POS - Ixarm
POS - Ixarm POS - Ixarm
Domaine 9 Environnement et géosciences Elisabeth Gibert-Brunet Responsable du domaine scientifique • Domaine océanique Bathymétrie, gravimétrie et géomagnétisme, océanographie acoustique, circulation océanique, houle et modélisation des états de la mer, océanographie biologique. • L’atmosphère Phénomènes atmosphériques locaux, systèmes précipitants, météorologie et physique de l’atmosphère, l’environnement spatial. • Environnement terrestre Les sols, avec caractérisation des états de surface, les interactions atmosphère/sols/végétation, le milieu urbain. • Géographie numérique – Information géoréférencée • L’environnement côtier • Les aérosols • L’eau, vecteur de transport Thèmes Priorités 2011-2012 ENJEUX SCIENTIFIQUES POUR LA DÉFENSE Les activités du domaine « Environnement et Géosciences » ont pour objectif de connaître et décrire au mieux l’environnement physique et ses paramètres ainsi que d’interpréter les données acquises. Ceci a pour enjeu principal la connaissance des milieux, la détermination et l’interprétation de leurs paramètres pour une compréhension aussi précise et fiable que possible de l’environnement, surtout pour des évènements à dynamique rapide. Cette connaissance des paramètres de l’environnement, quel que soit le compartiment du système considéré (océan, continent, atmosphère et environnement spatial), joue un rôle majeur dans la mise en place de référentiels terrestres (cartographie automatisée). Les variations de ces paramètres se doivent d’être intégrées en temps réel dans les systèmes en fonction des flux stratégiques concernés. Les nouvelles technologies d’acquisition (principalement via les satellites), validation et fusion des données doivent être développées. Ainsi, les méthodes d’observation, de modélisation, et les outils statistiques permettront de caractériser et d’inclure, à toutes échelles de temps et d’espace, la variabilité des processus dans les modèles. Enfin, le domaine « Environnement et Géosciences » interagit de façon continue avec les autres domaines scientifiques (principalement « Ingénierie de l’Information et Robotique »,« Matériaux, Chimie, Energie », « Biotechnologie », « Nanotechnologies », « Photonique » et « Ondes »), pour : ● la mise en œuvre des méthodes et appareillages d’acquisition des données unitaires innovantes (technologies transverses) ; ● la modélisation et la transmission des données vers les centres opérationnels. Les objectifs opérationnels du domaine sont centrés sur l’aide à la décision, qu’elle soit tactique ou opérationnelle, en terme de transmission, visibilité, repérage, guidage et navigation (calcul et suivi de trajectoires, routes optimales, balistique et ciblage, obstacles naturels ou construits, mobilité), détection/discrétion (reconnaissance, renseignement, furtivité et camouflage), avec, en corollaire, l’établissement de prévisions avec la mise en place et l’utilisation optimisée de bases de données. ORIENTATIONS SCIENTIFIQUES 1. OCÉANS L’intérêt de la Défense, pour les recherches en océanographie, se porte à la fois (i) sur les bassins océaniques ouverts (dynamique globale) pour des problèmes liés aux forces de dissuasion (sous-marins nucléaires lanceurs d’engins et lutte sous-marine), et (ii) sur la modélisation de théâtres plus réduits, notamment côtiers et littoraux. D’un point de vue 62 POLITIQUE ET OBJECTIFS SCIENTIFIQUES ÉDITION 2010 - ORIENTATIONS 2011-2012
général, la diversification de la nature des opérations navales et des théâtres d’intervention, à caractéristiques environnementales en général mal connues, engendre un accroissement du nombre de paramètres à définir et posent le problème de la « projetabilité » des systèmes. Ceci nécessite donc la fourniture d’une description plus exhaustive, précise et rapide de l’océan et de son évolution aux systèmes d’information et de commandement pour la conduite des opérations, notamment pour des zones sensibles ou critiques, d’intérêt Défense majeur, souvent fortement impactées par les événements extrêmes. Les opérations situées en zones peu profondes nécessitent une bonne connaissance de l’interface eau/sédiments, ainsi qu’une étude approfondie de la courantologie, notamment sur le talus océanique (courants changeants) et le plateau continental à proximité des côtes où les phénomènes à haute fréquence dominent souvent la dynamique (cf. axe prioritaire « Environnement côtier » en fin de chapitre). Toutefois, les phénomènes « de type hauturier » (courants moyens et saisonniers, turbulence à moyenne échelle, etc.) restent des facteurs déterminants pour le transport à échéance supérieure à la journée. Finalement et même si elles restent au niveau de la veille scientifique, les recherches portant sur les relations avec le climat global et les effets du réchauffement terrestre ne devront pas être négligées, notamment dans le cas de l’intégration, dans les modèles de prévision et d’aide à la décision, des changements de dynamique (vêlage d’icebergs, courants globaux et/ou locaux) et de l’évolution rapide des paramètres physico-chimiques des masses océaniques (en liaison avec l’amélioration de la sensibilité et du temps de réponse des capteurs). 1.1 Bathymétrie, gravimétrie et géomagnétisme L’objectif général est d’améliorer la résolution et la précision des champs bathymétriques (en particulier en zones côtières et littorales) et géophysiques en utilisant l’ensemble des données disponibles : altimétrie et gradiométrie spatiales, satellites gravimétriques, sondeurs multifaisceaux et bathymètres lasers. Les enjeux pour la Défense sont liés à la sécurité de la navigation, notamment sous-marine, et à la discrétion/furtivité et détection (géomagnétisme). La détermination précise du géoïde (moyennes à courtes longueurs d’onde) permettrait aussi d’améliorer l’assimilation de données altimétriques pour la modélisation de la circulation océanique, ainsi que la définition du zéro hydrographique en domaine littoral, avec rattachement des levés à la terre. Cette thématique regroupe l’étude du champ de gravité et de ses variations temporelles, des déformations globales de la terre, ainsi que des mouvements horizontaux et verticaux de la croûte terrestre qui sont à intégrer dans les modèles globaux. De manière plus prospective, la connaissance fine des variations et anomalies du champ géomagnétique peut être utilisée pour aider à la compréhension de phénomènes liés aux effets et signatures électromagnétiques de processus hydrodynamiques (houle, courants, vortex). 1.2 Océanographie acoustique Cette thématique concerne la reconnaissance acoustique du milieu marin pour les besoins de la lutte sous la mer, incluant : ● l’observation et la caractérisation acoustique du milieu (eau et sédiments), avec pour objectif la compréhension des effets de l’environnement sur la propagation acoustique, la réverbération acoustique et le bruit ambiant ; ● l’impact de l’environnement sur l’utilisation des systèmes sonar (bruits d’origine biologique, méthodes acoustiques inverses sur signaux propagés et/ou réverbérés). Les études d’intérêt sont axées sur la détermination de la nature géotechnique (propriétés physiques et géoacoustiques) et l’épaisseur des sédiments ainsi que la dynamique des fonds. Sont inclus ici les axes de recherche sur : ● les mesures géomécaniques, géophysiques et sédimentaires et les techniques d’analyse de données ; ● le couplage entre modèles sédimentologiques hydrodynamiques (transport, remise en suspension, morphodynamique, rugosité vs courants) ; ● la caractérisation des fonds marins par des méthodes acoustiques inverses (tomographie, utilisation de la réverbération, etc), adaptées aux fréquences acoustiques des sonars (UBF à HF). Domaine 9 1.3 Circulation océanique La circulation océanique est d’intérêt Défense en relation avec la lutte sous la mer (impact acoustique), la guerre des mines (dérive), les opérations spéciales (seuils de courants). Elle intervient aussi comme élément essentiel dans : ● les modèles biogéochimiques ; ● les interfaces et couplages avec ces modèles (ainsi qu’avec des modèles atmosphériques) pour la modélisation de processus journaliers à saisonniers. Les axes majeurs sont liés : ● aux études de processus dans les gammes d’échelles spatiales et temporelles d’intérêt, notamment dans le domaine côtier, sur la base d’analyse de données satellites et/ou in situ et de modélisation numérique ; ● à l’amélioration de modèle, à la paramétrisation sous maille ou de processus non résolus (développement de couches de mélange) ; ● à l’assimilation de données et à la mise en place de modèle réaliste sur des régions d’intérêt de la Marine. POLITIQUE ET OBJECTIFS SCIENTIFIQUES ÉDITION 2010 - ORIENTATIONS 2011-2012 63
- Page 14 and 15: Indépendamment de l’AED, la coop
- Page 16 and 17: Domaine 1 Ingénierie de l’inform
- Page 18 and 19: Domaine 1 de connecter des système
- Page 20 and 21: Domaine 1 tion et l’analyse aux m
- Page 22 and 23: Domaine 1 faire l’objet de recher
- Page 24 and 25: Domaine 2 Fluides, structures Yann
- Page 26 and 27: Domaine 2 sitent d’une part des a
- Page 28 and 29: Domaine 2 1. MAÎTRISE DES RÉGIMES
- Page 30 and 31: Domaine 3 ● détecter, localiser,
- Page 32 and 33: Domaine 3 ● Développement de mé
- Page 34 and 35: Domaine 3 Pour les besoins spécifi
- Page 36 and 37: Domaine 4 marche proactive qui s’
- Page 38 and 39: Domaine 4 4. NANOMATÉRIAUX L’exp
- Page 40 and 41: Domaine 4 DÉBAT PUBLIC SUR LES NAN
- Page 42 and 43: Domaine 5 Les systèmes optroniques
- Page 44 and 45: Domaine 5 approches les plus promet
- Page 46 and 47: Domaine 6 Matériaux, chimie et én
- Page 48 and 49: Domaine 6 Les principales orientati
- Page 50 and 51: Domaine 6 les règlements sur le d
- Page 52 and 53: Domaine 7 Biologie et biotechnologi
- Page 54 and 55: Domaine 7 pendant encore plusieurs
- Page 56 and 57: Domaine 7 Par ailleurs une veille s
- Page 58 and 59: Domaine 8 Homme et systèmes Didier
- Page 60 and 61: Domaine 8 térêt des facteurs huma
- Page 62 and 63: Domaine 8 On retiendra en particuli
- Page 66 and 67: Domaine 9 1.4 Houle et modélisatio
- Page 68 and 69: Domaine 9 tellitaires d’observati
- Page 70 and 71: Partie III utils Outils et ressourc
- Page 72 and 73: par la soumission de projets ambiti
- Page 74 and 75: OUTILS INTERMINISTÉRIELS 1. PROGRA
- Page 76 and 77: Le PCRD L’autre outil européen
- Page 78: www.ixarm.com www.recherche.dga.def
Domaine 9<br />
Environnement et géosciences<br />
Elisabeth Gibert-Brunet<br />
Responsable du domaine scientifique<br />
• Domaine océanique<br />
Bathymétrie, gravimétrie et géomagnétisme, océanographie acoustique, circulation océanique,<br />
houle et modélisation des états de la mer, océanographie biologique.<br />
• L’atmosphère<br />
Phénomènes atmosphériques locaux, systèmes précipitants, météorologie et physique de l’atmosphère,<br />
l’environnement spatial.<br />
• Environnement terrestre<br />
Les sols, avec caractérisation des états de surface, les interactions atmosphère/sols/végétation,<br />
le milieu urbain.<br />
• Géographie numérique – Information géoréférencée<br />
• L’environnement côtier<br />
• Les aérosols<br />
• L’eau, vecteur de transport<br />
Thèmes<br />
Priorités 2011-2012<br />
ENJEUX SCIENTIFIQUES<br />
POUR LA DÉFENSE<br />
Les activités du domaine « Environnement et Géosciences<br />
» ont pour objectif de connaître et décrire au<br />
mieux l’environnement physique et ses paramètres<br />
ainsi que d’interpréter les données acquises. Ceci a<br />
pour enjeu principal la connaissance des milieux,<br />
la détermination et l’interprétation de leurs paramètres<br />
pour une compréhension aussi précise et<br />
fiable que possible de l’environnement, surtout pour<br />
des évènements à dynamique rapide. Cette connaissance<br />
des paramètres de l’environnement, quel que<br />
soit le compartiment du système considéré (océan,<br />
continent, atmosphère et environnement spatial),<br />
joue un rôle majeur dans la mise en place de référentiels<br />
terrestres (cartographie automatisée). Les<br />
variations de ces paramètres se doivent d’être intégrées<br />
en temps réel dans les systèmes en fonction<br />
des flux stratégiques concernés. Les nouvelles technologies<br />
d’acquisition (principalement via les satellites),<br />
validation et fusion des données doivent être<br />
développées. Ainsi, les méthodes d’observation, de<br />
modélisation, et les outils statistiques permettront<br />
de caractériser et d’inclure, à toutes échelles de<br />
temps et d’espace, la variabilité des processus dans<br />
les modèles.<br />
Enfin, le domaine « Environnement et Géosciences »<br />
interagit de façon continue avec les autres domaines<br />
scientifiques (principalement « Ingénierie<br />
de l’Information et Robotique »,« Matériaux, Chimie,<br />
Energie », « Biotechnologie », « Nanotechnologies »,<br />
« Photonique » et « Ondes »), pour :<br />
● la mise en œuvre des méthodes et appareillages<br />
d’acquisition des données unitaires innovantes<br />
(technologies transverses) ;<br />
● la modélisation et la transmission des données<br />
vers les centres opérationnels.<br />
Les objectifs opérationnels du domaine sont centrés<br />
sur l’aide à la décision, qu’elle soit tactique ou<br />
opérationnelle, en terme de transmission, visibilité,<br />
repérage, guidage et navigation (calcul et suivi de<br />
trajectoires, routes optimales, balistique et ciblage,<br />
obstacles naturels ou construits, mobilité), détection/discrétion<br />
(reconnaissance, renseignement,<br />
furtivité et camouflage), avec, en corollaire, l’établissement<br />
de prévisions avec la mise en place et<br />
l’utilisation optimisée de bases de données.<br />
ORIENTATIONS SCIENTIFIQUES<br />
1. OCÉANS<br />
L’intérêt de la Défense, pour les recherches en océanographie,<br />
se porte à la fois (i) sur les bassins océaniques<br />
ouverts (dynamique globale) pour des problèmes<br />
liés aux forces de dissuasion (sous-marins<br />
nucléaires lanceurs d’engins et lutte sous-marine),<br />
et (ii) sur la modélisation de théâtres plus réduits,<br />
notamment côtiers et littoraux. D’un point de vue<br />
62 POLITIQUE ET OBJECTIFS SCIENTIFIQUES ÉDITION 2010 - ORIENTATIONS 2011-2012
Change language