[PostDoc] en Traitement du signal GNSS

ENVIRONNEMENT DU POSTE (english version below)

Lieu du poste: IMT Atlantique, Campus de Brest

Grande école d’ingénieur généraliste de l’IMT-Institut Mines-Télécom, premier groupe d’écoles d’ingénieurs de France, IMT Atlantique a pour ambition d’accompagner les transitions, de former des ingénieurs responsables et mettre l’excellence scientifique et technique au service de l’enseignement, de la recherche et de l’innovation.

Les activités scientifiques afférentes au département Mathematical and Electrical Engineering relèvent de trois domaines scientifiques principaux et de leurs interactions :

• Communications numériques : codage de l’information, formes d’ondes, réduction des interférences, allocation de ressources, sécurité de la couche physique.

• Science des données et intelligence artificielle : statistiques (méthodes et applications), traitement du signal et des images, résolution de problèmes inverses, apprentissage automatique, apprentissage profond.

• Conception de circuits et solutions embarquées : adéquation algorithme-architecture, architectures hautement optimisées, architectures flexibles.

Ce projet vise à améliorer la robustesse de systèmes de réception GNSS (Global Navigation Satellite Systems) vis-à-vis de brouillages accidentels ou intentionnels et de leurrage des systèmes de réception GPS. Le département MEE (Mathematical and Electrical Engineering) de l’IMT Atlantique est partenaire du projet, porté par la société Arkane et qui vise à répondre aux besoins de la société ArianeGroup en matière de sécurisation des récepteurs GNSS embarqués sur ses lanceurs.

MISSIONS

Sous la responsabilité de M. Thierry CHONAVEL et M. Abdeldjalil AISSA EL BEY, en collaboration avec la société ARKANE un premier objectif du projet est d’analyser l’état de l’art sur les menaces recensées en matière de brouillage et de leurrage des systèmes GPS.

Il est ensuite attendu de réaliser ou de prendre en charge des modèles de signaux GNSS (en particulier GPS et Galileo) et de signaux interférents réalistes. Sur la base de géométries de réseau d’antenne retenues, on implémentera une simulation des signaux reçus.

Différentes approches de traitement de signal prenant en compte les propriétés temporelles et spatiales des signaux étudiés seront mises en œuvre. En particulier, des méthodes de traitement classiques pourront être comparées à des techniques hybrides obtenues en insérant des éléments d’IA susceptible de traiter des limitations qui pourront être rencontrées avec les antennes utilisées (multi-trajets, couplage entre capteurs, …). Des stratégies de détection des brouilleurs seront élaborées.

Enfin, dans un contexte de variation rapide des angles entre le porteur et les satellites, il conviendra de mettre en œuvre des versions adaptatifs des algorithmes qui se seront révélés intéressants.

Analyser l’état de l’art des menaces de brouillage et de leurrage affectant les systèmes GNSS (GPS, Galileo), en identifiant les vulnérabilités et les approches existantes de détection et de mitigation.
Modéliser et simuler des signaux GNSS et interférents réalistes, en définissant des géométries de réseaux d’antennes et en développant des chaînes de simulation des signaux reçus.
Concevoir et mettre en œuvre des méthodes de traitement du signal, en exploitant les dimensions temporelles et spatiales, et en comparant des approches classiques avec des méthodes hybrides intégrant des techniques d’intelligence artificielle.
Développer des stratégies de détection des interférences, en tenant compte des contraintes réalistes telles que les multi-trajets, le couplage entre capteurs et le bruit.
Adapter les algorithmes à des environnements dynamiques, en intégrant des mécanismes adaptatifs pour faire face aux variations rapides des angles entre le porteur et les satellites.
Collaborer avec les partenaires académiques et industriels, participer au suivi du projet et contribuer à la valorisation scientifique à travers la rédaction de rapports et de publications.

ACTIVITES

Mission 1 : Analyse de l’état de l’art sur les menaces GNSS (brouillage et leurrage)

Réalise une revue bibliographique approfondie sur les techniques de brouillage (jamming) et de leurrage (spoofing) des systèmes GNSS (GPS, Galileo).
Identifie, synthétise et compare les principales menaces recensées dans la littérature scientifique et technique.
Évalue les vulnérabilités des systèmes GNSS face aux différents types d’interférences.
Rédige des rapports de synthèse mettant en évidence les verrous scientifiques et techniques.

Mission 2 : Modélisation et simulation de signaux GNSS et interférents

Développe ou adapte des modèles de signaux GNSS (notamment GPS et Galileo).
Conçoit des modèles réalistes de signaux interférents (brouilleurs, leurrage).
Définit des géométries de réseaux d’antennes adaptées aux scénarios étudiés.
Implémente des chaînes de simulation des signaux reçus par les antennes.
Valide les modèles et simulations à l’aide de cas d’usage représentatifs.

Mission 3 : Conception et évaluation de méthodes de traitement du signal

Met en œuvre des algorithmes de traitement du signal exploitant les dimensions temporelles et spatiales.
Compare des approches classiques de traitement avec des méthodes hybrides intégrant des briques d’intelligence artificielle.
Analyse les performances des méthodes en présence de contraintes réalistes (multi-trajets, couplage inter-capteurs, bruit, etc.).
Optimise les algorithmes en fonction des limitations identifiées liées aux systèmes d’antennes.

Mission 4 : Détection des interférences et adaptation dynamique des algorithmes

Développe des stratégies de détection et de caractérisation des signaux brouilleurs.
Conçoit des algorithmes adaptatifs prenant en compte la dynamique rapide des angles entre le porteur et les satellites.
Implémente des mécanismes d’adaptation en temps réel des traitements.
Évalue la robustesse des solutions proposées dans des scénarios dynamiques.

Mission transverse : Collaboration et valorisation scientifique

Collabore avec les partenaires académiques et industriels, notamment la société ARKANE.
Participe aux réunions de suivi de projet et présente l’avancement des travaux.
Rédige des livrables techniques et scientifiques (rapports, publications, présentations).

FORMATION & COMPETENCES

Niveau de formation et/ou expérience minimums requis :

Doctorat obtenu moins de 3 ans avant la date d’embauche avec spécialisation en traitement du signal,télécommunications ou domaine connexe.

Compétences, connaissances et expériences indispensables :

Maîtrise du traitement du signal (spatio-temporel, filtrage, détection).
Connaissance des systèmes GNSS (GPS, Galileo).
Compétences en modélisation et simulation.
Programmation scientifique (Python, MATLAB, Julia ou équivalent).
Notions en intelligence artificielle / apprentissage automatique appréciées.

Compétences, connaissances et expériences souhaitables (Facultatif) :

Connaissance des systèmes embarqués

Capacités et aptitudes :

Capacité d’analyse et de synthèse.
Rigueur scientifique et autonomie.
Aptitude au travail en équipe et en environnement collaboratif.
Qualités rédactionnelles (rapports, publications).
Anglais scientifique

Documents pour candidater

CV détaillé : Inclure formation, expériences professionnelles, compétences techniques, publications.
Lettre de motivation
Copie des diplômes: Diplôme d’ingénieur, master ou doctorat en lien avec le poste
Liste de publications et communications (le cas échéant) : Articles, conférences, rapports techniques.
Lettre(s) de recommandation et/ou références professionnelles : Coordonnées de 1 à 3 référents (encadrants académiques ou responsables hiérarchiques)

POSTULER

Pour postuler et plus de détails voir le lien ci-dessous: