Étude des potentialités de la tomographie acoustique océanique passive

Study of the potentialities of the passive ocean acoustic tomography

• Auteur / Autrice : Damien Gaucher
• Direction : Geneviève Jourdain
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Électronique
• Date : Soutenance en 2005
• Etablissement(s) : Brest
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la matière, de l'information et de la santé (Brest, Finistère)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire E3I2 - Extraction et exploitation de l'information en environnements incertains (Brest, Finistère)
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : École nationale supérieure des ingénieurs des études et techniques d'armement (1971-2010)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Problème inverse de diffusion

Tomographie en océanographie

Acoustique sous-marine

Résumé

La tomographie acoustique océanique passive est un procédé de caractérisation acoustique du milieu océanique à partir de sources d'opportunité naturellement présentes dans le milieu. Son étude repose sur la définition d'outils d'étude du conditionnement du problème inverse capables de prédire les performances d'estimation des paramètres et d'optimiser le réglage des degrés de liberté de la configuration expérimentale. Les outils développés sont appliqués dans le cas d'un milieu petit fond modélisé par une colonne d'eau isocélère sur un socle sédimentaire et permettent de démontrer que le choix attentif de la configuration expérimentale (prise en compte de la structure spatiale des arrivées et sélection des rayons acoustiques à utiliser pour l'inversion) permet de combler les pertes d'information a priori provoquées par la méconnaissance de la position de la source et du signal émis qui constituent les difficultés de la tomographie passive

Passive ocean acoustic tomography consists in estimating acoustic properties of the ocean medium from the inversion of the sound pressure generated by opportunity sources present in the channel. Passive tomography is studied by the condition number of the inverse problem calculated by the performances of the estimate parameters and the optimization of the degrees of freedom of the experimental configuration. The developed tools are applied in shallow water medium modelled by constant sound speed water column on a sedimentary base and demonstrate that judicious choice of the experimental configuration (taken into account of the spatial structure and of the selection of the acoustic rays used in the inversion) can make up for the losses of a priori information caused by the ignorance of the position of the source and the emitted signal which constitute the difficulties of the passive tomography.