Identification de l'aimantation de tôles ferromagnétiques soumises à des champs magnétiques faibles et à de fortes contraintes mécaniques - Application à l'immunisation magnétique des sous-marins en boucle fermée

par Gireg Chavin-collin

Thèse de doctorat en Genie electrique

Sous la direction de Olivier Chadebec et de Laure-Line Rouve.


  • Résumé

    Les travaux présentés portent sur la discrétion magnétique des navires. Le principal objectif consiste à identifier l'aimantation de la coque d'un sous-marin à partir de mesures du champ magnétique à proximité de la coque. Plus spécifiquement il s'agit de mettre en œuvre un système d'immunisation en boucle fermée (IBF) faisant intervenir la résolution d'un problème inverse. L'inversion d'un modèle numérique purement magnétique consistant à déterminer les causes (l'aimantation) en fonction des effets (la mesure du champ sur un réseau de capteurs embarqué) est nécessaire. Les travaux antécédents ont permis de valider cette méthode à l'aide de mesures sur un modèle réduit de sous-marin (3m de long) instrumenté par 80 capteurs de champ magnétique. Le déploiement d'un nombre aussi élevé de capteurs magnétiques pour surveiller l'état de la coque, ne sera sans doute pas atteignable sur un bâtiment réel. Pour y remédier, nous proposons d'élaborer un nouveau problème direct adapté aux coques de bateau, qui nous permet une plus grande flexibilité vis-à-vis de la mesure proche de la coque. A l'aide de ce modèle direct nous mettons en place différentes approches plus ou moins complexes du problème inverse dans l'objectif d'avoir une vision pragmatique de la solution envisageable pour l'application industrielle. Les méthodes sont testées et validées à l'aide d'un dispositif expérimental nous permettant de nous rapprocher des états d'aimantations que peut prendre une coque de sous-marin.

  • Titre traduit

    Identification of the magnetization of ferromagnetic plates subjected to weak magnetic fields and with high mechanical stresses - Application to closed loop degaussing method in submarines.


  • Résumé

    This wrote talks about ship's magnetic discretion. The main objective is to identify the magnetization of the submarine's hull from measurements of the magnetic field near the hull. More specifically, it involves implementing a closed-loop degaussing system (CLDG) involving the resolution of an inverse problem. The inversion of a forward magnetic model consist in determining causes (magnetization) as a function of the effects (the measurement of the field on an onboard sensor network) is necessary. Previous work has validated this method using measurements on a submarine model (3m long) instrumented by 80 magnetic field sensors. The deployment of such number of magnetic sensors to control the magnetic state of the hull, will probably not be achievable on a real device. To remedy this, we propose to develop a new forward model adapted to hulls, which allows us a greater flexibility to the measurement close to the hull. From this forward model we set up more or less complex approaches of the inverse problem in order to have a pragmatic vision of the possible solution for the industrial application. Methods have been tested and validated using an experimental device allowing us to get closer to the magnetization's states that a submarine hull can take.