Estimation de la vitesse par rapport au fond au travers d'un sondeur multifaisceaux ; Low Bias Doppler Speed Over Ground Estimation using an Multi-Beam Echo Sounder
Titel:
Estimation de la vitesse par rapport au fond au travers d'un sondeur multifaisceaux ; Low Bias Doppler Speed Over Ground Estimation using an Multi-Beam Echo Sounder
Anmerkungen:
Diese Datenquelle enthält auch Bestandsnachweise, die nicht zu einem Volltext führen.
Beschreibung:
Parmi l'ensemble des sondeurs qui peuvent équiper un véhicule marin, le DVL (Doppler Velocity Log) est celui qui mesure la vitesse de déplacement par rapport au fond de la mer. Comme la localisation par satellites est indisponible sous l'eau, le DVL devient indispensable pour la navigation et la précision de localisation géographique sous-marine.Pour mesurer la vitesse, le DVL émet une paire d'impulsion acoustique similaire vers le fond. Les ondes se propagent dans l'eau, se réfléchissent sur le fond et reviennent à l'instrument en déplacement. Le déphasage causé par l'effet Doppler entre les échos est calculé à l'aide de l'auto-corrélation. Cela revient à moyenner la phase Doppler sur toute l'empreinte du faisceau sur le fond. Cette moyenne est biaisée à cause de la répartition non symétrique de l'énergie du faisceau autour de son axe. Le biais diminue en affinant le faisceau en augmentant la fréquence, ce qui se fait au détriment de la portée.La thèse caractérise premièrement ce biais et propose ensuite l'innovation suivante pour réduire le biais : l'ajout d'un traitement interférométrique pour coupler l'estimation de la direction d'arrivée des échos avec la mesure Doppler. Ce DVL interférométrique, équipé d'un réseau de capteurs à la réception, réduit d'un facteur 10 à 20 le biais d'après les simulations. La méthode est employée sur un sondeur multifaisceaux. Leur fréquence d'utilisation plus basse permet d'augmenter la portée. La thèse propose également une nouvelle formule d'auto-corrélation large bande dans le but de réduire la variance.Le biais, la variance et la portée du DVL sont des facteurs cruciaux pour une bonne navigation autonome sous-marine. Un biais plus faible, une mesure plus stable, et une meilleure portée permettent un positionnement toute profondeur plus précis pour une navigation sous-marine autonome plus longue et plus profonde. ; The DVL (Doppler Velocity Log) is the sensor which measures the speed over ground of underwater vehicles. The satellite location is unavailable underwater, so ...