Acquisition de la Donnée et Compréhension des Phénomènes Physiques

Cet axe fédérateur de recherche a pour objectifs la compréhension, l’expérimentation, la modélisation et le contrôle de dynamiques physiques complexes associées au développement et à la conduite des vecteurs navals dans leur environnement. Le thème met l’accent sur la physique propre à ces systèmes relevant en particulier de la mécanique des fluides, de la vibro-acoustique, de l’acoustique sous-marine, en intégrant le traitement du signal et l’environnement marin au travers de l’océanographie physique et s’intéressera notamment à la constitution de modèles réduits. Il s’agit d’associer des approches traditionnelles fondées sur des modèles physiques et des approches de type modèle statistique par apprentissage basé sur les données. On s’efforce de chercher le meilleur chemin en combinant ces deux voies, l’une interprétable mais aux hypothèses restrictives et de résolution potentiellement lourde, l’autre permettant des prévisions rapides de dynamiques complexes avec peu d’hypothèses mais nécessitant beaucoup de données d’entrainement et n’apportant pas de compréhension des phénomènes.

Cet axe a ainsi pour ambition d’associer les compétences de physiciens, de spécialistes de traitement du signal avancé et de mathématiciens appliqués. Il s’appuie sur des moyens expérimentaux d’acquisition de la donnée de premier plan qui font la force du laboratoire (plateforme hydrodynamique, plateforme Hardware In the Loop, plateforme Traitement de l’Information Maritime, drones, accès au plan d’eau), pour générer des données réalistes de haute fidélité, indispensables à la compréhension physique et pour l’apprentissage. Cela nécessite le maintien et le renforcement des compétences en physique, en mathématiques appliquées et en simulation avancée multi-physique.

L’animation de cet axe fédérateur s’inscrit pleinement dans la feuille de route de l’IRENav, et en synergie complète avec les autres axes. On favorise autant que possible les projets transversaux à plusieurs axes et les actions renforçant les collaborations entre thématiques.

Les axes d’efforts à court et moyen terme portent sur les domaines suivant :

• Ecoulements à forte dynamique sur vecteurs navals (turbulence, transition, décollement, multiphasique) et contrôle des écoulements (passif/actif)
• Bruit et vibration sous écoulement en fluide lourd (couplage écoulement/acoustique), Interaction Fluide Structure
• Acoustique sous-marine et URN (Underwater Radiated Noise), propagation
• Traitement du signal et apprentissage profond guidé par la physique
• Technologie quantique