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Patents

  1. Advanced Patent Search
Publication numberWO2016023843 A1
Publication typeApplication
Application numberPCT/EP2015/068309
Publication date18 Feb 2016
Filing date7 Aug 2015
Priority date11 Aug 2014
Publication numberPCT/2015/68309, PCT/EP/15/068309, PCT/EP/15/68309, PCT/EP/2015/068309, PCT/EP/2015/68309, PCT/EP15/068309, PCT/EP15/68309, PCT/EP15068309, PCT/EP1568309, PCT/EP2015/068309, PCT/EP2015/68309, PCT/EP2015068309, PCT/EP201568309, WO 2016/023843 A1, WO 2016023843 A1, WO 2016023843A1, WO-A1-2016023843, WO2016/023843A1, WO2016023843 A1, WO2016023843A1
InventorsMikaël Carmona, Jean-Louis Lacoume, Olivier Michel, Rémy Vincent
ApplicantCommissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives, Institut Polytechnique De Grenoble
Export CitationBiBTeX, EndNote, RefMan
External Links: Patentscope, Espacenet
Method of characterizing a system disposed in a medium allowing the propagation of a wave emitted by an object of said system
WO 2016023843 A1
Abstract
The method of characterizing a system disposed in a medium (1), said system (100) comprising at least one first object (101) able to emit a wave to be propagated in the medium (1), and a plurality of second objects (102) each able to record, at the level of said second object (102), a signal representative of the propagation of the wave emitted in the medium (1), comprises: - a step of emission (E1) of the wave in the medium (1) by said at least one first object (101), and - a step of location (E2) of said second objects (102) and of said at least one first object (101) using signals recorded by said second objects (102), said recorded signals each being representative of the propagation of the same emitted wave.
Claims  translated from French  (OCR text may contain errors)
REVENDICATIONS CLAIMS
1 . 1. Procédé de caractérisation d'un système disposé dans un milieu (1 ), ledit système (100) comportant au moins un premier objet (101 ) apte à émettre une onde à propager dans le milieu (1 ), et une pluralité de deuxièmes objets (102) chacun apte à enregistrer, au niveau dudit deuxième objet (102), un signal représentatif de la propagation de l'onde émise dans le milieu (1 ), ledit procédé comprenant : - une étape d'émission (E1 ) de l'onde dans le milieu (1 ) par ledit au moins un premier objet (101 ), et A method of characterizing a system disposed in a medium (1), said system (100) comprising at least a first object (101) suitable for emitting a wave to propagate in the medium (1), and a plurality of second objects ( 102) each capable of recording, at said second object (102), a signal representative of the propagation of the transmitted wave in the medium (1), said method comprising: - a transmission step (E1) of the wave in the medium (1) by said at least one first item (101), and
- une étape de localisation (E2) desdits deuxièmes objets (102) et dudit au moins un premier objet (101 ) utilisant des signaux enregistrés par lesdits deuxièmes objets (102), lesdits signaux enregistrés étant représentatifs chacun de la propagation de la même onde émise. - A locating step (E2) of said second object (102) and said at least one first object (101) using signals stored by said second object (102), said recorded signal being representative of each of the spread of the emitted wave .
2. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'étape de localisation (E2) comporte les étapes suivantes : 2. Method according to the preceding claim, characterized in that the locating step (E2) comprises the following steps:
- un enregistrement (E2-1 ) par chacun des deuxièmes objets (102) d'un signal correspondant représentatif de la propagation de l'onde émise, chacun des signaux enregistrés comprenant au moins une coda résultante de la propagation de l'onde émise dans le milieu (1 ), - une estimation (E2-2) du positionnement desdits deuxièmes objets (102) en utilisant les codas des signaux enregistrés par lesdits deuxièmes objets (102), - A recording (E2-1) by each of the second objects (102) of a corresponding signal representative of the propagation of the transmitted wave, each of the recorded signals including at least a resultant coda of propagation of the transmitted wave in the medium (1), - an estimate (E2-2) positioning said second object (102) using Endings signals recorded by said second object (102),
- une estimation (E2-3) du positionnement dudit au moins un premier objet (101 ) à partir d'au moins deux des signaux enregistrés. - An estimate (E2-3) positioning said at least one first object (101) from at least two of the recorded signals.
3. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comporte une étape de formation d'au moins un couple de deuxièmes objets (102), ou d'une pluralité de couples de deuxièmes objets (102), de telle sorte que chaque deuxième objet (102) appartienne à au moins un couple, et en ce que l'étape d'estimation du positionnement (E2-2) desdits deuxièmes objets (102) comporte, pour chaque couple, une étape de détermination de la distance séparant les deux deuxièmes objets dudit couple utilisant les codas des signaux enregistrés par lesdits deux deuxièmes objets (102) dudit couple. 3. Method according to the preceding claim, characterized in that it comprises at least a step of forming a pair of second objects (102), or a plurality of pairs of second objects (102), such that each second item (102) belongs to at least one pair, and in that the positioning estimation step (E2-2) of said second object (102) comprises, for each pair, a step of determining the distance between the second two objects of said couple using codas signals recorded by said two second objects (102) of said pair.
4. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'étape de détermination de la distance séparant les deux deuxièmes objets (102) d'un même couple comporte les étapes suivantes : 4. Method according to the preceding claim, characterized in that the step of determining the distance separating the two second objects (102) in the same pair comprises the following steps:
- une extraction d'une première coda à partir du signal enregistré par l'un desdits deux deuxièmes objets dudit couple, - Extraction of a first coda from the signal recorded by one of said two objects of said second pair,
- une extraction d'une deuxième coda à partir du signal enregistré par l'autre desdits deux deuxièmes objets (102) dudit couple, une corrélation des première et deuxième codas, une utilisation de ladite corrélation pour déterminer la distance séparant lesdits deux deuxièmes objets (102) du même couple. - An extraction of a second coda from the signal recorded by the other of said two second objects (102) of said pair, a correlation of the first and second coda, a use of said correlation to determine the distance between said two second objects ( 102) of the couple.
5. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'étape d'utilisation de ladite corrélation comporte les étapes suivantes : - l'application d'une dérivée troisième à ladite corrélation, 5. Method according to the preceding claim, characterized in that the step of using said correlation comprises the following steps: - applying a third derivative in said correlation,
- l'utilisation du résultat de ladite dérivée troisième pour déterminer la distance de séparation entre lesdits deux deuxièmes objets (102) du même couple. - Use the result of said third derivative to determine the separation distance between said two second object (102) of the couple.
6. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'étape d'utilisation du résultat de ladite dérivée troisième consiste à isoler un argument maximal fonction du résultat de ladite dérivée troisième, notamment à partir d'une application d'une identité de Ward audit résultat de ladite dérivée troisième, cet argument maximal étant égal à la distance séparant lesdits deux deuxièmes objets (102) du même couple divisée par la vitesse de propagation de l'onde émise dans le milieu. 6. Method according to the preceding claim, characterized in that the step of using the result of said third derivative is to isolate a maximum point according to the result of said third derivative, in particular from an application to an identity of Ward said result of said third derivative, the maximum point being equal to the distance between said two second objects (102) of the torque divided by the wave propagation speed sent into the medium.
7. Procédé selon l'une des revendications 3, 4, 5 ou 6, caractérisé en ce que les distances de séparation des deuxièmes objets (102) de chaque couple étant déterminées, l'étape d'estimation du positionnement (E2-2) desdits deuxièmes objets (102) utilise chacune desdites distances de séparation déterminées pour estimer ledit positionnement. 7. Method according to one of claims 3, 4, 5 or 6, characterized in that the distances of separation of second objects (102) of each pair being determined, the positioning of estimating step (E2-2) said second object (102) uses each of said separation distances determined to estimate said positioning.
8. Procédé selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce qu'il comporte une étape d'initialisation dans laquelle deux deuxièmes objets étalons sont disposés dans le milieu de telle sorte que la distance les séparant soit connue, et en ce qu'il comporte une étape de détermination de la vitesse de propagation de l'onde émise dans le milieu utilisant le résultat de la dérivée troisième associée auxdits deux deuxièmes objets étalons de sorte à isoler l'argument maximal fonction dudit résultat de ladite dérivée troisième, la vitesse de propagation à déterminer étant égale à la distance connue séparant lesdits deux deuxième objets étalons divisée par ledit argument maximal. 8. Method according to one of Claims 6 or 7, characterized in that it comprises an initialization step wherein two second calibration objects are arranged in the medium so that the distance between them is known, and in that it comprises a step of determining the wave propagation speed sent into the medium using the result of the third derivative associated with said two second objects standards so as to isolate the maximum argument according to said result of said third derivative, the propagation speed to be determined being equal to the known distance between said two second calibration objects divided by said maximum point.
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 3 à 8, caractérisé en ce que l'étape de formation de la pluralité de couples est telle qu'il en résulte la formation de C% couples distincts avec n le nombre de deuxièmes objets (1 02) contenus dans la pluralité de deuxièmes objets (1 02). 9. Method according to any one of claims 3 to 8, characterized in that the plurality of pairs forming step is such that it results in the formation of C% distinct pairs with n the number of second objects ( 1 02) contained in the plurality of second objects (1 02).
1 0. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 9, caractérisé en ce que l'étape de positionnement (E2-3) dudit au moins un premier objet (1 01 ) comporte la détermination d'au moins un hyperboloïde représentatif d'une surface dans laquelle ledit au moins un premier objet (1 01 ) se situe à partir desdits au moins deux des signaux enregistrés. 1 0. A process according to any one of claims 2 to 9, characterized in that said positioning step (E2-3) of said at least one first object (1 01) comprises determining at least one representative of hyperboloid a surface in which said at least one first object (1 01) is located from said at least two of the recorded signals.
1 1 . 1 1. Procédé selon l'une des revendications 2 à 1 0 caractérisé en ce qu'il comporte, pour chaque signal enregistré, une étape de traitement dudit signal enregistré permettant simultanément d'extraire d'une part la coda, et d'autre part une partie de signal dépourvue de la coda, de telle sorte que la coda extraite participe à estimer le positionnement des deuxièmes objets (102) et que ladite partie de signal dépourvue de la coda participe à estimer le positionnement dudit au moins un premier objet. Method according to one of claims 2-1 characterized in 0 that it comprises, for each recorded signal, a step of processing said recorded signal simultaneously to extract the one hand the coda, and secondly a part signal devoid of the coda, so that coda extracted participates in estimating the position of the second object (102) and that said portion of lacking the signal coda participates in estimating the position of said at least one first object.
12. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'étape d'émission (E1 ) par ledit au moins un premier objet de l'onde dans le milieu est telle que l'onde émise est une onde sismique ou acoustique. 12. A method according to any one of the preceding claims, characterized in that the step of transmitting (E1) by said at least a first object of the wave in the medium is such that the transmitted wave is a seismic wave or acoustic.
13. Système (100) destiné à être disposé dans un milieu (1 ), ledit système (100) comportant au moins un premier objet (101 ) configuré de sorte à émettre une onde, et une pluralité de deuxièmes objets (102) configurés de sorte à enregistrer, chacun à leur niveau, un signal représentatif de la propagation de l'onde émise dans le milieu (1 ), caractérisé en ce qu'il comporte un module configuré de sorte à localiser lesdits deuxièmes objets (102) et ledit au moins un premier objet (101 ) en utilisant des signaux enregistrés par lesdits deuxièmes objets (102), lesdits signaux enregistrés étant représentatifs chacun de la même onde émise par ledit au moins un premier objet (101 ). 13. The system (100) to be disposed in a medium (1), said system (100) comprising at least a first object (101) configured to transmit a wave and a plurality of second objects (102) configured so as to record, at their respective levels, a signal representative of the propagation of the transmitted wave in the medium (1), characterized in that it comprises a module configured to locate said second objects (102) and said at least one first object (101) using signals recorded by said second object (102), said recorded signal being representative each of the wave emitted by said at least one first item (101).
Description  translated from French  (OCR text may contain errors)

Procédé de caractérisation d'un système disposé dans un milieu permettant la propagation d'une onde émise par un objet dudit système Domaine technique de l'invention A method of characterizing a system arranged in a medium allowing the propagation of a wave emitted by an object of said system Technical field of the invention

L'invention concerne le domaine de la détection d'objets. The invention relates to the field of object detection. La notion de détection est à prendre au sens large, elle permet plus particulièrement de localiser des objets. The concept of detection is in the broad sense, it allows specifically locate objects.

L'invention a pour objet plus particulièrement un procédé de caractérisation d'un système disposé dans un milieu. The invention more particularly relates to a method of characterizing a system arranged in a medium.

État de la technique State of the art

Dans le domaine de la détection d'objets, il a déjà été utilisé des techniques utilisant des signaux acoustiques se propageant dans un liquide. In the field of detection of objects, it has already been used techniques using acoustic signals propagating in a liquid.

Le document « Using Océan Ambient Noise for Array Self-Localization and Self-Synchronization » de Karim G. Sabra et al. The document "Using Ocean Ambient Noise for Array Self-Localization and Self-Synchronization" Karim Sabra G. et al. tiré de IEEE Journal of Oceanic Engineering, vol. derived from IEEE Journal of Oceanic Engineering, vol. 30, NO 2, d'avril 2005 décrit comment évaluer des temps de vol entre des éléments situés au fond de l'océan. 30, No. 2, April 2005 describes how to evaluate the flight time from the elements located at the bottom of the ocean. Cependant, une telle étude est très longue (enregistrements réalisés sur plusieurs signaux enregistrés en continus pendant 2.5 semaines) et se focalise uniquement à la localisation des éléments capteurs de signaux. However, this study is very long (several recordings recorded signals in continuous for 2.5 weeks) and focuses only on the location of the signal sensor elements.

Il résulte un besoin de développer un procédé de caractérisation plus complet et permettant notamment d'accélérer la caractérisation. It follows a need to develop a more complete characterization method and in particular to accelerate the characterization. Objet de l'invention The invention

Le but de la présente invention est de proposer une solution qui remédie à tout ou partie des inconvénients listés ci-dessus. The object of the present invention is to provide a solution which overcomes all or part of the disadvantages listed above.

On tend vers ce but grâce à un procédé de caractérisation d'un système disposé dans un milieu, ledit système comportant au moins un premier objet apte à émettre une onde à propager dans le milieu, et une pluralité de deuxièmes objets chacun apte à enregistrer, au niveau dudit deuxième objet, un signal représentatif de la propagation de l'onde émise dans le milieu, ledit procédé comprenant : Tends towards this goal through a method for characterizing a system disposed in a medium, said system comprising at least a first object able to emit a wave propagating in the medium, and a plurality of second objects each capable of recording, at said second object, a signal representative of the propagation of the transmitted wave in the medium, said method comprising:

- une étape d'émission de l'onde dans le milieu par ledit au moins un premier objet, et - une étape de localisation desdits deuxièmes objets et dudit au moins un premier objet utilisant des signaux enregistrés par lesdits deuxièmes objets, lesdits signaux enregistrés étant représentatifs chacun de la propagation de la même onde émise. - A wave transmitting step in the medium by the at least one first object, and - a step of locating said second object and said at least one first object using signals stored by said second objects, said signals being recorded each representative of the spread of the emitted wave.

Avantageusement, l'étape de localisation comporte les étapes suivantes : - un enregistrement par chacun des deuxièmes objets d'un signal correspondant représentatif de la propagation de l'onde émise, chacun des signaux enregistrés comprenant au moins une coda résultante de la propagation de l'onde émise dans le milieu, - une estimation du positionnement desdits deuxièmes objets en utilisant les codas des signaux enregistrés par lesdits deuxièmes objets, Advantageously, the locating step comprises the following steps: - recording by each of the second objects of a corresponding signal representative of the propagation of the transmitted wave, each of the recorded signals including at least a resultant coda of the spread wave emitted in the medium, - an estimate of said second positioning objects using Endings signals recorded by said second objects,

- une estimation du positionnement dudit au moins un premier objet à partir d'au moins deux des signaux enregistrés. - An estimate of the positioning of said at least one first object from at least two of the recorded signals.

En outre, le procédé peut comporter une étape de formation d'au moins un couple de deuxièmes objets, ou d'une pluralité de couples de deuxièmes objets, de telle sorte que chaque deuxième objet appartienne à au moins un couple, et l'étape d'estimation du positionnement desdits deuxièmes objets peut comporter, pour chaque couple, une étape de détermination de la distance séparant les deux deuxièmes objets dudit couple utilisant les codas des signaux enregistrés par lesdits deux deuxièmes objets dudit couple. In addition, the method may comprise a step of forming at least a pair of second items or a plurality of pairs of second objects, so that each second object belongs to at least one pair, and step estimating positioning said second objects may comprise, for each pair, a step of determining the distance separating the two objects of said second couple using Endings signals recorded by said two second objects said torque.

Selon un mode de réalisation, l'étape de détermination de la distance séparant les deux deuxièmes objets d'un même couple comporte les étapes suivantes : According to one embodiment, the distance determination step separating the two second objects of a given pair comprises the following steps:

- une extraction d'une première coda à partir du signal enregistré par l'un desdits deux deuxièmes objets dudit couple, - Extraction of a first coda from the signal recorded by one of said two objects of said second pair,

- une extraction d'une deuxième coda à partir du signal enregistré par l'autre desdits deux deuxièmes objets dudit couple, - An extraction of a second coda from the signal recorded by the other of the two objects of said second pair,

- une corrélation des première et deuxième codas, une utilisation de ladite corrélation pour déterminer la distance séparant lesdits deux deuxièmes objets du même couple. - Correlating the first and second coda, a use of said correlation to determine the distance between said two second objects of the same pair.

Selon un perfectionnement, l'étape d'utilisation de ladite corrélation comporte les étapes suivantes : - l'application d'une dérivée troisième à ladite corrélation, According to an improvement, the step of using said correlation comprises the following steps: - applying a third derivative in said correlation,

- l'utilisation du résultat de ladite dérivée troisième pour déterminer la distance de séparation entre lesdits deux deuxièmes objets du même couple. - Use the result of said third derivative to determine the distance of separation between said two second objects of the same couple.

Avantageusement, l'étape d'utilisation du résultat de ladite dérivée troisième consiste à isoler un argument maximal fonction du résultat de ladite dérivée troisième, notamment à partir d'une application d'une identité de Ward audit résultat de ladite dérivée troisième, cet argument maximal étant égal à la distance séparant lesdits deux deuxièmes objets du même couple divisée par la vitesse de propagation de l'onde émise dans le milieu. Advantageously, the step of using the result of said third derivative is to isolate a maximum argument based on the result of said third derivative, especially from an application of a Ward identity audit result of said third derivative, this argument maximum being equal to the distance between said two second objects of the same pair divided by the wave propagation speed sent into the medium.

Par exemple, les distances de séparation des deuxièmes objets de chaque couple étant déterminées, l'étape d'estimation du positionnement desdits deuxièmes objets utilise chacune desdites distances de séparation déterminées pour estimer ledit positionnement. For example, the separation distances of the second objects of each pair being determined, the step of estimating the position of said second object using each of said separation distances determined to estimate said positioning. Avantageusement, le procédé comporte une étape d'initialisation dans laquelle deux deuxièmes objets étalons sont disposés dans le milieu de telle sorte que la distance les séparant soit connue, et il comporte une étape de détermination de la vitesse de propagation de l'onde émise dans le milieu utilisant le résultat de la dérivée troisième associée auxdits deux deuxièmes objets étalons de sorte à isoler l'argument maximal fonction dudit résultat de ladite dérivée troisième, la vitesse de propagation à déterminer étant égale à la distance connue séparant lesdits deux deuxième objets étalons divisée par ledit argument maximal. Advantageously, the method comprises an initialization step wherein two second calibration objects are arranged in the medium so that the distance between them is known, and it includes a step of determining the speed of propagation of the transmitted wave in the medium using the result of the third derivative associated with said two second objects standards so as to isolate the maximum argument according to said result of said third derivative, the propagation speed to be determined being equal to the known distance between said two second divided objects stallions by said maximum point.

Préférentiellement, l'étape de formation de la pluralité de couples est telle qu'il en résulte la formation de C% couples distincts avec n le nombre de deuxièmes objets contenus dans la pluralité de deuxièmes objets. Preferably, the step of forming the plurality of pairs is such that it results in the formation of distinct pairs C% where n is the number of second objects in the plurality of second objects.

L'étape de positionnement dudit au moins un premier objet peut comporter la détermination d'au moins un hyperboloïde représentatif d'une surface dans laquelle ledit au moins un premier objet se situe à partir desdits au moins deux des signaux enregistrés. The step of positioning said at least one first object may include determining at least one representative of a hyperboloid surface in which said at least one first object is located from said at least two of the recorded signals.

En particulier, le procédé peut comporter, pour chaque signal enregistré, une étape de traitement dudit signal enregistré permettant simultanément d'extraire d'une part la coda, et d'autre part une partie de signal dépourvue de la coda, de telle sorte que la coda extraite participe à estimer le positionnement des deuxièmes objets et que ladite partie de signal dépourvue de la coda participe à estimer le positionnement dudit au moins un premier objet. In particular, the method may include, for each recorded signal, a step of processing said recorded signal simultaneously to extract the one hand the coda, and secondly a signal portion devoid of the coda, so that coda extracted participates in estimating the position of the second objects and said signal portion devoid of the coda participates in estimating the position of said at least one first object. L'étape d'émission (E1 ) par ledit au moins un premier objet de l'onde dans le milieu peut être telle que l'onde émise est une onde sismique ou acoustique. The step of transmitting (E1) by said at least a first subject of the wave in the medium may be such that the transmitted wave is an acoustic or seismic wave.

L'Invention est aussi relative à un système destiné à être disposé dans un milieu, ledit système comportant au moins un premier objet configuré de sorte à émettre une onde, et une pluralité de deuxièmes objets configurés de sorte à enregistrer, chacun à leur niveau, un signal représentatif de la propagation de l'onde émise dans le milieu. The invention also relates to a system intended to be arranged in an environment, said system comprising at least a first object configured to transmit a wave and a plurality of second objects configured to record, at their respective levels, a signal representative of the propagation of the transmitted wave in the medium. Ce système comporte en outre un module configuré de sorte à localiser lesdits deuxièmes objets et ledit au moins un premier objet en utilisant des signaux enregistrés par lesdits deuxièmes objets, lesdits signaux enregistrés étant représentatifs chacun de la même onde émise par ledit au moins un premier objet. This system further comprises a module configured so as to locate said second object and said at least one first object using signals recorded by said second objects, said recorded signal being representative of each of the wave emitted by said at least one first object .

Description sommaire des dessins BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS

D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de modes particuliers de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés sur les dessins annexés, dans lesquels : Other advantages and features will become more clearly apparent from the following description of particular embodiments of the invention given by way of nonlimiting examples and illustrated in the accompanying drawings, in which:

- la figure 1 illustre schématiquement un système à caractériser placé dans un milieu, - Figure 1 schematically illustrates a system to characterize placed in a medium,

- la figure 2 représente schématiquement des étapes d'un procédé de caractérisation selon un mode d'exécution particulier de l'invention, - Figure 2 shows schematically the steps of a method of characterizing a particular embodiment of the invention,

- la figure 3 illustre différentes composantes d'une onde se propageant dans un milieu, - Figure 3 illustrates various components of a wave propagating in a medium,

- la figure 4 illustre deux signaux superposés dans le temps, le premier signal, celui du haut, représente l'amplitude du signal enregistré en volts en fonction du temps, et le deuxième signal, celui du bas, représente la traduction du signal du dessus en puissance instantanée en dB en fonction du temps, - Figure 4 shows two superposed time signals, the first signal, the upper one, represents the amplitude of the signal recorded in volts versus time, and the second signal, the bottom one represents the translation of the above signal instantaneous power in dB versus time,

- la figure 5 est un exemple particulier d'un signal représentatif de la propagation de l'onde émise et enregistré par un deuxième objet, - la figure 6 représente une utilisation particulière du résultat de la dérivée troisième de la corrélation de deux signaux enregistrés par deux deuxièmes objets distincts, on peut voir ici la variation de l'amplitude normalisée en fonction du temps. - Figure 5 is a particular example of a signal representative of the propagation of the wave emitted and recorded by a second object, - Figure 6 shows a particular use of the result of the third derivative of the correlation of two signals recorded by two second separate objects, one can see here the variation of the normalized amplitude versus time.

Description de modes préférentiels de l'invention Description of preferred embodiments of the invention

Le procédé décrit ci-après diffère de l'art antérieur en ce qu'il propose d'utiliser une même onde, notamment issue d'une source impulsionnelle, pour déterminer la position de capteurs et la position d'une source d'émission de ladite même onde. The method described below differs from the prior art in that it proposes to use a same wavelength, in particular after an impulse source for determining the position sensors and the position of a transmission source of said same wavelength.

En particulier, comme illustré en figure 1 , le procédé permet de caractériser un système 100 disposé dans un milieu 1 . In particular, as illustrated in Figure 1, the method allows to characterize a system 100 arranged in a middle one. Le milieu 1 est tel qu'il permet la propagation d'une onde, notamment une onde acoustique ou sismique (ou plus généralement mécanique). The medium 1 is such that it allows the propagation of a wave, in particular an acoustic or seismic wave (or more generally mechanical). Le milieu 1 peut être linéaire, homogène, dissipatif, solide, fluidique ou encore faiblement hétérogène. The medium 1 may be linear, homogeneous, dissipative, solid, fluid or weakly heterogeneous. L'onde se propageant dans le milieu 1 se caractérise notamment par une vitesse de propagation dans ledit milieu 1 . The wave propagating in the medium 1 is characterized by a velocity in said medium 1.

Le système 100 comporte au moins un premier objet 101 apte à émettre une onde à propager dans le milieu 1 . The system 100 comprises at least a first object 101 capable of emitting a wave propagating in the medium 1. Le premier objet est aussi appelé source. The first object is also called source. En outre, le système 100 comporte une pluralité de deuxièmes objets 102 chacun apte à enregistrer, au niveau dudit deuxième objet 102, un signal représentatif de la propagation de l'onde émise dans le milieu 1 . In addition, system 100 includes a plurality of second objects 102 each adapted to record at said second object 102, a signal representative of the propagation of the transmitted wave in the medium 1. Ce signal représentatif de la propagation de l'onde peut par exemple être une mesure de l'amplitude d'un champ de pression au point de mesure d'un milieu de propagation acoustique. This signal representative of the propagation of the wave may for example be a measure of the amplitude of a pressure field at the measuring point of an acoustic propagation medium. Chaque deuxième objet 1 02 est aussi appelé capteur. Every second object 1 02 is also called sensor. Le signal enregistré par chaque deuxième objet 1 02 correspond à la propagation de l'onde émise par ledit premier objet et vue par ledit deuxième objet. The signal recorded by each second object 1 02 corresponds to the propagation of the wave emitted by said first object and said second object view. Les deuxièmes objets 1 02 sont disposés à des endroits distincts les uns des autres de sorte à ne pas enregistrer la même chose. The second 1 articles 02s are arranged at separate locations from each other so as not to record the same. De plus, pour une localisation d'une source (c'est-à-dire du premier objet) dans un espace à n dimension(s) on aura n+1 deuxièmes objets non coplanaires. Furthermore, for a source location (that is to say, the first object) in a space of n dimension (s) it will be n + 1 second non-coplanar objects.

Les deuxièmes objets 1 02 peuvent être des capteurs vectoriels (par exemple un accéléromètre triaxial pour la mesure d'ondes sismiques), dans ce cas l'orientation des différents deuxièmes objets 102 est différente. The second the objects 1 02 can each be vector sensors (eg, a triaxial accelerometer for measuring seismic waves), in this case the orientation of the different second objects 102 is different.

Le procédé de caractérisation comporte, comme illustré en figure 1 , une étape d'émission E1 de l'onde dans le milieu 1 par ledit au moins un premier objet 1 01 , et une étape de localisation E2 desdits deuxièmes objets 1 02 et dudit au moins un premier objet 1 01 utilisant des signaux enregistrés par lesdits deuxièmes objets 1 02, lesdits signaux enregistrés étant représentatifs chacun de la propagation de la même onde émise. The characterization method comprises, as illustrated in Figure 1, a transmitting step E1 of the wave in the medium 1 by the at least one first object 1 01 and a locating step E2 of said second objects 1 02 and said at least one first object 1 01 using signals stored by said second products 1 02 said recorded signals each being representative of the spread of the emitted wave.

On comprend donc qu'à partir d'une seule onde émise, on peut déterminer/estimer la position, de « préférence relative ou absolue », des deuxièmes objets 1 02 puis la position dudit au moins un premier objet 1 01 par rapport auxdits deuxièmes objets 102. Par « position relative », on entend que les positions des deuxièmes objets et du premier objet sont connues les unes par rapport aux autres sans qu'un référentiel fixe (par exemple le référentiel terrestre) soit connu. It is thus clear that from a single transmitted wave, one can determine / estimate the position of "preference relative or absolute" second objects January 02 and the position of said at least one first object January 01 from said second objects 102. "relative position" means that the positions of the second object and the first object are known against each other without a fixed reference (eg terrestrial reference) is known. Par « position absolue », on entend que la localisation permet de positionner les deuxièmes objets et le premier objet dans un référentiel prédéterminé (par exemple le référentiel terrestre). By "absolute position" is meant that the location is used to position the second object and the first object in a predetermined reference frame (e.g., ground reference). De préférence, il existe un lien de causalité entre la localisation des deuxièmes objets et du premier objet. Preferably there is a causal link between the location of the second object and the first object. En ce sens, il est préférable que la localisation du premier objet ne se fasse que lorsqu'une condition est vérifiée. In this sense, it is preferable that the location of the first object is not done only when a condition is met. Cette condition peut, par exemple, correspondre à une validation que tous les deuxièmes objets ont été localisés. This condition may, for example, correspond to a validation that all second objects have been located. Cette condition peut être reliée au fait que si on se place dans un repère absolu (ie non relatif au réseau de capteurs) alors on ne peut pas déterminer la position d'une source sans avoir au préalable déterminé la position des capteurs. This condition may be related to the fact that if we place ourselves in an absolute coordinate system (ie not on the sensor network) so we can not determine the position of a source without having previously determined the position of the sensors.

De préférence, cette onde est émise par une source impulsionnelle (en temps) et ponctuelle (en espace - ponctuelle signifie dont les dimensions sont négligeables devant celles du milieu), c'est-à-dire qu'elle est de durée très courte limitée dans le temps, préférentiellement comprise de quelques millisecondes. Preferably, this wave is emitted by a pulsed source (in time) and point (in space - punctual means whose dimensions are negligible compared to those in the middle), that is to say, it is very limited short over time, preferably in the range of a few milliseconds. En fait, la durée est fonction de la fréquence d'acquisition (c'est-à-dire d'enregistrement) des deuxièmes objets. In fact, the time depends on the acquisition rate (that is to say, recording) of the second objects. Par exemple, pour une fréquence d'acquisition de 44.1 kHz, l'impulsion doit préférentiellement avoir une largeur de bande de 44.1 /2 kHz donc une durée d'au plus 45 με. For example, for an acquisition frequency of 44.1 kHz, the pulse should preferably have a bandwidth of 44.1 / 2 kHz thus a term of up to 45 με.

Une onde impulsionnelle peut, par exemple, être un claquement de main, le choc d'un objet sur le sol, etc. A pulse wave can, for example, be clapping, the shock of an object on the ground, etc. II résulte de l'utilisation d'une même onde émise une rapidité de caractérisation, notamment très peu consommatrice en source de courant. It follows from the use of a same wave emitted characterization of speed, especially very consumes little current source. Le procédé de caractérisation peut donc facilement être embarqué, notamment dans le cadre de deuxièmes et de premier objets autonomes. The process of characterization can therefore easily be carried, particularly in the context of second and first autonomous objects. L'étape d'émission E1 par ledit au moins un premier objet 101 de l'onde dans le milieu 1 est telle que l'onde émise, notamment impulsionnelle, peut être une onde sismique (ou plus généralement une onde mécanique), ou encore une onde acoustique. The step of transmitting E1 by said at least one first object 101 of the wave in the medium 1 is such that the transmitted wave, in particular pulse may be a seismic wave (or more generally a mechanical wave), or an acoustic wave.

Dans le cas où le milieu est solide et homogène, l'onde émise est préférentiellement sismique et on s'intéresse aux ondes primaires ou secondaires. In the case where the medium is solid and homogeneous, the transmitted wave is preferably seismic and one is interested in primary or secondary waves.

Dans le cas où le milieu est faiblement hétérogène, le procédé décrit dans la présente description est toujours valable mais sera moins précis. In the case where the heterogeneous medium is low, the process described in the present description is still valid, but will be less accurate. La notion de « faiblement hétérogène » peut être précisée en considérant la vitesse de propagation dans le milieu v qui dépend normalement de l'espace v(x) où x parcours l'espace. The notion of "weakly heterogeneous" may be specified by considering the speed of propagation in the medium v which normally depends on the space v (x), where x path space. Faiblement hétérogène est formalisable par v(x) ~ v pour tout x dans l'espace. Weakly heterogeneous is formalized by v (x) ~ v for all x in space.

Selon un exemple de réalisation particulier, l'étape de localisation E2 comporte les étapes suivantes : According to a particular embodiment, E2 locating step comprises the following steps:

- un enregistrement E2-1 par chacun des deuxièmes objets 102 d'un signal correspondant représentatif de la propagation de l'onde émise, chacun des signaux enregistrés comprenant au moins une coda résultante de la propagation de l'onde émise dans le milieu 1 , - A recording E2-1 by each of the second objects 102 of a corresponding signal representative of the spread of the emitted wave, each of the recorded signals including at least a resultant coda of propagation of the transmitted wave in the medium 1,

- une estimation E2-2 du positionnement desdits deuxièmes objets 102 en utilisant les codas des signaux enregistrés par lesdits deuxièmes objets 102, une estimation E2-3 du positionnement dudit au moins un premier objet à partir d'au moins deux des signaux enregistrés, de préférence dépourvus chacun de sa coda. - A E2-2 'estimated position of said second objects 102 using Endings signals recorded by said second object 102, an estimate E2-3 positioning said at least one first object from at least two of the recorded signals, of preferably free each of its coda. Chaque deuxième objet 102 peut enregistrer en continu, dans ce cas une phase amont consistera à détecter la présence du signal souhaité pour l'extraire de l'enregistrement. Every second object 102 can record continuously, in this case an upstream phase will detect the presence of the desired signal to extract the recording. En fait, l'onde se propage entre un premier point source (ici le premier objet 101 ) et chaque point capteur (ici un des deuxième objets 102). In fact, the wave propagates between a first point source (here the first object 101) and each sensor mark (here one of the second objects 102). Lorsqu'au premier point une impulsion est émise (par exemple une onde acoustique), l'onde va se propager dans le milieu 1 . When at first point a pulse is emitted (eg an acoustic wave), the wave is propagated in the medium 1. Cette onde émise va se réfléchir sur les parois et se diffuser via les hétérogénéités. The emitted wave will reflect off the walls and replicate via heterogeneities. Comme l'illustre la figure 3, la propagation vue par le deuxième point peut se traduire par un signal comportant trois composantes. As illustrated in Figure 3, the spread view through the second point may result in a signal comprising three components. La première composante td représente le temps de vol entre les deux points, la deuxième composante tp rec représente les premières réflexions de l'onde dans le milieu, et la troisième composante tdift représente une phase où tous les instants d'arrivées ne sont plus séparables. The first td component represents the flight time between the two points, the second component tp rec represents the first reflections of the wave in the middle, and the third component tdift represents a phase where every moment arrivals are not separable . La coda correspond à cette troisième composante tdi f t . The coda matches this third component tdi f t. On notera l'existence d'une quatrième composante correspondant au retour au bruit ambiant et non représentée sur cette figure 2. On comprend qu'il résulte de l'étape utilisant lesdites codas un besoin d'extraire la coda d'un signal enregistré si l'on veut par la suite limiter les ressources de calcul. Note the existence of a fourth component corresponding to return to ambient noise and not shown in Figure 2. It is understood that the result of the step using said codas a need to extract the coda of a recorded signal if it is desired subsequently limit computing resources. L'extraction d'une coda peut se faire comme illustré en figure 4 à partir de seuils basés sur la puissance du signal enregistré. The extraction of a coda may be as shown in Figure 4 from the power thresholds based on the recorded signal. Sur la figure 4, le graphique supérieur représente l'amplitude du signal en volts en fonction du temps tel qu'enregistré, et le graphique inférieur représente l'amplitude du même signal en terme de puissance instantanée (dB) en fonction du temps. In Figure 4, the upper graph represents the signal amplitude in volts versus time as recorded, and the lower graph represents the amplitude of the same signal in terms of instantaneous power (dB) versus time. La puissance instantanée dudit signal enregistré présente une puissance instantanée maximale Pmax au niveau d'un instant déterminé tdet après cet instant déterminé tdet la puissance instantanée va progressivement diminuer, on choisit alors d'isoler un premier instant ti associé audit signal enregistré dont la puissance instantanée est préférentiellement égale à sensiblement 2/3 de la puissance instantanée maximale et un deuxième instant t2 associé audit signal enregistré dont la puissance instantanée est préférentiellement égale à sensiblement 1 /3 de la puissance instantanée maximale. The instantaneous power of said recorded signal has a maximum instantaneous power P max at a time determined after this time T det T det determined the instantaneous power will gradually decrease, so we chose to isolate a first time ti associated with said recorded signal, the instantaneous power is preferably equal to approximately 2/3 of the maximum instantaneous power and a second time t2 associated with said recorded signal, the instantaneous power is preferably equal to approximately 1/3 of the maximum instantaneous power. Les instants t1 et t2 sont postérieurs à l'instant déterminé décrit ci-dessus. The times t1 and t2 are after the particular time described above. Ensuite, il suffit de reprendre le signal tel qu'enregistré et d'extraire la partie de signal entre t1 et t2 qui correspond alors à la coda. Then, simply take the signal as recorded and to extract the signal portion between t1 and t2 which corresponds to the coda.

Bien que la méthode utilisant les puissances pour extraire une coda d'un signal ait été décrite, l'homme du métier pourra utiliser toute autre méthode connue. Although the method using the powers to extract a coda of a signal has been described, the skilled person may use any other method. Selon un perfectionnement, le procédé comporte une étape de formation d'au moins un couple de deuxièmes objets 102, ou d'une pluralité de couples de deuxièmes objets 102, de telle sorte que chaque deuxième objet 102 appartienne à au moins un couple. According to an improvement, the method comprises a step of forming at least one pair of second objects 102, or a plurality of pairs of second objects 102, such that each second object 102 belongs to at least one pair. L'étape d'estimation E2-2 du positionnement desdits deuxièmes objets 102 comporte, pour chaque couple, une étape de détermination de la distance séparant les deux deuxièmes objets 102 dudit couple utilisant les codas des signaux enregistrés par lesdits deux deuxièmes objets 102 dudit couple. The E2-2 estimating step of positioning said second object 102 includes, for each pair, a distance determining step of separating the two second objects 102 using said torque Endings signals recorded by said two second objects 102 of said pair .

On comprend alors que lorsque l'on connaît les distances séparant chaque couple de deuxièmes objets, on est capable de remonter facilement à un positionnement relatif des deuxièmes objets 102 les uns par rapport aux autres. It will be understood that when one knows the distances between each pair of second objects, one is able to easily navigate to a relative positioning of the second objects 102 relative to each other. Préférentiellement, si on dispose de deuxièmes objets déjà localisés (appelés ancres ou balises) dans un repère prédéterminé, alors on peut localiser les deuxièmes objets 102 dans I repère prédéterminé dit absolu qui est celui des balises. Preferably, if it has already located second objects (called anchors or tags) in a predetermined mark, then it can locate objects 102 in the second I called absolute predetermined mark which is the tags. Plus particulièrement, l'étape de détermination de la distance séparant les deux deuxièmes objets 102 d'un même couple peut comporter une étape d'extraction d'une première coda Sa à partir du signal enregistré par l'un desdits deux deuxièmes objets 102 dudit couple, et une étape d'extraction d'une deuxième coda Sb à partir du signal enregistré par l'autre desdits deux deuxièmes objets 102 dudit couple. More particularly, the step of determining the distance separating the two second objects 102 in the same pair may comprise a step of extracting a first coda Sa from the signal recorded by one of said two of said second objects 102 torque, and a step of extracting a second coda Sb from the signal recorded by the other of the two second object 102 of that couple. La figure 5 illustre l'amplitude du signal enregistré par l'un des deux deuxièmes objets au cours du temps. 5 illustrates the amplitude of the signal recorded by one of the second objects over time. En utilisant la méthode des puissances décrites ci-dessus, on va chercher des valeurs ti et t 2 à appliquer aux deux signaux enregistrés associés audit couple. Using the method of the powers described above, we will look for values ti and t 2 to be applied to the two recorded signals associated with said couple. On peut alors appliquer la méthode des puissances sur l'un des signaux enregistrés et les instants t1 et t2 déterminés à partir de ce signal enregistré sont appliqués aux deux signaux enregistrés du couple. We can then apply the method of powers on one of the saved and the times t1 and t2 determined signals from the recorded signal is applied to the two recorded signals of the couple. Alternativement, on applique la méthode des puissances sur les deux signaux enregistrés et les instants t1 et t2 retenus correspondent aux bornes d'une plage temporelle de recouvrement d'une première plage définie par les instants t1 et t2 associés à l'un des signaux enregistrés et d'une deuxième plage définie par les instants t1 et t2 associés à l'autre des signaux enregistrés. Alternatively, the method is applied powers on the two signals recorded and t1 and t2 correspond to the selected terminals of a time range covering a first range defined by t1 and t2 associated with one of the recorded signals and a second range defined by t1 and t2 associated with the other of the recorded signals. Après avoir extraite les première et deuxième codas Sa, Sb, il est mis en œuvre une étape de corrélation des première et deuxième codas, notamment en utilisant la formule suivante : After extracted the first and second coda Sa, Sb, it is implemented a step of correlating the first and second coda, in particular by using the following formula:

Figure imgf000015_0001

Avec Ca, b ( ) le résultat de la corrélation. With Ca, b () the result of the correlation. On comprend donc l'intérêt de l'extraction des codas pour limiter les calculs lors de la corrélation. So we understand the interest of extracting codas to limit the calculations when the correlation.

De manière générale, les calculs effectués dans le cadre de la présente invention ont permis de valider le fait que la partie impaire de la réponse impulsionnelle entre deux deuxièmes objets 102 d'un couple était proportionnelle à la dérivée troisième du résultat de la corrélation. In general, the calculations in the framework of the present invention were used to validate that the odd part of the impulse response between two second objects 102 of a pair is proportional to the third derivative of the result of the correlation. Plus particulièrement, la théorie, vérifiée expérimentalement, montre que l'on retrouve la partie impaire de la RI - Réponse impulsionnelle - (définie par IMP_RI(t) = 1 /2 * (RI(t) - Rl(-t)) et non pas la RI elle-même. Pour une RI causale (ie nulle au temps négatif) on retrouve facilement la RI à partir de sa partie impaire. Dans un autre cas (assez rare), la partie impaire de la RI ne suffit pas pour reconstruire la RI. More particularly, the theory experimentally verified shows that we find the odd part of IR - Impulse Response - (defined by IMP_RI (t) = 1/2 * (RI (t) - R (-t)) and not the RI itself. for a causal RI (ie zero at negative time) can easily be retrieved RI from its odd part. in another case (rare), the odd part of IR is not enough to RI rebuild.

Ainsi, l'étape de détermination de la distance séparant les deux deuxièmes objets 102 d'un même couple peut comporter une utilisation de ladite corrélation pour déterminer ladite distance, notamment cette utilisation comporte une étape d'application d'une dérivée troisième à ladite corrélation, suivie d'une étape d'utilisation du résultat de ladite dérivée troisième pour déterminer la distance de séparation entre lesdits deux deuxièmes objets 102 du même couple. Thus, the distance determination step separating the two second objects 102 in the same pair may comprise a use of said correlation to determine said distance including the use comprises a step of applying a third derivative in said correlation , followed by a use of the result of said derived third step for determining the distance of separation between said two second objects 102 of the same pair. La figure 6 illustre un signal fonction du résultat de la corrélation de deux signaux enregistrés. 6 illustrates a signal depending on the result of the correlation of two recorded signals. L'argument maximal du signal de la figure 6 est de préférence égal à la distance séparant les deux deuxièmes objets 102 du même couple divisée par la vitesse de propagation de l'onde émise dans le milieu. The maximum argument of Figure 6 signal is preferably equal to the distance separating the two second objects 102 of the torque divided by the wave propagation speed sent into the medium. Si le milieu est connu, alors la vitesse de propagation l'est et donc il est aisé de remonter à la valeur de la distance séparant les deux deuxièmes objets du même couple. If the medium is known, then the propagation velocity of the east and it is therefore easy to trace the value of the distance between the two second objects of the same couple. Autrement dit, l'étape d'utilisation du résultat de ladite dérivée troisième consiste à isoler un argument maximal fonction du résultat de ladite dérivée troisième, notamment à partir d'une application d'une identité de Ward audit résultat de ladite dérivée troisième, cet argument maximal étant égal à la distance séparant lesdits deux deuxièmes objets du même couple divisée par la vitesse de propagation de l'onde émise dans le milieu. In other words, the use of the result of said derived third step consists of isolating a maximum point according to the result of said third derivative, in particular from an application of a Ward identity to said result of said third derivative, this maximum point being equal to the distance between said two second objects of the same pair divided by the wave propagation speed sent into the medium. En particulier, à partir du résultat de la dérivée troisième, il est réalisé une reconstruction de la réponse impulsionnelle entre les deux deuxièmes objets 102 dudit couple, notamment en utilisant une identité de Ward, et l'argument maximal est déterminé à partir de ladite reconstruction. In particular, from the result of the third derivative, it is made a reconstruction of the impulse response between the two second 102 objects of said pair, including using a Ward identity, and the maximum argument is determined from said reconstruction . L'identité de Ward a été donnée ici à titre d'exemple, l'homme du métier peut aussi utiliser l'intégrale présentant un maximum sur le temps de vol. The identity of Ward has been given here by way of example, the skilled artisan may also use the integral having a maximum on the flight time.

L'utilisation de la dérivée troisième n'est qu'un exemple préféré. The use of the third derivative is only a preferred example. En ce sens, il est possible d'utiliser tout estimateur qui, appliqué à la corrélation permet d'estimer le temps de vol. In this sense, it is possible to use any estimator, applied to the correlation to estimate the flight time. De manière plus générale, on comprend alors que le procédé peut comprendre une utilisation de ladite corrélation pour déterminer la distance séparant lesdits deux deuxièmes objets 102 du même couple, et cette utilisation de la corrélation peut utiliser la dérivée troisième. More generally, it is then understood that the method may comprise use of said correlation to determine the distance between said two second objects 102 of the same pair, and the use of correlation can use the third derivative.

On aura compris de ce qui a été dit ci-dessus que l'on cherche à déterminer la distance entre deux deuxièmes objets 102 en utilisant préférentiellement la réponse impulsionnelle entre lesdits deux deuxièmes objets 102, typiquement, cette réponse s'écrit : It will be understood from what has been said above that it is desired to determine the distance between two second objects 102 preferably using the impulse response between said two second objects 102, typically, this response is written:

Figure imgf000017_0001
0 indique une relation de proportionnalité, l'invention n'a en effet pas besoin du facteur d'amplitude devant la distribution de δ qui indique un retard pur égal à d{A,B) I i où d{A,B) est la distance euclidienne entre les points A et B (respectivement les deux deuxièmes objets 102 d'un même couple). where 0 indicates a proportional relationship, the invention has indeed not need the amplitude factor before the δ distribution indicating a pure delay equal to d {A, B) where I i d {A, B) is the Euclidean distance between points a and B (the two second objects 102 in the same pair, respectively). La fonction R est nulle pour temps inférieur à d{A,B) I v . The R function is zero for time less than d {A, B) I v. Elle est souvent représentative des réflexions sur les obstacles et les interfaces du milieu de propagation. It is often representative of reflections on the obstacles and interfaces of the propagation medium.

L'équation (1 ) peut-être une approximation, la condition nécessaire est que l'argument maximal de h(A,B,t) soit localisé en d{A,B) I v. Equation (1) may be an approximation, the necessary condition is that the maximum argument h (A, B, t) is located in d {A, B) I v.

Par conséquent, le procédé pour lequel la réponse impulsionnelle vérifie (1 ) permet, à vitesse de propagation connue ou estimée, de déterminer la distance d(A,B) en formant le produit entre l'argument maximal de h(A,B,t) et v. Therefore, the method for which the impulse response satisfies (1) allows to known propagation speed or estimated to determine the distance d (A, B) forming the product between the maximum argument of h (A, B, t) and v.

Une fois que les distances de séparation des deuxièmes objets 102 de chaque couple sont déterminées, l'étape d'estimation du positionnement E2-2 desdits deuxièmes objets 102 utilise chacune desdites distances de séparation déterminées pour estimer ledit positionnement desdits deuxièmes objets. Once the separation distances of the second objects 102 of each pair are determined, the positioning of the estimation step E2-2 said second object 102 uses each of said separation distances determined to estimate said positioning of said second object. Le positionnement est relatif si aucune position absolue des deuxièmes objets 102 n'est connue. Positioning is on if no absolute position of the second object 102 are known. Si certains deuxièmes objets 102 ont une position connue par rapport à un référentiel défini (par exemple le référentiel terrestre) alors il est possible d'estimer le positionnement de d'autres deuxièmes objets 102 dans ce même référentiel défini. If some second objects 102 have a known position relative to a defined benchmark (eg terrestrial reference) then it is possible to estimate the position of other second objects 102 in the same defined repository.

Dans la présente description, pour chaque couple de deuxièmes objets, la distance de séparation déterminée entre lesdits deux deuxièmes objets dudit couple est préférentiellement une distance euclidienne. In the present description, for each pair of second objects, the separation distance determined between said two second objects said pair is preferably a Euclidean distance. L'homme du métier saura parfaitement, à partir des distances de séparation, remonter à l'estimation du positionnement de chacun des deuxièmes objets du système. The skilled person will know exactly, from separation distances, up to the estimated position of each of the second objects of the system. Ce point ne sera donc pas décrit en détail. This point will therefore not be described in detail.

Nous nous sommes basés ci-dessus dans le cas particulier où la vitesse de propagation de l'onde émise dans le milieu est connue. We based above in the particular case where the wave propagation speed sent into the medium is known. Si ce n'est pas le cas, il va falloir la déterminer. If it does not, it will have to determine. Dans ce cas, le procédé comporte une étape d'initialisation dans laquelle deux deuxièmes objets étalons (appartenant à la pluralité de deuxièmes objets définie ci-dessus) sont disposés dans le milieu de telle sorte que la distance les séparant soit connue. In this case, the method comprises an initialization step wherein two second calibration objects (belonging to the plurality of second objects defined above) are arranged in the medium so that the distance between them is known. Dès lors, le procédé comporte une étape de détermination de la vitesse de propagation de l'onde émise dans le milieu utilisant le résultat de la dérivée troisième associée auxdits deux deuxièmes objets étalons de sorte à isoler l'argument maximal fonction dudit résultat de ladite dérivée troisième (notamment à partir d'une réponse impulsionnelle entre lesdits deux deuxièmes objets étalons reconstruite à partir dudit résultat de ladite dérivée troisième), la vitesse de propagation à déterminer étant égale à la distance connue séparant lesdits deux deuxième objets étalons divisée par ledit argument maximal. Accordingly, the method comprises a step of determining the wave propagation speed sent into the medium using the result of the third derivative associated with said two second calibration objects so as to isolate the maximum argument according to said result of said derivative third (in particular from an impulse response between said two second objects standards reconstructed from said result of said third derivative), the propagation velocity to be determined being equal to the known distance between said two second calibration objects divided by said maximum argument . Ensuite, la vitesse de propagation ayant été déterminée, la distance de séparation associée à chaque couple de deuxièmes objets non étalons peut être utilisée comme décrit ci-dessus pour estimer les distances de séparation entre lesdits deuxième objets de chaque couple de deuxièmes objets non étalons. Then, the propagation speed has been determined, the separation distance associated with each pair of second non-standard objects may be used as described above to estimate the distance of separation between said second objects of each pair of second non-standard objects.

Selon un perfectionnement, l'étape de formation de la pluralité de couples est telle qu'il en résulte la formation de C% couples distincts avec n le nombre de deuxièmes objets 102 contenus dans la pluralité de deuxièmes objets 1 02. Avec un tel ensemble de couples, il est possible d'assurer un positionnement adéquat de chacun des deuxièmes objets 1 02. On a traité ci-dessus l'étape d'estimation du positionnement de chacun des deuxièmes objets, passons à présent à l'étape d'estimation du positionnement E2-3 dudit au moins un premier objet 101 . According to a refinement, the plurality of the pairs forming step is such that it results in the formation of C% distinct pairs with n the number of second objects 102 contained in the plurality of second objects 1 02. With such an assembly couples, it is possible to ensure proper positioning of each of the second objects 02. 1 above was treated the step of estimating the positioning of each of the second objects, now turn to the estimation step E2-3 of positioning said at least one first object 101. Cette dernière étape E2-3 comporte la détermination d'au moins un hyperboloïde représentatif d'une surface dans laquelle ledit au moins un premier objet This last step E2-3 comprises determining at least one representative of a hyperboloid surface in which said at least one first object

101 se situe à partir desdits au moins deux des signaux enregistrés. 101 is located from said at least two of the recorded signals. L'utilisation d'un hyperboloïde permet de déterminer le positionnement dudit au moins un premier objet 101 dans une zone en particulier. The use of a hyperboloid allows to determine the positioning of said at least one first object 101 in a particular area. En ce sens, pour raffiner le positionnement dudit au moins un premier objet jusqu'à une position locale précise, on va chercher à utiliser les données (les signaux enregistrés) d'une pluralité de couples de deuxième objets In this sense, to refine the positioning of said at least a first object to a local position precise, we will seek to use the data (the recorded signals) of a plurality of second objects couples

102 de sorte à générer une pluralité d'hyperboloïdes de localisation. 102 so as to generate a plurality of hyperboloids localization. L'intersection des hyperboloïdes de la pluralité d'hyperboloïdes permet alors une localisation précise dudit au moins un premier objet 101 . The intersection of the hyperboloids of the plurality of hyperboloids then allows a precise location of said at least one first object 101. Plus particulièrement, pour estimer la position dudit au moins un premier objet 101 , on va chercher à estimer la différence de temps d'arrivée de l'onde émise à partir dudit au moins un premier objet 101 entre chaque couple de deuxièmes objets 102 du système qui écoutent le premier objet. In particular, to estimate the position of the at least a first object 101, we will try to estimate the difference of wave arrival times emitted from said at least one first object 101 between each pair of second objects 102 System listening to the first object. Cette estimation de différence de temps d'arrivée s'établit principalement par calcul de l'argument maximal de l'inter-corrélation des signaux enregistrés par les deuxièmes objets 102 d'un même couple. This estimated difference in arrival time is established mainly by calculating the maximum point of the cross-correlation of the signals recorded by the second objects 102 in the same pair. Cette méthode est la plus utilisée mais il existe d'autres méthodes pour estimer cette différence de temps de vol. This method is the most used, but there are other methods to estimate the flight time difference. Ces différences de temps d'arrivée sont converties en différences de distance via la multiplication par la vitesse de propagation v supposée connue. These differences in time of arrival differences are converted into distance through multiplication by v assumed known propagation speed. Pour un couple de deuxièmes objets 102, cette différence de distances (euclidiennes) précise sur quel hyperboloïde est localisé le premier objet correspondant. For a couple of second objects 102, the difference in distances (Euclidean) specify on which is located the first hyperboloid corresponding object. La fusion de toutes les différences de distances permet de remonter à la position absolue dudit au moins un premier objet, relativement au repère dans lequel les positions des deuxièmes objets 102 sont connues. The fusion of all the differences of distances can be traced back to the absolute position of the at least one first object, relative to the frame in which the positions of the second object 102 are known.

Pour déterminer la position dudit au moins un premier objet à partir d'hyperboloïde(s), l'homme du métier peut, outre ce qui a été dit ci- dessus, utiliser les enseignements du document « A simple and Efficient Estimator for Hyperbolic Location » de YT Chan et al publié dans IEEE Transactions on signal processing, vol. To determine the position of the at least one first object from hyperboloid (s), the skilled person may, in addition to what has been said above, use the teachings of "A Simple and Efficient Estimator for Hyperbolic Rental "YT Chan et al published in IEEE Transactions on signal processing, vol. 42, NO. 42, NO. 8, Août 1994. 8 August 1994.

On comprend de tout ce qui a été dit ci-dessus que le procédé peut comporter, pour chaque signal enregistré, une étape de traitement dudit signal enregistré permettant simultanément d'extraire d'une part la coda, et d'autre part une partie de signal dépourvue de la coda, de telle sorte que la coda extraite (préférentiellement seulement la coda extraite) participe à estimer le positionnement des deuxièmes objets 102 et que ladite partie de signal dépourvue de la coda (préférentiellement seulement ladite partie de signal dépourvue de la coda) participe à estimer le positionnement dudit au moins un premier objet 101 . It is understood from what has been said above that the method may include, for each recorded signal, a step of processing said recorded signal simultaneously to extract the one hand the coda, and secondly a portion of signal devoid of the coda, so that coda extracted (preferably only the extracted coda) participates in estimating the position of second objects 102 and said signal portion devoid of the coda (preferably only said signal portion devoid of the coda ) participates in estimating the position of said at least one first object 101.

Cette étape de traitement a pour but de limiter la taille des parties de signaux à analyser pour d'une part estimer le positionnement de chacun des deuxièmes objets 102 et d'autre part chaque premier objet 101 . This treatment step intended to limit the size of the signal components to be analyzed to estimate the one hand the positioning of each of the second objects 102 and secondly each first object 101. En effet, elle consiste à retirer les parties du signal qui ne sont pas utiles en vue de limiter les opérations par la suite. Indeed, it consists in removing portions of the signal that are not useful to limit the operations thereafter.

La localisation par hyperboloïde à partir de signaux enregistrés par un couple de deuxièmes objets 102 met généralement en œuvre une étape de corrélation des deux signaux enregistrés d'un même couple. The location by Hyperboloid from signals recorded by a pair of second objects 102 generally implements a step of correlating the two signals recorded in the same pair. En ce sens, sachant que la coda n'apporte rien à la détermination de la position du premier objet, n'utiliser que les parties des signaux enregistrés en amont des codas limite les temps de calcul dus à la corrélation. In this sense, given that the coda does not contribute to determining the position of the first object, use only parts of the recorded signals upstream codas limit the calculation time due to the correlation.

Ceci peut être quantifié dans le cas le plus pessimiste. This can be quantified in the worst case. La localisation de du premier objet se fait en utilisant les différences de temps de vol entre les signaux utiles corrélés. The location of the first object is achieved by using the time of flight difference between the useful signals correlated. Une corrélation entre deux signaux de N points coûte environ N * log(N) opérations. A correlation between two signals of N points costs about N * log (N) operations. Par conséquent, si on note N le nombre d'échantillons total du signal et N∞da le nombre d'échantillons de la coda alors le nombre d'échantillons du signal utile et le facteur de diminution du temps de calcul s'écrit : J _ NN cod .a lo o*(>N - N cod ,a ) Therefore, if there is N the total number of samples of the signal and the number of samples N∞da coda then the number of samples of the useful signal and the reduction factor calculation time is: J _ NN cod .a lo o * (> N - N cod, a)

N log(N) N log (N)

Si le signal corrélé est échantillonné à 44.1 kHz. If the correlated signal is sampled at 44.1 kHz. On a N = 1 10250 et N - Ncoda = 22050, le temps de calcul présente alors un facteur de diminution G d'environ 17%. We have N = 1 and N 10250 - Ncoda = 22050, the calculation time then present a decrease in G factor of about 17%.

Il a été évoqué à plusieurs reprises des calculs ou des traitements réalisés sur les signaux enregistrés. It has been mentioned several times calculations or treatments carried out on the recorded signals. Par exemple, chaque deuxième objet 102 transmet son signal enregistré ainsi qu'un identifiant unique au sein du système à une unité maîtresse extérieure qui va traiter lesdits signaux enregistrés de la manière telle que décrite dans la présente description en vue d'estimer la position des deuxièmes objets 102 et de chaque premier objet 101 . For example, every second object 102 sends the recorded signal as well as a unique identifier within the system to an external master unit that will process said signals recorded in the manner as described herein for estimating the position of second objects 102 and 101 of each first object. Il résulte de cet exemple que le système comporte l'unité maîtresse et un système de communication permettant l'échange de données (signal enregistré et identifiant) entre chaque deuxième objet 102 et l'unité maîtresse. It follows from this example that the system includes the master unit and a communication system for exchanging data (recorded signal and ID) between each second object 102 and the master unit.

Alternativement l'unité maîtresse décrite ci-dessus peut être le premier objet 101 ou l'un des deuxièmes objets 102. Selon une mise en œuvre particulière, chaque couple de deuxièmes objets 102 est configuré de telle sorte que l'un des deux objets du couple reçoit des données de l'autre objet dudit couple de sorte à déterminer lui- même la distance de séparation entre lesdits deux deuxièmes objets dudit couple. Alternatively the master unit described above may be the first object 101 or one of the second objects 102. According to a particular implementation, each pair of second objects 102 is configured such that one of the two objects Couple receives data from the other object of said pair so as to determine itself the separation distance between said two objects of said second couple.

On comprend alors que l'homme du métier, en fonction des ressources à sa disposition pourra favoriser l'endroit où sont réalisées les différentes étapes du procédé. It is then understood that the skilled person, depending on the resources available will encourage where are carried out the various stages of the process.

L'invention est aussi relative à un système 100 destiné à être disposé dans un milieu 1 , ledit système comportant au moins un premier objet 101 configuré de sorte à émettre une onde, et une pluralité de deuxièmes objets 102 configurés de sorte à enregistrer, chacun à leur niveau, un signal représentatif de la propagation de l'onde émise dans le milieu 1 . The invention also relates to a system 100 to be disposed in a medium 1, said system comprising at least a first object 101 configured to transmit a wave and a plurality of second objects 102 configured to register, each at their level, a signal representative of the propagation of the transmitted wave in the medium 1. Le système comporte en outre un module configuré de sorte à localiser lesdits deuxièmes objets 102 et ledit au moins un premier objet 101 en utilisant des signaux enregistrés par lesdits deuxièmes objets 102, lesdits signaux enregistrés étant représentatifs chacun de la même onde émise par ledit au moins un premier objet. The system further comprises a module configured so as to locate said second objects 102 and said at least one first object 101 using signals recorded by said second objects 102, said recorded signal being representative of each of the wave emitted by said at least a first object.

De manière générale, on aura compris que la présente invention consiste à utiliser le même signal (la même onde) émis par au moins un premier objet, formant préférentiellement une source impulsionnelle, dans un milieu de propagation pour lequel l'onde propagée sera composée d'une coda. Generally, it will be understood that the present invention is to use the same signal (the same wave) emitted by at least a first object, preferably forming an impulse source in a propagation medium to which the traveling wave is composed of a coda.

Selon un premier exemple, deux deuxièmes objets 102 et un premier objet 101 sont disposés selon une variété de dimension 1 de nature connue (par exemple une droite). In a first example, two second objects 102 and a first object 101 are arranged in a variety of dimension 1 of known kind (for example a straight line). Dans ce cas, il est possible de remonter à un positionnement précis des premier et deuxièmes objets 101 , 102 à partir de seulement deux signaux enregistrés par lesdits deuxièmes objets 102. Selon un deuxième exemple, les deuxièmes objets 102 sont disposés dans une variété courbée. In this case, it is possible to trace a precise positioning of the first and second objects 101, 102 from only two signals recorded by said second object 102. In a second example, the second objects 102 are arranged in a curved variety. Dès lors, les distances de séparation déterminées ne sont plus euclidiennes mais géodésiques. Therefore, the separation distances determined are no longer Euclidean but geodetic. Dans ce cas on peut avoir : In this case we can have:

- soit trois deuxièmes objets 102 non alignés si ces derniers et le premier objet 101 sont sur une variété de dimension 2 connue (un plan par exemple), - Three second objects 102 non-aligned and if these are the first object 101 on a variety of known size 2 (a plane for instance)

- soit quatre deuxièmes objets 102 non coplanaires si les deuxièmes objets 102 et le premier objet 101 sont placés dans un espace tridimensionnel. - Four non-coplanar second objects 102 if the second objects 102 and the first object 101 are placed in a three dimensional space.

Le procédé de caractérisation peut fonctionner sur toute variété dans laquelle une source impulsionnelle crée une coda et que cette variété est un milieu de propagation linéaire. The process of characterization can run on any variety in which a pulse source and creates a coda that this variety is a linear propagation medium. Le cas d'un milieu tridimensionnel est un exemple de variété plane Euclidienne. The case of a three-dimensional environment is an example of planar Euclidean variety. Le cas d'une sphère tridimensionnelle est un exemple de variété 2D. The case of a three-dimensional sphere is an example of 2D variety. Formellement, ce procédé peut fonctionner lorsque la géométrie de la variété est connue (espace 3D, sphère, cylindre, etc.). Formally, this process can be operated when the geometry of the variety is known (3D space, sphere, cylinder, etc.). Encore plus formellement, connaître la géométrie c'est connaître la métrique Riemannienne associée à cette variété. More formally known geometry is to know the Riemannian metric associated with this variety.

De manière générale applicable à tout ce qui a été dit ci-avant, un deuxième objet 102 peut comporter tout ou partie des éléments suivants : Generally applicable to all that has been said above, a second object 102 may comprise all or some of the following:

- une intelligence embarquée (par exemple un microcontrôleur), - An on-board intelligence (eg, a microcontroller)

- une alimentation, - a diet,

- des composants passifs, une électronique de gestion d'alimentation et de conditionnement des éléments dudit deuxième objet, - Passive components, an electronic management and power conditioning elements of said second object,

un module de communication (pour un nœud non filaire par exemple), a communication module (for a wireless node for example)

un packaging pour faciliter l'intégration dans le milieu et résister aux contraintes associées, a packaging to facilitate integration in the environment and withstand the associated constraints,

un organe de mesure sensible (par exemple un capteur) à l'onde émise par le ou les premiers objets notamment source impulsionnelle (par exemple, un microphone notamment de type OMNI de PRO SIGNAL pour une onde émise acoustique, ou par exemple un accéléromètre pour une onde émise sismique). a sensitive measuring element (eg a sensor) to the wave emitted by the or the first such pulse source objects (e.g., a particular microphone type OMNI PRO SIGNAL to an emitted acoustic wave, or for example an accelerometer to issued a seismic wave).

Le procédé de caractérisation décrit ci-avant peut être utilisé dans le cadre de la surveillance de structures pour, d'une part, des anomalies qui génèrent des sources impulsionnelles : fuites d'eau dans des plomberies industrielles, chutes d'objets, rupture d'un câble, etc. The process of characterization described above can be used as part of the surveillance structures, on the one hand, anomalies that generate pulsed sources: water leaks in industrial plumbing, falling objects, rupture a cable, etc. et, d'autre part, des structures dont la géométrie est évolutive (câble de pont, poutre, tôle d'une aile d'avion, etc.). and, secondly, structures whose geometry is scalable (cable bridge, beam, plate an airplane wing, etc.). Dans ce cadre, il est à la fois nécessaire de relocaliser le réseau (les deuxièmes objets), notamment au cours du temps, et de localiser l'anomalie (assimilée comme étant le premier objet). In this context, it is both necessary to relocate the network (the second object), especially over time, and locate the fault (treated as the first item).

Une fois localisé le réseau (les deuxièmes objets localisés) permet la localisation de la source (premier objet) mais également une capture du contexte : température, pression ainsi dans le cadre de détection d'une rupture par exemple ce procédé détecte puis localise la source mais précise également quel était l'état de l'environnement lorsque cela s'est produit. Once located the network (the second localized objects) allows the location of the source (first object) but also capture the context: temperature, pressure and the detection frame of a break for example this method detects and localizes the source but also indicates what the state of the environment when it happened.

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