Caracterisation de milieux plans stratifies par sources localisees. Application au diagnostic acoustique du fond sous-marin

Characterisation of stratified media by localized sources. Application to the acoustic probing of seabed

• Auteur / Autrice : Marc Lambert
• Direction : Dominique Lesselier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1994
• Etablissement(s) : Paris 11

Résumé

Ce memoire presente une contribution au developpement de processus d'inversion a partir de donnees synthetiques et experimentales afin de permettre une caracterisation acoustique de structures stratifiees planes. Ce diagnostic est fait dans le cadre d'une modelisation 1-d de configurations oceaniques en situation de petits fonds (faible epaisseur d'eau), les parametres acoustiques variant alors uniquement avec la profondeur. Le probleme ainsi presente est un probleme non-lineaire et malpose. Quatre processus d'inversion sont presentes. Deux d'entre eux sont bases sur la connaissance du cfficient de reflexion en ondes planes a plusieurs frequences et angles pre-critiques et sur le changement de variable profondeur reelle zprofondeur apparente s, l'inconnue a determiner etant alors un indice acoustique. Ils ont ete developpes a partir de l'approximation de born permettant une linearisation du probleme: le premier, born-iteratif, est une methode iterative par minimisation de l'ecart quadratique moyen par rapport aux mesures auquel est ajoute un terme de regularisation alors que le second, born-etendu, est une methode directe mettant en jeu une relation de fourier, des corrections de niveau et d'elongation. Le troisieme processus presente est base sur la connaissance du champ de pression sur une serie de recepteurs, champ de pression relie au cfficient de reflexion en ondes planes du milieu par une serie de transformations. Ce cfficient determine, il est alors possible d'appliquer les processus de born-iteratif et born-etendu. Le quatrieme processus est un algorithme genetique (processus stochastique d'optimisation globale) base sur theorie simplifiee de l'evolution d'une population dans un espace de parametres. Les processus sont appliques a des donnees synthetiques et, lorsque c'est possible, a des donnees experimentales