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Boussole optique pour estimer le cap céleste dans l’ultraviolet

Mots clés : polarisation, caméra UV, banc optique, cap, navigation céleste, bioinspiration

Ce stage s’inscrit dans le cadre du projet UV-POLA. Ce projet est issu de la collaboration entre l’institut des sciences du mouvement (ISM) à Marseille (campus de Luminy) et l’entreprise SAFRAN Electronics & Defense située à Massy. Ce projet consiste à évaluer et détecter le cap à partir du motif de lumière polarisée du ciel en bande spectrale UV. Des études ont montré que certains animaux, comme les insectes, par exemple, la fourmi du désert Cataglyphis, exploitent le motif de polarisation du ciel en bande ultraviolette (350 nm) pour trouver leur cap. Nous avons récemment développé un banc expérimental exploitant une caméra SONY sensible à la bande spectrale UV équipée d’une optique pinhole et d’un filtre polarisé rotatif actionné manuellement¹. L’intérêt d’exploiter une caméra sensible aux UV est de montrer qu'il est possible d'estimer l'azimut du soleil par temps couvert. Le but de stage sera d’équiper la caméra UV d’un véritable objectif et un filtre polarisant finement contrôlée en orientation au moyen d’un plateau motorisé pour obtenir une comparaison équitable avec la caméra polarimétrique SONY sensible au spectre visible. L'utilisation d'objectifs UV nous permettra de réduire considérablement le temps d'acquisition de la caméra, afin d'améliorer la précision de l'estimateur de l'azimut du soleil quelle que soit la couverture nuageuse.

¹ Moutenet, A., Serres, J., & Viollet, S. (2023, October). Ultraviolet vs. Visible Skylight Polarization Measurements. In IEEE Sensors 2023. IEEE. https://hal.science/hal-04267719/