Ingénieur de Recherche en modélisation numérique et traitement du signal pour la détection acoustique d

Le Centre national de la recherche scientifique est un organisme public de recherche pluridisciplinaire placé sous la tutelle du ministère de l’Enseignement supérieure et de la Recherche. Créé en 1939 et dirigé par des scientifiques, il a pour mission de faire progresser la connaissance et être utile à la société dans le respect des règles d’éthique, de déontologie et d’intégrité scientifique.

Missions :
Dans le cadre du projet EchoPipe-Sim, la personne recrutée développera une plateforme de simulation de la propagation des ondes et des méthodes de traitement du signal pour améliorer la localisation tridimensionnelle de branchements de gaz enterrés en polyéthylène.
Elle étudiera la robustesse de la détection en sols hétérogènes et en présence de bruit, optimisera le dispositif d’acquisition et confrontera les résultats numériques aux mesures expérimentales réalisées avec NaTran R&I. L’objectif est de contribuer à une estimation de la profondeur avec une incertitude cible de ±8 cm et d’étudier la faisabilité d’une détection sans interruption de la fourniture de gaz
Activités :
• Définir les configurations géotechniques et les scénarios de simulation à partir des besoins industriels.
• Développer, adapter et comparer des modèles de propagation élasto-acoustique tridimensionnelle par différences finies temporelles (FDTD) et éléments finis spectraux (SEM).
• Vérifier la convergence des simulations et évaluer leur précision et leur coût de calcul.
• Constituer une base de données synthétiques et conduire des études de sensibilité aux propriétés du sol, aux hétérogénéités et au bruit ambiant.
• Développer des traitements multicapteurs à haute résolution, notamment MUSIC, ainsi que des analyses temps-échelle et des méthodes d’exploitation des temps d’arrivée.
• Optimiser la géométrie de l’antenne, le nombre et l’espacement des capteurs, la bande fréquentielle et les signaux sources.
• Participer aux essais sur le site instrumenté de NaTran (Villeneuve-la-Garenne, autres) et comparer les données expérimentales aux simulations.
• Documenter les développements, rédiger les rapports techniques et contribuer au transfert des résultats vers le partenaire industriel.

Contexte de travail :
La personne recrutée sera accueillie au laboratoire Géoazur, unité mixte de recherche UMR 7329 associant le CNRS, l’IRD, Université Côte d’Azur et l’Observatoire de la Côte d’Azur et au sein de l’équipe R&D de Natran (60%). Elle travaillera au sein du collectif impliqué dans le projet EchoPipe-Sim, spécialisé en imagerie géophysique, propagation des ondes en milieux hétérogènes et traitement avancé du signal, sous la responsabilité scientifique d’Alessandra Ribodetti, directrice de recherche à l’IRD.
Le projet est conduit en partenariat étroit avec NaTran R&I, avec Sébastien Gardé comme référent industriel. Le travail s’appuiera sur les infrastructures et les codes de recherche de Géoazur, ainsi que sur les données, le matériel GasTracker et le site d’essais de NaTran. Des réunions hebdomadaires et plusieurs périodes d’immersion chez le partenaire industriel sont prévues.

Le Centre national de la recherche scientifique est l’une des plus importantes institutions publiques au monde : 34 000 femmes et hommes (plus de 1 000 laboratoires et 200 métiers), en partenariat avec les universités et les grandes écoles, y font progresser les connaissances en explorant le vivant, la matière, l’Univers et le fonctionnement des sociétés humaines. Depuis plus de 80 ans, y sont développées des recherches pluri et interdisciplinaires sur tout le territoire national, en Europe et à l’international. Le lien étroit que le CNRS tisse entre ses missions de recherche et le transfert vers la société fait de lui un acteur clé de l’innovation en France et dans le monde. Le partenariat qui le lie avec les entreprises est le socle de sa politique de valorisation et les start-ups issues de ses laboratoires (près de 100 chaque année) témoignent du potentiel économique de ses travaux de recherche.

Competences :
• Formation supérieure en géophysique, acoustique, physique, mathématiques appliquées ou calcul scientifique ; une expérience de recherche en modélisation des ondes est attendue.
• Expérience souhaitée de trois à cinq ans dans un domaine en lien avec les missions.
• Bonne connaissance de la propagation des ondes en milieux hétérogènes et des méthodes numériques de résolution des équations d’ondes.
• Maîtrise de la programmation scientifique, par exemple Python, MATLAB ou Fortran, et des environnements de calcul scientifique.
• Compétences en traitement du signal, analyse spectrale, traitement multicapteur et analyse temps-fréquence ou temps-échelle.
• Une expérience en maillage, éléments spectraux, calcul haute performance ou utilisation de SPECFEM serait appréciée.
• Capacité à analyser des données expérimentales et à évaluer les incertitudes et les limites des modèles.
• Autonomie, rigueur, aptitude au travail en équipe et au dialogue avec un partenaire industriel ; capacités de rédaction scientifique et technique en français et en anglais.

Contraintes et risques :
Déplacements à prévoir dans les locaux et sur le site d’essais de NaTran à Villeneuve-la-Garenne : une semaine d’immersion en début de projet, plusieurs missions de suivi et une mission plus longue pour les validations expérimentales en fin de projet. Participation à des essais instrumentés en extérieur, dans un environnement industriel lié aux réseaux de gaz, dans le respect des consignes de sécurité et des procédures du site. Respect des règles de confidentialité et de protection des codes, données et résultats du partenariat. Les risques précis et les éventuelles habilitations nécessaires devront être définis avec les responsables de prévention avant les essais.