Sentinelle-3 :  Mission opérationnelle d'océanographie et de surveillance des terres émergées


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28.04.10


ACRI-ST pour la composante optique de la mission
 

ACRI-ST est une société de R&D basée dans le sud de la France, à Sophia-Antipolis. Son équipe d'ingénieurs et de chercheurs spécialisés dans les domaines des mathématiques appliquées, de la géophysique, de la mécanique et de la modélisation numérique, réalise des études, expertises, formations et des services d'informations environnementales.

Dans le cadre du programme Sentinelle-3, cette société sera en charge de l’expertise ‘couleur et surface’ de la mission, de la définition des algorithmes de traitement de OLCI et le prototypage de tous les algorithmes de 2 instruments optiques (OLCI et SLSTR).

  ACRI-ST
ACRI-ST
 

Son porte-parole, Odile Hembise Fanton d'Andon, répond à nos questions


Quel est votre rôle dans le programme Sentinelle-3 ?

Odile Hembise Fanton d'Andon
ACRI-ST est un des principaux partenaires de Thales Alenia Space France (TAS-F) pour la composante optique de la mission. Forts de notre expérience de MERIS, instrument optique actuellement embarqué sur le satellite Envisat, et dont OLCI sera l'héritier, nous assistons TAS-F dans la définition du spectromètre imageur OLCI. En particulier, nous sommes l'interlocuteur privilégié en matière d'étalonnage de l'instrument, dont nous définissons les algorithmes et évaluons leurs performances par rapport aux exigences de l'Agence.

Nous avons également en charge la fourniture du prototype du processeur sol de niveaux 0 et 1 de la composante optique, comprenant les deux instruments optiques embarqués sur Sentinelle-3: OLCI et SLSTR (La mission d'OLCI est d'observer la couleur des océans et des terres. La mission de SLSTR est de mesurer la température de la mer et de la terre). Ce prototype sera intégré au sein d'un simulateur de performances sous la responsabilité de TAS-F permettant de modéliser l'ensemble du système Sentinelle-3, c'est-à-dire la Terre, le satellite, les capteurs embarqués et le système de traitement sol. Il va ainsi permettre d'optimiser les paramètres du satellite, et plus particulièrement des instruments, d'évaluer les performances du système dans sa globalité ou des algorithmes de traitement, et aussi de valider le processeur opérationnel qui aura la charge de traiter les données issues du satellite après son lancement.

Dans le cadre de cette fourniture, notre rôle consiste en particulier à définir l'ensemble des spécifications du prototype, tant du point de vue de ses fonctionnalités, des algorithmes de traitements des données, que des produits de sortie. Ceux-ci seront utilisés par les niveaux de traitement supérieurs (les niveaux 2 et 3, dans la définition desquels nous sommes également impliqués) permettant de les transformer en paramètres directement exploitables par les scientifiques. Le développement du prototype, c'est-à-dire l'architecture, l'implémentation et la maintenance du code informatique, est assuré par un sous-traitant sous notre responsabilité.


En quoi votre savoir-faire peut faire de la mission Sentinelle-3 un succès ?

Odile Hembise Fanton d'Andon
ACRI-ST, PME implantée dans le parc technologique de Sophia-Antipolis dans le Sud-Est de la France, fête ses vingt ans cette année. Au fil des années nous avons acquis de nombreux savoir-faire autour du développement des prototypes des chaînes de traitement de tout niveau, en particulier sur le traitement des données de MERIS et GOMOS, instruments tous deux embarqués sur Envisat, et de Smos, qui a récemment été lancé avec succès. Notre forte implication dans l'amélioration permanente des algorithmes de MERIS au travers de groupes de travail dédiés nous permet d'être l'interlocuteur industriel le plus approprié pour définir les algorithmes de niveaux 1 et 2 d'OLCI pour assurer la continuité des données produites par ces missions spatiales.

D'autre part, notre participation à de nombreux projets européens, nationaux et régionaux, nous a permis d'acquérir une très grande renommée auprès des institutions nationales et internationales en matière de "couleur de l'eau", une des missions principales de Sentinelle-3. Celle-ci se justifie également par notre proximité avec les scientifiques de cette communauté, nous permettant d'appréhender au mieux leurs problématiques et leurs attentes, et ainsi de mieux les satisfaire au travers de la définition d'algorithmes et de produits adaptés à leurs besoins.


Quelles retombées attendez-vous de votre participation à ce programme ?

Odile Hembise Fanton d'Andon
Les retombées sont principalement scientifiques.

Ce projet sert à étendre notre expertise sur un tandem d’instruments optiques que l’on envisage de faire fonctionner en synergie – ce qui est une première et offre des perspectives intéressantes d’applications telles que le suivi du cycle du carbone. Se situant à l’interface entre des aspects très scientifiques et des défis technologiques, ce projet est aussi l’opportunité pour nous de renforcer nos liens (voire d’en tisser de nouveaux) avec les meilleurs laboratoires de recherche européens et mondiaux dans un contexte international où la mission Sentinelle-3 optique apparaît à la pointe de l’état de l’art, sans équivalence internationale et en particulier américaine planifiée actuellement. Les autres retombées concernent le déploiement de services de surveillance de l’environnement (GMES) exploitant ces missions de manière optimale. C'est aussi un projet où la quantité de données à traiter est très importante et nécessite l'implémentation de techniques numériques spécifiques (parallélisation, utilisation de processeurs graphiques permettant l'accélération des calculs de type matriciels, optimisation des I/O disques), ce qui permettra le traitement des différents algorithmes dans des délais compatibles avec la livraison de produits finaux en temps réel.


Décrivez-nous votre feuille de route ?

Odile Hembise Fanton d'Andon
Compte tenu des objectifs du prototype et des contraintes du plan de développement du satellite, la durée de développement initiale du prototype de processeur sol est beaucoup plus condensée que celle du projet global. Afin de permettre l'évaluation des performances de l'ensemble du système, l'Agence souhaite disposer d'un simulateur de performances complet et opérationnel à la CDR (Critical Design Review) satellite, permettant ainsi aux industriels d'implémenter les éventuels ajustements nécessaires pour atteindre les exigences du client.

Pour tenir compte des évolutions de conception des instruments et des algorithmes qui en dépendent, l'ensemble du plan de développement du prototype de processeur sol est basé sur un processus itératif. La phase de définition des algorithmes a débuté en même temps que le projet satellite et s'est poursuivie jusqu'à début 2010. Une première revue de l’architecture a été réalisée lors de la PDR (Preliminary Design Review) satellite, il y a environ un an. La fin de l'année 2008 a été en partie consacrée au lancement d'un appel d'offre et à la sélection du sous-traitant, Deimos (Espagne/Portugal), permettant ainsi le début de la phase d'architecture du prototype début 2009 se terminant par une revue critique qui s'est déroulée avec succès en juillet dernier.

Nous sommes à présent au début de la phase d'implémentation (codage) et de vérification qui se terminera en octobre 2010 par une recette formelle du prototype pour intégration dans le simulateur de performances système. A partir de ce moment débutera une phase de maintenance corrective et éventuellement évolutive du prototype jusqu'à la fin de la recette en vol après le lancement du satellite, prévu en 2013.

 


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