Optimisation de signaux radar par recherche Monte-Carlo

7 Février 2023

---

Catégorie : Stagiaire

---

Intitulé du stage : Optimisation de signaux radar par recherche Monte-Carlo

Situation organisationnelle : Ile de France

Dir./Dépt. : Groupe de Recherche en Science et Technique de l’Information

Famille professionnelle (chiffre spécifié dans my e-HR) : 0405

Service : Laboratoire Décision et Optimisation

Personne à contacter : Yann BRIHECHE (yann.briheche@thalesgroup.com)

Co-encadrant : Tristan CAZENAVE

Durée du stage : 6 mois

A pourvoir : dès maintenant

Lieu : Palaiseau

Description du contexte :

Présent dans 56 pays et employant 64 000 collaborateurs, Thales est le leader mondial des systèmes d'information critiques sur les marchés de l'Aéronautique et de l'Espace, de la Défense et de la Sécurité. Pour servir au mieux l’ensemble de ses divisions opérationnelles, Thales a développé un réseau de centres de recherche à vocation transversale, Thales Research & Technology (TRT), qui accueille plus de 500 chercheurs, 80 doctorants et une centaine de scientifiques issus des organismes partenaires. Nous proposons un stage au sein du groupe de recherche Sciences et Techniques de l’Information, dans le laboratoire Décision et Optimisation.

La numérisation des radars modernes a considérablement complexifié leur conception et leur utilisation. Le nombre de paramètres et le choix des valeurs possibles pour ces paramètres ont ainsi explosé. Cela rend difficile la calibration manuelle de ces radars par l’ingénierie classique. L’objectif de ce stage s’inscrit dans un axe de recherche qui vise à faciliter l’exploitation des radars numériques, en utilisant des méthodes issues de l’intelligence artificielle et de la recherche opérationnelle afin d’assister les ingénieurs et les opérateurs pour la conception et l’utilisation de ces radars. L’objectif à court terme est ainsi de développer un framework pour améliorer la calibration radar. L’objectif à long terme est de développer des radars intelligents (cognitive radars), capables de s’adapter à l’évolution de leur mission et de leur environnement.

Le problème particulier étudié dans le contexte de ce stage concerne la constitution des signaux électromagnétiques émis par le radar, par combinaison de sous-signaux appelés « rafales d’impulsions ». La combinaison de ces rafales permet d’améliorer la détection, à la fois en compensant les différentes zones aveugles du radar et en améliorant la précision de la détection via les propriétés arithmétiques des rafales. La difficulté de ce problème réside dans sa modélisation : les performances de détection sont rapides à calculer numériquement, mais ne disposent pas de bonnes propriétés analytiques, étant fortement combinatoires, discontinues et multi-modales, rendant difficile l’utilisation de méthodes classiques d’optimisation, tel que les algorithmes de descente ou la programmation mathématique.

La recherche Monte Carlo est un algorithme exploratoire, et plus généralement une famille d’algorithmes, souvent utilisé pour résoudre des problèmes combinatoires ou des jeux. Le principe repose sur l’exploration de l’espace d’état et l’apprentissage des séquences d’actions afin de produire des solutions et décisions de bonne qualité, en évitant l’explosion combinatoire qu’engendrerait un parcours exhaustif de l’arbre.

Vos missions et objectifs du stage :

Le stage portera sur l’application d’algorithmes basés sur la recherche Monte Carlo à l’optimisation de signaux radars, notamment pour trouver des combinaisons de sous-signaux qui maximise les performances de détection. L’implémentation sera faite en Python.

Votre profil : Master / ingénieur

Niveau d’étude : Bac + 5

Connaissances indispensables : Python, Recherche Monte Carlo, Probabilités et statistiques

Connaissances souhaitables : Théorie radar, Traitement du signal, Maitrise de Linux

Connaissances à acquérir pendant le stage : Optimisation mathématique et numérique

Langues : Français / Anglais