement. Par ailleurs, méthodologiquement, il est nécessaire de pouvoir standardiser et exprimer de façon plusadéquate les données GPS obtenues afin de juger de la capacité de marche des patients. L’objet du présent travail de thèse était par conséquent double : i) valider une méthodologie pour estimer la dépense énergétique (DE) associée à la marche en extérieur chez le sujet sain et qui serait à terme applicable chez les patients avec AOMI pour pouvoir comparer les résultats de capacité de marche obtenus par mesure GPS ; ii) déterminer dans quelle mesure la durée de récupération suite à une marche symptômes-limitée influence la capacité de marche des patients lors de la marche subséquente. Les résultats des travaux de recherche qui ont été menés dans le cadre de cette thèse montrent que le GPS permet une estimation relativement précise de la DE en extérieur chez le sujet sain en conditions de vitesse et de pente variées. De plus, nos résultats mettent en évidence que la durée de récupération faisant suite à une marche symptômes-limitée influence clairement la capacité de marche des patients. La nature logarithmique de la relation permet d’envisager àmoyen terme l’identification d’une durée minimale de récupération à partir de laquelle les patients pourraient maximiser leur capacité de marche. Des perspectives intéressantes pourraient alors être envisagées dans le réentraînement à l’effort des patients et/ou pour les aider à mieux gérer leurs douleurs au quotidien
Lower-extremity peripheral artery disease (PAD) is a non-communicable disease that is associated with atherosclerosis and that leads, in most patients, to ischemia (mismatch between blood demand and blood supply) during exercise. Exercise-induced ischemia may lead to the occurrence of pain in the lower extremities during walking, thus limitingwalking capacity. Assessing walking capacity is an important step in the management of PAD patients. Thanks to the development of activity monitors such as global positioning system (GPS), it is possible to assess walking capacity under real-life conditions with measurements performed in outdoor settings. These GPS measurements have highlighted thefact that walking capacity seems variable and is likely to be influenced by the recovery duration between two symptoms-limited walks. However, this remains to be demonstrated in standardized conditions. Moreover, methodological advances are needed to standardize and express more adequately GPS data in order to better interpret walking capacity measurements. Therefore, the aim of the present thesis was two-fold: i) to validate a method for estimating walking energy expenditure (EE) in healthy subjects in outdoor setting, and that could be used in the future in PAD patients in order to compare walking capacity results obtained in outdoor setting; ii) to determine to which extent the duration of the recovery period that follows a first symptom-limited walk influences walking capacity measured during the subsequent walk in PADpatients. Our results show that GPS allows accurate estimations of walking EE in healthy subjects in outdoor setting and with various conditions of speed and grade. Moreover, our results clearly show that recovery duration influences walking capacity in PAD patients. The logarithmic shape of the relationship supports further analyses to determine a minimum recovery duration that could maximize patients walking capacity. This could have interesting implications for the development of new exercise walking programs in PAD and/or to help patients to better manage their pain during daily life

Dans le cadre de cette thèse, on se proposait de développer de nouveaux mécanismes de radiolocalisation, permettant de positionner les nœuds de réseaux corporels sans-fil (WBAN) mobiles, en exploitant de manière opportuniste des liens radio coopératifs bas débit à l'échelle d'un même corps (i.e. coopération intra-WBAN), entre réseaux distincts (i.e. coopération inter-WBAN), et/ou vis-à-vis de l'infrastructure environnante. Ces nouvelles fonctions coopératives présentent un intérêt pour des applications telles que la navigation de groupe ou la capture de mouvement à large échelle. Ce sujet d'étude, par essence multidisciplinaire, a permis d'aborder des questions de recherche variées, humine-biomécanique et de ayant trait à la modélisation physique (e.g. modélisation spatio-temporelle des métriques de radiolocalisation en situation de mobilité, modélisation de la mobilité groupe...), au développement d'algorithmes adaptés aux observables disponibles (e.g. algorithmes de positionnement coopératifs et distribués, sélection et ordonnancement des liens/mesures entre les nœuds...), aux mécanismes d'accès et de mise en réseau (i.e. en support aux mesures coopératives et au positionnement itératif). Les bénéfices et les limites de certaines de ces fonctions ont été en partie éprouvés expérimentalement, au moyen de plateformes radio réelles. Les différents développements réalisés tenaient compte, autant que possible, des contraintes liées aux standards de communication WBAN émergeants (e.g. Impulse Radio - Ultra Wideband (IR-UWB) IEEE 802.15.6), par exemple en termes de bande fréquentielle ou de taux d'erreur.