Depuis que CHANG et BRIDGES ont émis une raie laser submillimétrique avec le fluor de méthylène excité par un laser infrarouge, le pompage optique de molécules gazeuses a prouvé son efficacité pour la génération cohérente de radiation, lointain infrarouge. D'importants travaux sont réalisés pour améliorer les performances d'un tel laser qui portent sur l'augmentation de la puissance du laser de pompage, l'utilisation de cavité guide d'onde, le développement de coupleurs d'entrée et de sortie et l'identification de molécules rendant le processus de pompage plus efficace. Un miroir d'entrée multi-grilles est étudié théoriquement permettant un fonctionnement optimal autour de trois cents microns. Une autre grille assure l'extraction du faisceau lointain infrarouge grâce à un montage en MICHELSON. Des améliorations sont aussi proposées sur le réseau du laser de pompe et son asservissement. Lorsque l'on cherche à caractériser un système physique dans ce domaine de longueur d'onde, une solution couramment employée consiste à étudier le battement entre la fréquence issue d'un émetteur submillimétrique de référence et celle d'un autre émetteur submillimétrique contenant des informations du système étudié. Un des gros problèmes d'un tel montage, outre son encombrement important, est sa faible stabilité en amplitude et en fréquence. Nous proposons une approche différente qui vise à étudier un laser bifréquence ainsi que les conditions nécessaires à remplir pour une plus grande stabilité. Pour cela, nous développons un modèle de laser submillimétrique bifréquence basé sur l'approche théorique de TUCKER en considérant le pompage dans un ou deux gaz. La faisabilité expérimentale a été entreprise à partir d'un banc laser à caractériser pour définir les caractéristiques du futur laser bifréquence.

L'objectif principal de la programmation logique consiste à combiner facilité d'expression et efficacité d'exécution, selon l'esprit de l'équation de Kowalski : "Algorithme = logique + contrôle". Actuellement, cet objectif n'est pas atteint et, dans la plupart des systèmes de programmation de type Prolog, l'expressivité et l'efficacité sont obtenus l'un au détriment de l'autre. Cette thèse propose une méthodologie de programmation qui résout cette contradiction en optimisant la structure et le comportement des programmes à l'exécution. La méthodologie est basée sur une technique de transformation statique et sur un algorithme de backtracking intelligent dynamique que nous avons développés. Un interpréteur intégrant l'algorithme de backtracking intelligent a été implémenté.

Les logiciels sont fréquemment, aujourd'hui, des ensembles d'outils, des "ateliers" dont l'aspect intégré est un point fort : Cette intégration, est, le plus souvent, obtenue par l'utilisation d'un Système d'Information qui supporte les informations partagées par les outils. Nos travaux ont consisté à examiner quelles étaient aujourd'hui les lacunes des logiciels proposés pour construire des Systèmes d'Information et de définir certains concepts qu'il fallait leur ajouter. Nous avons aussi réalisé un prototype qui les implémente, en nous appuyant sur un système de gestion de bases de données relationnelles, un langage logique (Prolog), et un système de gestion de fichiers. Ce travail a pris le nom d'Impish, et s'inscrit dans le cadre du projet ESPRIT P938, "Integrated Management Process Workbench", dont l'objectif est de réaliser un atelier de gestion de projets logiciels.

À partir de la décomposition fonctionnelle d'un système de commande en 2 parties : "opérative" et "commandé", on expose les problèmes de méthodologie pour la réalisation d'un système de commande basé sur un calculateur temps réel et on propose une méthode de travail permettant une décomposition des logiciels calquée sur décomposition fonctionnelle du système de commande. Application à la réalisation d'un système flexible de commande de robots.

Une considération importante dans la miniaturisation des composants électroniques est le phénomène d'effets singuliers (aléa logique, effet thyristor), associé aux flux de radiations présents dans l'espace. Il constitue un problème crucial pour les systèmes informatiques embarqués à bord de véhicules spatiaux et son importance va de pair avec l'exigence d'une intégration toujours croissante des composants. Dans ce domaine, la contribution des protons est particulièrement significative, notamment pour des engins évoluant sur les orbites les plus exposées. Ce travail présente une méthode permettant d'évaluer rapidement et avec une bonne précision la sensibilité d'un composant soumis à un environnement protonique quelconque. Le modèle de prédiction des taux d'anomalies en orbite, basé sur une simulation des réactions nucléaires proton-silicium, a l'avantage de n'utiliser qu'un seul type de données d'entrée, à savoir les résultats de mesures des sections efficaces en fonction du pouvoir d'arrêt des ions lourds. Ces données, indispensables en matière de caractérisation des circuits électroniques en ambiance spatiale, ont fait l'objet de nombreuses campagnes d'irradiations au sol (accélérateur) et sont largement exploitables dans la littérature. Les estimations de l'auteur sont en bon accord (de l'ordre d'un facteur deux) avec des données disponibles recueillies en vol. Les différents résultats obtenus confirment la nécessité de prendre en compte sérieusement les effets indirects associés aux protons dans l'étude des systèmes spatiaux présents et futurs.

Ce mémoire de thèse propose une méthodologie pour tenter de résoudre les problèmes de pilotage dans les systèmes flexibles de production effectuant des opérations d'assemblage. Pour représenter tout système, l'auteur propose d'abord une modélisation suivant la hiérarchie atelier-cellule-poste dans laquelle il redéfinit la notion de cellule en fonction des contraintes d'assemblage. Le pilotage est une gestion à court terme dont le problème principal dans le cas de l'assemblage est d'assurer l'arrivée des pièces à temps et en même temps sur les postes. Le but de la conduite à temps est de respecter les dates au plus tard des ordres de fabrication des produits à réaliser dans le système : la fonction lancement détermine les dates de lancement des pièces brutes et la fonction affectation des priorités permet de contrôler le retard de chacun des ordres. Le but de la conduite en même temps est de respecter les rendez-vous des pièces sur les plots d'assemblage: on gère donc les stocks situés en amont de ces rendez-vous pour éviter les blocages et limiter les attentes sur ces plots. Cette conduite se décompose suivant la hiérarchie de la modélisation en trois problèmes : le choix de la destination suivante pour une pièce, l'autorisation de départ de la pièce vers la destination et le choix du ou des prochaines pièces pour un plot se libérant. L'auteur décrit ensuite le logiciel de simulation aspa (analyse des systèmes de production d'assemblage) mis au point pour valider la modélisation et pour tester les politiques de gestion. On recherche les politiques les plus adaptées dans l'étude de deux applications industrielles : un atelier possédant une boucle centrale et une cellule constituée de convoyeurs en ligne. La conclusion met en valeur l'intérêt du logiciel de simulation développé et de l'approche générale qui permet de modéliser et de piloter tout système de production d'assemblage.

Dans le contexte économique actuel (concurrence accrue, diversification de la production,. . .), les responsables de la production ont besoin d'outils d'ordonnancement et d'aide à la décision de plus en plus performants. On se place dans le cas d'atelier de type job shop. La stratégie d'ordonnancement choisie est de considérer les opérations dans l'ordre chronologique (simulation). Les conflits apparaissant dans une file d'attente devant une machine sont arbitrés par une règle de priorité. Le but recherché est de fournir un outil qui aide le chef d'atelier dans le choix d'une bonne règle de priorité en fonction d'un critère de performance fixe (relatif au retard, au temps de cycle ou aux en-cours). Un générateur d'atelier a été réalisé, permettant la création de configurations diverses. La démarche proposée est la suivante: pour une configuration donnée, caractérisée par un ensemble de paramètres (par exemple le nombre de centres de charge, la durée opératoire moyenne,. . .), les performances des règles de priorité par rapport à un critère sont évaluées à l'aide de la simulation. L'utilisation de techniques d'analyse de données a permis: 1) de mettre en évidence l'existence d'interaction entre une configuration donnée d'atelier et l'ensemble des règles de priorité pour chaque critère, 2) de proposer quelques résultats généraux relatifs aux performances des règles de priorité par rapport aux critères, 3) de choisir un nombre minimum de critères de performance significatifs: retard vrai moyen et maximum, nombre de pièces en retard, temps de cycle moyen, 4) de sélectionner, parmi l'ensemble des paramètres de modélisation, un sous-ensemble de paramètres significatifs. Nous avons construit, sous forme d'arbres, des règles associant à un atelier donné décrit par les valeurs des paramètres significatifs, les 2 ou 3 règles de priorité les plus performantes pour le critère considéré.

Cette thèse a pour objet la définition de lois de pilotage pour un avion sans pilote doté d'une instrumentation réduite et rustique dans le cadre d'une mission de survol de la mer à très basse altitude. Ces lois ont été conçues en utilisant la méthodologie de placement des valeurs et vecteurs propres et plus précisément le concept original de participation des modes. Celui-ci offre à l'ingénieur la possibilité de visualiser la participation de chaque mode dans les états et les commandes de son système et d'affiner le choix des vecteurs propres désirés en vue d'atteindre les performances recherchées. Afin de pallier le nombre limité de mesures, divers observateurs ont été mis en œuvre. Finalement à partir d'un modèle de l'avion soumis à une turbulence basse altitude et en tenant compte des contraintes pratiques de réalisation, des compensateurs dynamiques latéraux et longitudinaux ont été élaborés.

Dans cette thèse, nous envisageons la synthèse de commandes robustes aux variations paramétriques pour les systèmes multivariables linéaires discrets. Quatre approches sont proposées pour résoudre ce problème. Le placement de pôles robuste par un choix judicieux de vecteurs propres est d'abord décrit. Une approche, utilisant le formalisme de Lyapunov permettant l'optimisation des marges de stabilité du système, est ensuite développée. La synthèse d'une commande robuste fondée sur l'insensibilité du critère de performance aux incertitudes paramétriques constitue la troisième technique proposée. Enfin nous avons décrit une nouvelle technique utilisant comme mesure de robustesse la plus mauvaise qualité de l'identification en boucle fermée des paramètres incertains. Pour chacune de ces méthodes, nous décrivons un algorithme permettant de déterminer une commande par retour dynamique de sortie, prenant en compte simultanément les contraintes de performance et de robustesse. Nous pourrons ainsi choisir un compromis entre ces deux exigences contradictoires. Des liens mathématiques unissant ces différentes techniques sont aussi présentés, permettant de valider chacune de ces approches. Finalement, nous avons appliqué puis comparé tous les algorithmes proposés d'une part sur un exemple mathématique et d'autre part au pilotage automatique d'un avion de type Airbus. Les résultats obtenus sur cette application réaliste, valident les techniques présentées qui permettent d'améliorer les techniques optimales classiques grâce à une robustesse aux incertitudes paramétriques.

L’objectif de cette thèse est l'amélioration de la connaissance des micrométéoroïdes et débris spatiaux en orbite basse terrestre, en mettant en évidence l'intérêt des expériences embarquées. Des échantillons exposés à l'espace sur LDEF et Mir ont été étudiés en vue de décrire la morphologie des cratères et perforations provoqués par impact. La taille, la profondeur, la circularité des cratères et la présence des résidus ont été examinés. L’analyse chimique EDX des résidus fournit la nature et l'origine de ces particules. L’influence de l'épaisseur de la cible, de la forme du projectile, de la vitesse et de l'angle d'impact du projectile sur la morphologie du cratère ont fait l'objet d'une étude expérimentale, utilisant un accélérateur électrostatique et des canons à gaz léger. Les flux mesurés sur les surfaces de LDEF et de Mir sont comparés aux valeurs obtenues par une modélisation incorporant le modèle de débris de Kessler et le modèle de météoroïdes de Grün. La répartition de l'énergie lors de l'impact est modélisée, au moyen du modèle de Gault et Heitowit, afin de calculer les pressions d'impact et les états de la particule à des vitesses différentes. L’hydrocode HULL est évalué pour sa capacité de modélisation du processus de cratérisation. Les dégradations subies par des couvertures thermiques, des polymères et des verres exposés à l'espace sont dues à la synergie entre les impacts, le cyclage thermique et le rayonnement UV. Ceci montre l'importance de la protection des satellites contre l'environnement spatial.