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Galmiche, Aurélien. Modélisation de la scintillation ionosphérique en zone équatoriale : application à l'inversion des signaux GNSS pour la caractérisation de la turbulence

Galmiche, Aurélien (2019). Modélisation de la scintillation ionosphérique en zone équatoriale : application à l'inversion des signaux GNSS pour la caractérisation de la turbulence.

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Résumé en francais

L'ionosphère est un milieu ionisé dont les variations spatiales et temporelles de densité électronique perturbent la propagation des ondes électromagnétiques. En particulier, la nature turbulente du plasma ionosphérique conduit à des fluctuations rapides de l'amplitude et de la phase des signaux radioélectriques : c'est le phénomène de scintillation ionosphérique dont les effets sont particulièrement sensibles aux latitudes équatoriales sur les systèmes ayant un besoin accru de précision, de disponibilité et d'intégrité de la mesure, tel que les systèmes de localisation GNSS. L'objectif de cette thèse est justement d'exploiter de façon opportune les effets de la scintillation ionosphérique sur le signal pour proposer un sondage des caractéristiques de l'ionosphère turbulente par inversion des mesures GNSS. Dans un premier temps, les spécificités de la dynamique du plasma ionosphérique équatorial responsable des effets de scintillation sont rappelées. Ensuite, à partir d'une description spectrale des fluctuations turbulentes de densité électronique, une modélisation analytique puis numérique de la propagation transionosphérique sont proposées. Celles-ci sont complétées par la prise en compte du récepteur GNSS, finalisant la modélisation du problème direct. À ce stade, un algorithme d'inversion original des données GNSS est proposé. Son application intensive à la base de données SAGAIE collectée en Afrique équatoriale démontre alors la capacité de l'approche inverse à restituer divers paramètres descriptifs de la turbulence ionosphérique.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Féral, Laurent
Fabbro, Vincent
Ecole doctorale:Génie électrique, électronique, télécommunications (GEET)
laboratoire/Unité de recherche :Laboratoire PLAsma et Conversion d'Energie (LAPLACE), UMR 5213
Mots-clés libres :Ionosphère - Scintillation - Modélisation - Problème inverse - Irrégularité - Climatologie
Sujets :Physique
Déposé le :11 Dec 2019 14:16