Modélisation de la propagation Terre-Espace en bande Ka dans les zones tropicales et équatoriales.

par Valentin Le Mire

Projet de thèse en Informatique et Télécommunications

Sous la direction de Xavier Boulanger et de Bouchra Benammar.

Thèses en préparation à Toulouse, ISAE , dans le cadre de École doctorale Mathématiques, informatique et télécommunications (Toulouse) , en partenariat avec ISAE-ONERA SCANR Signal communication Antennes Navigation Radar (laboratoire) et de ISAE/DEOS/SCAN - Signal, Communication, Antennes, Navigation (equipe de recherche) depuis le 02-10-2017 .


  • Résumé

    L'objectif de ce sujet de thèse est de bénéficier de l'opportunité de la campagne de mesures GSAT-14 afin de développer et valider de nouvelles modélisations des affaiblissements de propagation et de leur dynamique pouvant être appliquées en régions tropicales et équatoriales. Dans les pays émergents (Brésil, Chine, Inde, …) ou en voie de développement (que ce soit en Asie, en Afrique ou en Amérique du Sud), le satellite permet l'établissement plus rapide d'une infrastructure pratiquement inexistante. Une grande partie de ces pays étant située aux faibles latitudes, la propagation des ondes, notamment dans les précipitations (mousson, lignes de grain, …), perturbe encore plus fortement les systèmes de télécommunication par satellite que dans les régions tempérées. De nombreuses études ont été réalisées dans les vingt dernières années pour modéliser l'influence de la propagation sur les systèmes de télécom opérant dans les bandes Ku et Ka dans les régions tempérées (travaux UE COST, CNES, ESA, ONERA, …). Par contre, peu de modèles performants sont disponibles (littérature, UIT-R, …) pour décrire de manière satisfaisante l'influence de la propagation à travers les systèmes précipitants qui sévissent dans la ceinture tropicale. C'est en partie pour combler cette lacune que le CNES et l'ONERA ont engagé une collaboration avec l'agence spatiale indienne (ISRO) pour mener une campagne de propagation avec le satellite GSAT- 14, lancé en août 2014 et qui embarque deux balises de propagation émettant à 20.2 et 30.5 GHz sur l'ensemble du sous-continent indien. Dans le cadre de cette thèse, le travail se focalisera sur les modèles statistiques permettant de prédire les effets d'atténuation dans les systèmes précipitants (notamment durant la mousson) qui surviennent dans les régions tropicales et équatoriales. Différents régimes de mousson étant observés dans le sous-continent indien, les développements s'appuieront sur les données recueillies dans différentes régions : d'une part par les stations de propagation : Trivendrum (pointe Sud), Ahmedabad (Nord-Ouest), New-Delhi (Nord) pour les stations ISRO, Hassan (région centrale-Sud) pour les stations CNES et Shillong (Nord-Est) pour les stations ONERA et d'autres part par les moyens météorologiques mis en oeuvre au cours de la campagne.

  • Titre traduit

    Modelling of the Earth-Space propagation channel in Ka band in tropical and equatorial regions.


  • Résumé

    The objective of this thesis is to use the GSAT-14 campaign to develop and validate new models of propagation and attenuation in tropical and equatorial regions. In emerging countries such as Brazil, China or India or poor countries that can be found in Africa or South America, satelites can fasten the establishment of infrastructure that was not there to begin with. Most of these countries are found in low latitudes and thus the propagation of waves is influenced by atmospheric phenomenons even more than in other regions. Many studies have been made in the past twenty years to simulate the effect of propagation in the Ka or Ku band (studies from CNES, ESA, ONERA, UE COST), but in tropical regions few are the models that describe properly the influence of rain on the propagation channel. It is for that reason that CNES and ONERA have decided to collaborate with the Indian Space Agency ISRO to prepare a campaign with the GST-14 satellite launched on August 2014 with two emitters at 20.2 and 30.5 GHz over the whole indian sub-continent. This thesis will be focused on the statistical models that allow to predict the attenuation effects in rainy weather that happen in tropical and equatorial regions. Many weather systems exist on the indian sub-continent so the study will be based on different data gathered in different regions : Trivendrum (South), Ahmedabad (North-West), New-Delhi (North) for ISRO stations, Hassan (Centre/South) for CNES stations and Shillong (North-East)for ONERA stations