Domaine technique

La présente invention se rapporte au domaine de la météorologie de l'espace.

La présente invention concerne en particulier l'analyse et la surveillance de l'environnement spatial terrestre afin de mesurer et prévoir des phénomènes ou incidents perturbant l'environnement spatial terrestre et en particulier la haute atmosphère. Ces phénomènes ou incidents peuvent être, par exemple, des variations intrinsèques du champ magnétique terrestre et/ou de champs électriques présents de la haute atmosphère et/ou des courants ionosphériques. Des perturbations extérieures telles que, par exemple, les vents solaires peuvent également perturber l'environnement spatial terrestre.

Ces perturbations impactent directement les satellites, réseaux, installations et systèmes électriques ou électroniques et affectent les services et fonctionnalités mis en œuvre par ces derniers. Cela se traduit, par exemple, par le brouillage des télécommunications, la perte de précision de plusieurs dizaines de mètres des systèmes de localisation et positionnement (GPS) ou encore l'interruption des forages guidés par la mesure du champ magnétique interne.

Etat de la technique antérieure

On connaît dans l'état de la technique antérieure un nombre restreint d'instruments pour l'observation depuis le sol de l'environnement spatial. Il existe des magnétomètres qui mesurent les variations du champ magnétique externe projeté au sol. On connaît également des interféromètres pour la mesure du vent à des altitudes de l'ordre de 200 km. Il existe également des iono-sondes qui mesurent le profil électronique de certaines tranches de l'atmosphère comprises entre 80 et 200 km. Dans une gamme de prix bien supérieure, exigeant des collaborations internationales, se trouves les radars à diffusion cohérente ou incohérente.

On connaît également des stations géodésiques équipées de récepteurs permettant de mesurer le contenu électronique total dans l'ionosphère. Un but de l'invention est notamment de :

- prévoir des perturbations des télécommunications satellitaires ou terrestres, et/ou

- corriger les effets engendrés par des perturbations de la haute atmosphère sur les satellites, réseaux, installations et systèmes électriques ou électroniques, et/ou

- anticiper des dégradations causées aux satellites, réseaux, installations et systèmes électriques ou électroniques, et/ou

- surveiller l'environnement spatial terrestre, et/ou

- mesurer, depuis la surface de la terre, des paramètres de la haute atmosphère, tel que, par exemple les variations du champ magnétique terrestre.

Présentation de l'invention

A cet effet, il est proposé un procédé d'analyse de rayonnement émis par la haute atmosphère comprenant les étapes consistant à :

- collecter un faisceau provenant d'une direction (h, A) de l'atmosphère,

- polariser le faisceau collecté en sélectionnant une direction de polarisation du faisceau collecté pour chaque valeur d'un angle 0(t) variant au cours du temps t, l'angle 0(t) étant formé entre un axe de polarisation d'un polari- seur d'angle variable et une direction de référence,

- sélectionner au moins une gamme de fréquences du faisceau collecté,

- mesurer une intensité de l'au moins une gamme de fréquences du fais ceau collecté et polarisé (1(0, t)) en fonction de l'angle 0(t),

- déterminer, à partir des valeurs de 1(0, t) recueillies sur une rotation d'au moins n/2 radians du polariseur d'angle variable (de préférence uniquement à partir des valeurs de 1(0, t) recueillies sur une rotation d'au moins n/2 ra dians du polariseur d'angle variable) :

• au moins un paramètre physique et/ou chimique et/ou électromagnétique de la haute atmosphère, et/ou une variation d'au moins un paramètre phy sique et/ou chimique et/ou électromagnétique de la haute atmosphère, et/ou

• une probabilité de dysfonctionnement et/ou de dégradation de réseaux et/ou d'installations et/ou de systèmes et/ou dispositifs électriques et/ou électroniques.

Il est entendu par haute atmosphère (HA), la partie de l'environnement spatial terrestre comprenant, au moins, l'ionosphère et la thermosphère. Selon l'invention, la haute atmosphère correspond à l'environnement atmosphérique terrestre situé à une altitude supérieure à 50 km et/ou inférieure à 400 km par rapport à la surface de la terre.

Le faisceau provenant de la direction (h, A) de l'atmosphère est col lecté selon un angle solide défini. L'angle solide peut être compris entre 1 et 10° .

Un Rayonnement émis par la Haute Atmosphère (RHA) correspond à une émission discrète, par exemple une raie, ou limitée en longueur d'onde, par exemple une bande, pouvant être étalée sur une plage de longueurs d'onde, d'un élément et/ou d'une molécule chimique présent dans, et/ou composant, la Haute Atmosphère (HA). L'émission du RHA peut être définie comme étant émise lors du passage d'un élément et/ou d'une molécule chimique composant la HA depuis un état excité vers un état plus stable. Les inventeurs ont démontré que l'angle de polarisation du rayonnement qui est émis est lié aux lignes de champ magnétique. Les vents solaires influen cent donc directement les émissions en ce que le taux de collision entre les électrons et les éléments et/ou les molécules chimiques composant la HA augmente lorsque l'intensité des vents solaires augmente.

La gamme de fréquence du faisceau collecté sélectionnée est telle que le faisceau collecté sélectionné comprend au moins un RHA.

L'au moins un paramètre physique et/ou chimique et/ou électroma gnétique de la haute atmosphère déterminé peut comprendre :

- une concentration et/ou une température et/ou une composition et/ou une vitesse d'au moins un des constituants de la haute atmosphère, et/ou

- une valeur du champ magnétique terrestre, et/ou

- un courant ionosphérique, et/ou

- une valeur du champ électrique, et/ou

- un angle de polarisation (AoLP) d'un rayonnement émis par la haute at mosphère de manière polarisé à une longueur d'onde comprise dans la gamme de fréquences du faisceau collecté sélectionnée, et/ou

- un taux de polarisation (DoLP), avant collecte, du faisceau collecté

Le champ électrique peut être un champ local.

Il est entendu par champ magnétique terrestre le champ magnétique terrestre externe.

La variation d'au moins un paramètre physique et/ou chimique et/ou électromagnétique de la haute atmosphère déterminée peut comprendre une variation :

- d'une concentration et/ou d'une température et/ou d'une composition et/ou d'une vitesse d'au moins un des constituants de la haute atmosphère, et/ou

- d'une valeur du champ magnétique terrestre, et/ou

- d'un courant ionosphérique, et/ou

- d'une valeur du champ électrique, et/ou

- d'un angle de polarisation (AoLP) d'un rayonnement émis par la haute at mosphère de manière polarisé à une longueur d'onde comprise dans la gamme de fréquences du faisceau collecté sélectionnée, et/ou

- d'un taux de polarisation (DoLP), avant collecte, du faisceau collecté.

L'étape de détermination peut être réalisée :

- en moyennant, sur un intervalle de temps correspondant à une rotation d'au moins n/2 radians du polariseur d'angle variable, 1(0, t) et le produit de 1(0, t) par sin (20(t)) et/ou cos(20(t)), et/ou

- en calculant un rapport entre :

• une intensité, au double d'une fréquence de rotation du polariseur, d'une transformée de Fourier de 1(0, t), et

• une intensité, à fréquence nulle, d'une transformée de Fourier de l'au moins une gamme de fréquences d'un faisceau collecté non polarisé prove nant de la direction (h, A) de l'atmosphère, et/ou

- en mettant en œuvre les étapes consistant à :

• appliquer un filtre passe bande à 1(0, t),

• ajuster par un cos ² la valeur filtrée de 1(0, t).

Une partie du faisceau collecté peut être le faisceau collecté non pola risé provenant de la direction (h, A) de l'atmosphère et une autre partie du faisceau collecté peut être le faisceau collecté polarisé provenant de la di rection (h, A) de l'atmosphère.

Le faisceau collecté non polarisé provenant de la direction (h, A) de l'atmosphère peut être un faisceau collecté distinctement du faisceau collec té polarisé provenant de la direction (h, A) de l'atmosphère.

Le filtre passe bande peut comprendre un filtre passe haut et/ou un filtre passe bas.

La probabilité de dysfonctionnement et/ou de dégradation peut être déterminée à partir de l'au moins un paramètre physique et/ou chimique et/ou électromagnétique de la haute atmosphère déterminé et/ou de la va riation d'au moins un paramètre physique et/ou chimique et/ou électroma gnétique de la haute atmosphère déterminée.

Une ou plusieurs étapes du procédé peuvent être mises en œuvre, concomitamment ou successivement pour plusieurs gammes de fréquences du faisceau collecté.

L'une ou plusieurs étapes du procédé mises en œuvre, concomitam ment ou successivement pour plusieurs gammes de fréquences du faisceau collecté sont, de préférence, entre autres, les étapes de sélection et de dé termination.

L'au moins une gamme de fréquence du faisceau collecté sélectionnée peut être différente d'au moins une autre gamme de fréquence du faisceau collecté, ou d'un autre faisceau collecté, sélectionnée.

L'étape de sélection et de détermination peuvent être mises en œuvre, concomitamment ou successivement pour plusieurs gammes de fré quences du faisceau collecté, ou de faisceaux collectés, chacune des gammes de fréquences sélectionnée étant différente d'une autre des gammes de fréquences sélectionnée.

L'étape de collecte et de détermination peuvent être mises en œuvre, concomitamment ou successivement pour plusieurs faisceaux collectés pro venant de directions de l'atmosphère différentes. La vitesse de variation de l'angle 0(t) au cours de l'étape de polarisa tion peut être variable au cours du temps.

La vitesse de variation de l'angle 0(t) peut prendre une valeur nulle. La vitesse de variation de l'angle 0(t) peut prendre une valeur nulle à un instant donné. La variation de l'angle au cours du temps peut être disconti nue.

La vitesse de variation de l'angle 0(t) au cours de l'étape de polarisa tion peut être constante au cours du temps.

L'au moins une gamme de fréquences du faisceau collecté sélection née durant l'étape de sélection peut être comprise entre 1.10 ³ et 1.10 ⁷ GHz.

Le procédé peut comprendre une étape de compensation de l'au moins une gamme de fréquences du faisceau collecté sélectionnée par mo dulation d'un angle cp formé entre une direction de propagation du faisceau collecté et un élément optique utilisé pour l'étape de sélection de l'au moins une gamme de fréquences du faisceau collecté.

Il est également proposé un dispositif pour l'analyse de rayonnement émis par la haute atmosphère comprenant au moins une voie de détection, ladite au moins une voie de détection comprenant :

- un collecteur agencé pour collecter un faisceau provenant d'une direction de l'atmosphère (h, A),

- un polariseur d'angle variable agencé pour sélectionner une direction de polarisation du faisceau collecté pour chaque valeur d'un angle 0(t) formé entre un axe de polarisation du polariseur d'angle variable et une direction de référence, l'angle 0(t) variant au cours du temps t,

- un élément optique agencé pour sélectionner au moins une gamme de fréquences du faisceau collecté,

- un photo-détecteur agencé pour mesurer l'intensité de l'au moins une gamme de fréquences du faisceau collecté et polarisé (1(0, t)) en fonction de l'angle 0(t) ;

ledit dispositif comprenant une unité de traitement agencée et/ou configurée et/ou programmée pour déterminer, à partir des valeurs de 1(0, t) recueillies sur une rotation d'au moins n/2 radians du polariseur d'angle variable :

• au moins un paramètre physique et/ou chimique et/ou électromagnétique, et/ou une variation d'au moins un paramètre physique et/ou chimique et/ou électromagnétique de la haute atmosphère, et/ou

• une probabilité de dysfonctionnement et/ou de dégradation de réseaux et/ou d'installations et/ou de systèmes et/ou dispositifs électriques et/ou électroniques.

De préférence, le dispositif comprend une voie de détection unique ou plusieurs voies de détection, la voie unique ou chacune des voies parmi les plusieurs voies de détection comprenant un collecteur, un polariseur d'angle variable et un élément optique.

Il peut être entendu par voie de détection, tout dispositif optique, ou partie d'un dispositif optique, à l'intérieur duquel un faisceau optique est apte à se propager et destiné à être détecté.

Le dispositif est, de préférence, agencé pour mettre en œuvre le pro cédé selon l'invention.

Le photo-détecteur peut être de type mono-pixel ou de type matri ciel.

L'au moins un paramètre physique et/ou chimique et/ou électroma gnétique de la haute atmosphère déterminé peut comprendre :

- une concentration et/ou une température et/ou une composition et/ou une vitesse d'au moins un des constituants de la haute atmosphère, et/ou

- une valeur du champ magnétique terrestre, et/ou

- un courant ionosphérique, et/ou

- une valeur du champ électrique, et/ou

- un angle de polarisation (AoLP) d'un rayonnement émis par la haute at- mosphère de manière polarisé à une longueur d'onde comprise dans la gamme de fréquences du faisceau collecté sélectionnée, et/ou

- un taux de polarisation (DoLP), avant collecte, du faisceau collecté.

La variation d'au moins un paramètre physique et/ou chimique et/ou électromagnétique de la haute atmosphère déterminée peut comprendre une variation :

- d'une concentration et/ou d'une température et/ou d'une composition et/ou d'une vitesse d'au moins un des constituants de la haute atmosphère, et/ou

- d'une valeur du champ magnétique terrestre, et/ou

- d'un courant ionosphérique, et/ou

- d'une valeur du champ électrique, et/ou

- d'un angle de polarisation (AoLP) d'un rayonnement émis par la haute at mosphère de manière polarisé à une longueur d'onde comprise dans la gamme de fréquences du faisceau collecté sélectionnée, et/ou

- d'un taux de polarisation (DoLP), avant collecte, du faisceau collecté.

L'unité de traitement peut être agencée et/ou configurée et/ou pro grammée pour déterminer l'au moins un paramètre et/ou de la variation d'au moins un paramètre et/ou la probabilité de dysfonctionnement et/ou de dégradation en :

- moyennant, sur un intervalle de temps correspondant à une rotation d'au moins n/2 radians du polariseur d'angle variable, 1(0, t) et le produit de 1(0, t) par sin (20(t)) et/ou cos(20(t)), et/ou

- en calculant un rapport entre :

• une intensité, au double d'une fréquence de rotation du polariseur, d'une transformée de Fourier de 1(0, t), et

• une intensité, à fréquence nulle, d'une transformée de Fourier de l'au moins une gamme de fréquences d'un faisceau collecté non polarisé prove nant de la direction (h, A) de l'atmosphère, et/ou

- mettant en œuvre les étapes consistant à :

• appliquer un filtre passe bande à 1(0, t),

• ajuster par un cos ² la valeur filtrée de 1(0, t).

L'unité de traitement peut être agencée et/ou configurée et/ou pro grammée pour déterminer lequel la probabilité de dysfonctionnement et/ou de dégradation à partir de l'au moins un paramètre et/ou de la variation d'au moins un paramètre.

Le polariseur peut être agencé pour être mis en rotation à une vitesse de rotation variable au cours du temps. Le polariseur peut être agencé pour que la vitesse de variation de l'angle 0(t) puisse prendre une valeur nulle. Le polariseur peut être agencé pour que la vitesse de variation de l'angle 0(t) puisse prendre une valeur nulle à un instant donné. Le polariseur peut être agencé pour que la varia tion de l'angle au cours du temps soit discontinue.

Le polariseur peut être agencé pour la vitesse de variation de l'angle 0(t) soit constante au cours du temps.

L'élément optique peut être agencé pour sélectionner l'au moins une gamme de fréquences du faisceau collecté dans une gamme de fréquences comprise entre 1.10 ³ et 1.10 ⁷ GHz.

L'élément optique peut être agencé pour sélectionner plusieurs gammes de fréquences du faisceau collecté.

L'élément optique peut être agencé pour sélectionner plusieurs gammes de fréquences différentes du faisceau collecté.

L'élément optique peut être un filtre optique.

L'élément optique peut être agencé pour disperser la lumière.

L'élément optique peut être un prisme ou un réseau de diffraction.

L'élément optique peut être agencé pour qu'un angle cp formé entre une direction de propagation du faisceau collecté dans la voie et l'élément optique soit modulable de sorte à modifier l'au moins une gamme de fré quences du faisceau collecté sélectionnée par l'élément optique.

Cette caractéristique peut permettre de remédier aux décalages, en gendrés par une variation de température, de l'au moins une gamme de fréquences sélectionnée par l'élément optique en modifiant l'angle cp de sorte à compenser le décalage provoquer par la variation de température.

Cette caractéristique peut également permettre de modifier volontai rement l'au moins une gamme de fréquences sélectionnée par l'élément optique en modifiant l'angle cp.

Le dispositif peut comprendre plusieurs voies de détection et :

- chacune des voies de détection peut comprendre un élément optique, et/ou - une voie de détection peut être agencée pour collecter un faisceau prove nant d'une direction de l'atmosphère différente :

• d'une direction de l'atmosphère de laquelle provient un faisceau collecté par une autre voie de détection, ou

• de directions de l'atmosphère desquelles proviennent des faisceaux collec tés par d'autres voies de détection, ou

• de l'ensemble des directions de l'atmosphère desquelles proviennent les faisceaux collectés par les autres voies de détection.

Lorsque le dispositif comprend plusieurs voies de détection, le collec teur et/ou le photo-détecteur et/ou le polariseur et/ou l'élément optique peuvent être commun à toutes les voies. De préférence, lorsque le photo détecteur est commun à toutes les voies, chacune des voies comprend un polariseur.

Un élément optique d'une voie de détection peut être agencé pour sé lectionner au moins une gamme de fréquences du faisceau collecté diffé rente d'au moins une autre gamme de fréquences du faisceau collecté, ou d'un autre faisceau collecté, sélectionnée par un élément optique d'une autre voie de détection.

Le dispositif peut comprendre un ou plusieurs mécanismes de mise en mouvement étant agencés pour modifier une orientation et/ou une éléva tion :

- d'une voie de détection indépendamment d'une orientation et/ou d'une élévation d'une autre voie de détection, ou

- de plusieurs voies de détection indépendamment d'une orientation et/ou d'une élévation d'une ou de plusieurs autres voies de détection, ou

- de l'ensemble des voies de détection simultanément.

Description des figures

D'autres avantages et particularités de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée de mises en œuvre et de modes de réalisation nullement limitatifs, et des dessins annexés suivants :

[Fig. 1] la FIGURE 1 est une représentation schématique du processus d'émission des RHA émis dans la HA en fonction de l'altitude et de la collecte d'un faisceau provenant d'une direction de l'atmosphère donnée et comprenant des RHA,

[Fig. 2] la FIGURE 2 montre quatre ensembles de mesures selon l'invention réalisées dans la région aurorale durant une aurore boréale, chaque ensemble se rapportant à un RHA différent,

[Fig. 3] la FIGURE 3 montre quatre ensembles de mesures selon l'invention réalisées à moyenne latitude, chaque ensemble se rapportant à un RHA différent,

[Fig. 4] la FIGURE 4 montre un ensemble de mesures selon l'invention d'un RHA donné réalisées à moyenne latitude pour différents azimuts,

[Fig. 5] la FIGURE 5 est une représentation schématique d'une voie de détection d'un mode de réalisation de dispositif 1 selon l'invention pour l'analyse de RHA,

[Fig. 6] la FIGURE 6 est une représentation schématique du dispositif 1 pour l'analyse de RHA comprenant une voie de détection,

[Fig. 7] la FIGURE 7 est une représentation schématique d'une variante du dispositif 1 pour l'analyse de RHA comprenant deux voies de détection,

[Fig. 8] la FIGURE 8 est une représentation schématique d'une variante du dispositif 1 pour l'analyse de RHA comprenant quatre voies de détection.

Description des modes de réalisation

Les modes de réalisation décrits ci-après étant nullement limitatifs, on pourra notamment considérer des variantes de l'invention ne comprenant qu'une sélection de caractéristiques décrites, isolées des autres caractéristiques décrites (même si cette sélection est isolée au sein d'une phrase comprenant ces autres caractéristiques), si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l'invention par rapport à l'état de la technique antérieure. Cette sélection comprend au moins une caractéristique, de préférence fonctionnelle sans détails structurels, ou avec seulement une partie des détails structurels si cette partie uniquement est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l'invention par rapport à l'état de la technique antérieure. En référence aux FIGURES 1 à 8, il est décrit dans un premier mode de réalisation un procédé d'analyse de rayonnement émis par la haute at mosphère. Le procédé comprend une étape de collecte d'un faisceau prove nant d'une direction de l'atmosphère (h, A). L'étape de collecte est réalisée au moyen d'un collecteur 3. La direction de l'atmosphère (h, A) peut être définie par un couple comprenant une élévation, notée h, et un azimut, noté A. Le procédé comprend également une étape de polarisation du faisceau collecté 8 en sélectionnant une direction de polarisation du faisceau collecté 8 pour chaque valeur d'un angle 0(t) formé entre un axe de polarisation d'un polariseur d'angle variable 4 et une direction de référence 6. L'angle 0(t) varie au cours du temps t. A des fins de simplification de la description, la vitesse de variation de l'angle 0(t) est constante au cours du temps. L'étape de polarisation est réalisée au moyen d'un polariseur 4. Pour chaque valeur de l'angle 0(t), une direction de polarisation donnée du faisceau col lecté 8 est filtrée. La direction de référence 6 est définie relativement au polariseur 4 mais elle peut être définie relativement à la direction de l'atmosphère (h, A). La direction de polarisation filtrée varie au cours du temps. Le procédé comprend une étape de sélection d'au moins une gamme de fréquences du faisceau collecté 8. L'étape de sélection peut consister en la filtration du faisceau collecté 8 et/ou en la dispersion du faisceau collecté 8. L'étape de sélection est mise en œuvre au moyen d'un élément optique 9 agencé pour filtrer ou disperser la lumière. Une gamme de fréquences du faisceau collecté 8 est choisie de sorte qu'elle comprenne au moins un RHA. Le procédé comprend ensuite la mesure d'une intensité de l'au moins une gamme de fréquences du faisceau collecté et polarisé (1(0, t)) 8 en fonction de l'angle 0(t). L'étape de mesure est mise en œuvre par un détecteur op tique 10. A titre d'exemple non limitatif, le taux d'échantillonnage des me sures est de 1 kHz. Le procédé comprend l'étape de détermination d'au moins un paramètre physique et/ou chimique et/ou électromagnétique de la haute atmosphère, et/ou une variation d'au moins un paramètre physique et/ou chimique et/ou électromagnétique de la haute atmosphère, à partir des valeurs de 1(0, t) recueillies sur une rotation d'au moins n/2 radians du polariseur d'angle variable 4. De manière alternative ou conjointe, l'étape de détermination selon le procédé comprend la détermination d'une proba bilité de dysfonctionnement et/ou de dégradation de réseaux et/ou d'installations et/ou de systèmes et/ou dispositifs électriques et/ou électro niques. L'étape de détermination est mise en œuvre par une unité de trai tement (non représentée). La variation d'un paramètre physique et/ou chi mique et/ou électromagnétique de la haute atmosphère est engendrée, entre autres, par une perturbation de l'environnement spatial terrestre. A titre d'exemple non limitatif, il est entendu par réseaux, installations, sys tèmes, dispositifs électriques et/ou électroniques les télécommunications satellitaires, les télécommunications radioélectriques terrestres, les réseaux électriques et/ou les dispositifs de guidage souterrain.

Le procédé permet d'analyser une gamme d'altitude de la HA donnée en sélectionnant une gamme de fréquence du faisceau collecté 8 compre nant un RHA donné émis par un élément et/ou une molécule chimique don né. Une émission donnée d'un élément et/ou d'une molécule chimique don née se déroule à une altitude donnée de la HA. A titre d'exemple non limita tif, l'élément et/ou la molécule chimique de la HA émettant un ou des rayonnements polarisés comprennent une émission de l'oxygène dans l'état singulet S (0 ^1S 0 ^1D ) à une longueur d'onde de 557,7 nm et émis autour de 110 km d'altitude, une émission de l'oxygène dans l'état singulet D (0 ^1D 0 ^3P ) à une longueur d'onde de 630 nm et émis autour de 220 km d'altitude, une émission du cation N ₂ ⁺ à une longueur d'onde de 391,4 nm et émis entre 85 et 90 km d'altitude, une émission du cation N ₂ ⁺ à une lon gueur d'onde de 427,8 nm et émis entre 85 et 90 km d'altitude, ces deux émissions étant dues à la transition

[Math 1]

La FIGURE 1 illustre le principe de l'analyse de RHA. Il y est illustré que le faisceau collecté comprend un ensemble de RHA émis dans la HA. Il y est également représenté les électrons entrant dans la HA et précipitant le long des lignes de champ magnétique. Ces électrons sont à l'origine du pas sage des éléments et/ou des molécules chimiques dans un état excité qui va ensuite relaxer vers un état plus stable en émettant un rayonnement discret particulier. Ce rayonnement discret sera généralement compris entre 1.10 ³ et 1.10 ⁷ GHz. Deux principales sources d'excitation peuvent être à l'origine des émissions par les éléments et/ou par les molécules chimiques. Une des sources est constituée d'électrons créées dans la HA du côté de la planète exposé aux émissions solaires par photo-ionisation, ces derniers peuvent dériver du côté de la terre non exposé aux émissions solaires, et une autre des sources est constituée d'électrons provenant la magnétos phère, en particulier du courant de queue de la magnétosphère.

L'au moins une gamme de fréquences du faisceau collecté 8 sélec tionnée durant l'étape de sélection est comprise entre 1.10 ³ et 1.10 ⁷ GHz. Les étapes de mesure et de détermination sont réalisées successivement à l'étape de sélection. L'au moins une gamme de fréquence du faisceau col lecté 8 est agencée de sorte à comprendre un RHA, par exemple, un des RHA précédemment décrits. En pratique, la gamme de fréquence du fais ceau collecté 8 sélectionnée est centrée sur la fréquence du RHA choisi et s'étend sur une gamme de longueurs d'onde inférieure à 15 nm, de préfé rence inférieure à 10 nm autour de la fréquence du RHA choisi.

L'au moins un paramètre physique et/ou chimique et/ou électroma gnétique de la haute atmosphère déterminé comprend un angle de polarisa tion (AoLP) d'un rayonnement émis par la haute atmosphère de manière polarisé à une longueur d'onde comprise dans la gamme de fréquences du faisceau collecté 8 sélectionnée et/ou un taux de polarisation (DoLP), avant collecte, du faisceau collecté 8.

Les particules présentes ou voyageant à travers la HA sont également considérées comme des constituants de la HA. Il s'agit par exemple d'électrons, de particules neutre ou chargées, d'ions, de molécules gaz. Les ions et électrons constituent l'ionosphère tandis que des gaz neutres consti tuent la thermosphère. Le mélange de l'ionosphère et de la thermosphère constitue la HA. Le mélange de particules neutres et de particules chargées électriquement constitue ce que l'on appelle un plasma. Les éléments et/ou les molécules chimiques de la HA sont des constituants de la HA.

L'AoLP représente le rapport entre la portion polarisée du faisceau collecté 8, c'est-à-dire le RHA, et la portion non polarisée du faisceau collec té 8. Les inventeurs ont démontrés que l'AoLP du RHA nous renseigne sur la configuration du champ magnétique externe et le DoLP nous renseigne sur l'activité géomagnétique. Ces deux paramètres permettent d'analyser et de contrôler la HA. L'AoLP peut, en particulier, être utilisé pour analyser le champ magnétique terrestre et ses variations, en particulier celles provo quées par l'activité solaire.

La variation d'au moins un paramètre physique et/ou chimique et/ou électromagnétique de la haute atmosphère déterminée comprend une varia tion d'une concentration et/ou d'une température et/ou d'une composition et/ou d'une vitesse d'au moins un des constituants de la haute atmosphère. De manière alternative ou conjointe, la variation d'au moins un paramètre physique et/ou chimique et/ou électromagnétique de la haute atmosphère déterminée comprend une variation d'une valeur du champ magnétique ter restre et/ou d'un courant ionosphérique et/ou d'une valeur du champ élec trique et/ou d'un angle de polarisation (AoLP) d'un rayonnement émis par la haute atmosphère de manière polarisé à une longueur d'onde comprise dans la gamme de fréquences du faisceau collecté 8 sélectionnée et/ou d'un taux de polarisation (DoLP), avant collecte, du faisceau collecté 8.

La perturbation de l'environnement spatial terrestre comprend, entre autres, une variation intrinsèque du champ magnétique terrestre et/ou un orage solaire.

De manière préférée, selon une première variante du premier mode de réalisation, l'étape de détermination est réalisée en moyennant, sur un intervalle de temps correspondant à une rotation d'au moins n/2 radians du polariseur d'angle variable 4, 1(0, t) et le produit de 1(0, t) par sin (20(t)) et/ou cos(20(t)). L'angle de rotation du polariseur 4 0(t) varie en fonction du temps. Le polariseur 4 présente une période de rotation T ₀ . Le nombre de photons collectés est de la forme suivante :

[Math 2]

A _t = A o/2 + Acos ² 2 (0 _t — 5) (équation 1),

où l ₀ et l sont les fractions de photons respectivement non polarisés et polarisés et 0 et d sont les angles formés entre la direction de référence 6 et respectivement un axe de polarisation du polariseur d'angle variable 4 et l'axe de polarisation du rayonnement de la haute atmosphère observé. Le nombre de photons peut être considéré comme une variable aléatoire qui suit la loi de Poisson. Lorsque le nombre de photons détecté est supérieur à quelques dizaines, la variable de Poisson peut être approximée par une va- riable Gaussienne de même moyenne et variance. L'intensité mesurée en sortie du détecteur 10 peut donc être considérée comme un processus Gaussien I _t égale à :

[Math.3]

I _t = A + B cos(29 _t + 25) + ] A + B cos(29 _t + 25) w _t (équation 2), où A=(l ₀ +l)/2, B= K/2 et w _t est un processus Gaussien présentant une moyenne nulle et une variance constante dépendant de l'efficacité quan tique et de la bande passante du système de détection. Les inventeurs ont vérifié que le temps de corrélation est significativement plus petit que la période T ₀ . Cela permet de considérer que w _t est un bruit blanc Gaussien. Dès lors, le DoPL correspond au ratio l/(l+l ₀ ) ou à B/A et l'AoPL corres pond à d.

Afin de remonter aux informations modulées dans le signal I _t sinusoïdal , il faut multiplier le signal I _t par un signal périodique similaire et moyenner le produit sur une au moins une période. Le modèle comprenant deux va riables, ce traitement doit être réalisé deux fois avec deux signaux pério diques orthogonaux. Pour chaque rotation i donnée, de valeur d'angle 0(t), ou 0 _t dans les équations 1 et 2, supérieure ou égale à n/2 :

[Math 4]

1 c

X _j = — J I _t cos20 _t dt , avec 28 = arccos ¹ A J, (équation 3),

M) Jo '

[Math 5]

ation 4),

Selon une deuxième variante du premier mode de réalisation, non exclusive de la première variante, l'étape de détermination est réalisée en calculant un rapport entre une intensité, au double d'une fréquence de rota tion du polariseur, d'une transformée de Fourier de 1(0, t), et une intensité, à fréquence nulle, d'une transformée de Fourier de l'au moins une gamme de fréquences d'un faisceau collecté 8 non polarisé provenant de la direction (h, A) de l'atmosphère. Selon une amélioration de la deuxième variante du premier mode de réalisation, le faisceau collecté polarisé 8 et le faisceau collecté non polarisé proviennent de deux faisceaux collectés 8 de manière distincte. Dans ce cas, le faisceau collecté non polarisé et le faisceau collecté polarisé 8 pro viennent, de préférence, de la même direction (h, A) de l'atmosphère. De préférence, l'étape de détermination comprend un filtre passe bas qui est appliqué au signal 1(0, t). La fréquence centrale dépend de la vitesse de va riation de l'angle 0(t) et est choisie de sorte que 1(0, t) présente deux maxima et deux minima. Dès lors, la densité spectrale de puissance du si gnal 1(0, t) présente un maximum au voisinage d'une fréquence correspon dant à deux fois la fréquence de rotation. Une transformée de Fourier in verse est ensuite appliquée au signal 1(0, t) filtré.

On remarque directement et sans ambiguïté que l'étape de détermi nation selon les première et troisième variantes est réalisée uniquement à partir du signal 1(0, t).

On remarque directement et sans ambiguïté que l'étape de détermi nation selon les première et troisième variantes est réalisée sans utiliser de faisceau collecté 8 non polarisé provenant de la direction (h, A) de l'atmosphère. Autrement dit, l'étape de détermination selon les première et troisième variantes n'est pas réalisée à partir d'un faisceau collecté 8 non polarisé provenant de la direction (h, A) de l'atmosphère mais est réalisée uniquement à partir du signal 1(0, t).

Le terme « uniquement » s'entend des données, ou du signal qu'elles constituent, à partir desquelles la détermination est réalisée. Le terme « uniquement à partir » se rapporte donc au signal à partir duquel la dé termination est réalisée. Le terme « uniquement » n'exclue pas les para mètres physiques, chimiques ou mathématiques qui peuvent être utilisés lors de la détermination, c'est-à-dire lors du traitement du signal de 1(0, t). Par exemple, le signal peut être traité, corrigé ou modifié (par exemple au moyen d'un produit, d'une transformée ou d'une convolution...), préalable ment ou concomitamment à l'étape de traitement, en utilisant par exemple des paramètres physiques ou chimiques tels que par exemple la tempéra ture, la pression ou des grandeurs sans unité (tels que des facteurs correc tifs). On remarque, par contre, directement et sans ambiguïté que l'étape de détermination selon la deuxième variante est réalisée à partir du signal 1(0, t) et à partir d'un faisceau collecté 8 non polarisé.

Selon une troisième variante du premier mode de réalisation, non ex clusive des première et deuxième variantes, l'étape de détermination est réalisée en mettant en œuvre les étapes consistant à appliquer un filtre passe bande à 1(0, t) et ajuster par un cos ² la valeur filtrée de 1(0, t). En pratique il est procédé à un ajustement avec un cos ² sur la valeur du signal filtré. Dès lors, le DoPL correspond au ratio l/(l+l ₀ ) et la phase du cos ² issue de l'ajustement correspond à l'AoLP.

Les FIGURES 2 et 3 montrent quatre ensembles constitués chacun de trois graphiques, chaque ensemble se rapporte à un RHA différent et la FIGURE 4 montre un ensemble de trois graphiques se rapportant à un même RHA. Chaque ensemble comprend 3 graphiques distincts superposés, le graphique du haut représente l'intensité 1(0, t), en unités arbitraires, mesurée en fonction du temps local en heures exprimé en unité décimale, le graphique du milieu montre le DoLP, exprimé en pourcentage de l'intensité totale, déterminé à partir de 1(0, t) et tracé en fonction du temps local en heures exprimé en unité décimale et le graphique du bas milieu montre l'AoLP, est la valeur de l'angle de polarisation exprimé en degrés, déterminé à partir de 1(0, t) et tracé en fonction du temps local en heures exprimé en unité décimale. Les graphiques d'AoLP et de DoLP présentées sur la FIGURE 2, 3 et 4 ont été déterminées selon la première variante de l'étape de détermination. Concernant la FIGURE 4, les trois graphiques sont issus des mesures réalisées sur le RHA correspondant à la raie d'émission verte de l'oxygène atomique à 577,7 nm. Concernant les FIGURES 2 et 3, l'ensemble de graphiques en haut à gauche se rapporte aux mesures réalisées sur le RHA correspondant à la raie d'émission rouge de l'oxygène atomique à 630 nm, l'ensemble de graphiques en haut à droite se rapporte aux mesures réalisées sur le RHA correspondant à la raie d'émission verte de l'oxygène atomique à 577,7 nm, l'ensemble de graphiques en bas à gauche se rapporte aux mesures réalisées sur le RHA correspondant à la raie d'émission violette du cation diazote à 391,4 nm et l'ensemble de graphiques en bas à droite se rapporte aux mesures réalisées sur le RHA correspondant à la raie d'émission bleue du cation diazote à 427,8 nm. Sur les FIGURES 2 et 3, les lignes en pointillées indiquent la valeur moyenne de la grandeur déterminée sur la période d'observation.

La FIGURE 2 montre quatre ensembles de mesures réalisées en région aurorale aux coordonnées (69°23'27"N, 20°16'02"E) durant une aurore boréale. La direction de l'atmosphère selon laquelle le faisceau est collecté, et donc de laquelle proviennent les RHA, est définie par une élévation de 30° par rapport à l'horizon et un azimut égal à 270°. En référence à la FIGURE 2, l'anti-corrélation entre la DoLP et l'intensité de 1(0, t) démontre l'observation d'un phénomène magnétique. Les collisions entre les électrons à haute énergie (quelques centaines à quelques dizaines de milliers d'électronvolts) des pluies solaires et les éléments et/ou les molécules chimiques composant la HA engendre une dépolarisation des émissions. Les variations conséquentes et rapides d'intensité au cours du temps sont caractéristiques des phénomènes liés aux pluies polaires, des électrons énergétiques précipitent constamment dans la HA et entraîne une polarisation permanente des émissions.

La FIGURE 3 montre quatre ensembles de mesures réalisées à moyenne latitude aux coordonnées (44°83'N, 5°76'E). La direction de l'atmosphère selon laquelle le faisceau est collecté, et donc de laquelle proviennent les RHA, est définie par une élévation de 45° par rapport à l'horizon et un azimut égal à 270°. Contrairement aux mesures présentées sur la FIGURE 2, la FIGURE 3 illustre des mesures réalisées à moyenne latitude en l'absence de phénomènes auroraux. Dans ces conditions, du côté de la terre exposé au soleil, le champ magnétique terrestre externe est constamment perturbé par des courants électriques perpendiculaires s'écoulant depuis le côté de la terre exposé au soleil et par les variations du champ électrique local engendrées, entre autres, par le courant de queue de la magnétosphère. En effet, les inventeurs ont déduits de la FIGURE 3 que les électrons provenant des vents solaires précipitent le long des lignes de champ magnétiques et excitent les éléments et/ou les molécules chimiques de la HA dans une direction qui est, en moyenne, parallèle aux lignes de champ magnétiques. Dès lors, la DoLP déterminée, dite observée DoLP _obs , est égale à : [Math 7]

(équation 6),

où DoLP _ré eiie est la DoLP réelle et e est l'angle entre la direction de l'atmosphère selon laquelle le faisceau est collecté et la ligne de champ magnétique locale. La DoLP _ob s correspond donc à la projection de la DoLP _réeiie sur la direction de l'atmosphère selon laquelle le faisceau est collecté.

La FIGURE 4 illustre l'effet de l'azimut sur la polarisation du RHA émis à 577,7 nm. La direction de l'atmosphère selon laquelle le faisceau est col lecté est modifiée en effectuant une rotation azimutale de 2n en un inter valle de temps de quatre minutes s'étendant depuis le nord vers l'est puis vers le sud puis vers l'ouest. Les courbes en trait plein ont été déterminées pour chaque rotation de 30n de l'angle 0(t). La courbe en points-tiret repré sente l'angle que forme la ligne de champ magnétique avec la direction de l'atmosphère (45, 270) selon laquelle le faisceau est collecté. Contrairement aux phénomènes auroraux, la source des excitations des éléments et/ou les molécules chimiques composant la HA sont des électrons de basses éner gies, dits « thermalisés », dont les énergies sont typiquement inférieures à dix électronvolts, et le plus souvent de l'ordre de l'électronvolt. En référence au graphique du bas de la FIGURE 4, l'AoLP et l'angle théorique du champ magnétique sont considérablement différents dans la partie de la courbe correspondant à la direction sud (autour de 180° sur l'axe de la courbe). L'AoLP et l'angle théorique du champ magnétique sont extrêmement proches dans celle correspondant à la direction s'étendant du nord ouest au nord est (90 à 270° sur l'axe de la courbe) et décroissent selon la même pente. Selon les inventeurs, un appareil orageux plus au sud lors de l'expérience pourrait expliquer cette observation. Ils en déduisent que le procédé permet de suivre les variations du champ magnétique dans un ciel calme et les variations du champ électrique lors de séquences avec de forts champs électriques.

Bien qu'à ce stade de développement de ce nouveau procédé, l'AoLP et la DoLP soient utilisées comme principaux paramètres pour l'analyse des RHA, un ensemble d'autres paramètres peuvent également être déduits di rectement à partir de (1(0, t)). De manière alternative ou conjointe, l'au moins un paramètre physique et/ou chimique et/ou électromagnétique de la haute atmosphère déterminé comprend une concentration et/ou une tempé rature et/ou une composition et/ou une vitesse d'au moins un des consti tuants de la haute atmosphère et/ou une valeur du champ magnétique ter restre et/ou un courant ionosphérique et/ou une valeur du champ électrique et/ou un angle de polarisation (AoLP) d'un rayonnement émis par la haute atmosphère de manière polarisé à une longueur d'onde comprise dans la gamme de fréquences du faisceau collecté 8 sélectionnée et/ou un taux de polarisation (DoLP), avant collecte, du faisceau collecté 8. Le champ élec trique est un champ électrique local dans la région de l'atmosphère analy sée. De la même manière, la valeur du champ magnétique terrestre déter minée est une valeur locale que prend le champ magnétique dans la région de l'atmosphère analysée.

Pareillement, de manière alternative ou conjointe, la variation d'au moins un paramètre physique et/ou chimique et/ou électromagnétique de la haute atmosphère déterminée comprend une variation d'une concentration et/ou d'une température et/ou d'une composition et/ou d'une vitesse d'au moins un des constituants de la haute atmosphère et/ou d'une valeur du champ magnétique terrestre et/ou d'un courant ionosphérique et/ou d'une valeur du champ électrique. La perturbation de l'environnement spatial ter restre comprend, entre autres, une variation intrinsèque du champ magné tique terrestre et/ou un orage solaire.

A titre d'exemple non limitatif, la valeur du champ magnétique et/ou du champ électrique est déterminée en procédant à un étalonnage préalable du dispositif d'analyse de RHA. L'étalon utilisé peut être le signal de l'intensité (1(0, t)) et/ou l'AoLP et/ou le DoLP. La valeur du champ magné tique et/ou du champ électrique et/ou du courant ionosphérique peut éga lement être déduite à partir du signal (1(0, t)) et/ou l'AoLP et/ou le DoLP en utilisant, entre autres, la relation

[Math 8]

VH = / _C

où H est l'excitation magnétique et J _c la densité de courant,

et/ou à partir des équations de Maxwell et/ou en résolvant l'équation ciné tique de transport de Boltzmann décrivant les collisions entre particules énergétiques et les cibles thermalisées et permettant la modélisation théo rique de la polarisation observée. Des observations coordonnées avec par exemple les radars à grande couverture spatiale SuperDarn, qui mesurent le champ électrique terrestre, peuvent permettre de contraindre les équa tions de Maxwell et, par la mesure des paramètres de polarisation, en dé duire le champ magnétique et/ou les courants de la HA. Des mesures coor données avec des radars à diffusion incohérente permettront de déduire les paramètres ionosphériques (concentration électronique et ionique, tempéra tures électroniques et ioniques, vitesse ionique) pour contraindre les mo dèles de transport et collision de particules permettant la modélisation de la polarisation. La prise en compte des réseaux de magnétomètres qui mesu rent le champ magnétique intégré depuis le sol permettront de caractériser les effets locaux (en altitude) et globaux sur les variations de champ ma gnétique.

La probabilité de dysfonctionnement et/ou de dégradation est déter minée à partir d'un, ou de plusieurs, paramètre physique et/ou chimique et/ou électromagnétique de la HA déterminé. De manière préférée, la pro babilité de dysfonctionnement et/ou de dégradation est déterminée à partir de la variation d'au moins un paramètre physique et/ou chimique et/ou électromagnétique de la haute atmosphère déterminée. A titre d'exemple non limitatif, la détermination de la variation dans le temps et dans l'espace de (1(0, t)) est utilisée pour prévoir les zones de l'environnement spatial ter restre et/ou les zones de la surface terrestre et/ou les zones souterraines terrestres dans lesquelles un dysfonctionnement et/ou une dégradation est à prévoir. En fonction d'amplitudes de variations seuils d'au moins un para mètre physique et/ou chimique et/ou électromagnétique de la haute atmos phère déterminée préalablement définies, le degré d'impact des phéno mènes et/ou perturbations, allant du simple dysfonctionnement temporaire aux dégâts matériels irréversibles, sera déterminé.

Une ou plusieurs étapes du procédé sont mises en œuvre, concomi tamment ou successivement pour plusieurs gammes de fréquences du fais ceau collecté 8. L'une ou plusieurs étapes du procédé mises en œuvre, con comitamment ou successivement pour plusieurs gammes de fréquences du faisceau collecté 8 sont, de préférence, entre autres, les étapes de sélection et de détermination. Cet aspect du procédé permet l'analyse de plusieurs RHA provenant de plusieurs émissions et/ou de plusieurs directions de l'atmosphère.

L'étape de sélection et de détermination est mise en œuvre, concomi tamment ou successivement pour plusieurs gammes de fréquences du fais ceau collecté 8, ou de faisceaux collectés 8, chacune des gammes de fré quences sélectionnée étant différente d'une autre des gammes de fré quences sélectionnée. Cet aspect du procédé permet l'analyse de plusieurs RHA provenant d'émission différentes, et donc de plusieurs altitudes de la HA.

L'étape de collecte et de détermination sont mises en œuvre, conco mitamment ou successivement pour plusieurs faisceaux collectés 8 prove nant de directions de l'atmosphère différentes.

En référence aux FIGURES 5, 6, 7 et 8 selon un deuxième aspect de l'invention, il est proposé un dispositif 1 pour l'analyse de rayonnement émis par la haute atmosphère. Ce dispositif est agencé pour mettre en œuvre le procédé selon le premier aspect de l'invention. Aussi, toute carac téristique du procédé selon le premier aspect de l'invention peut être mise en œuvre par la caractéristique du dispositif 1 correspondante. Ainsi, toute caractéristique du procédé selon le premier aspect de l'invention peut être associée et/ou incorporée à la caractéristique correspondante du dispositif 1 selon le second aspect de l'invention. Le dispositif 1 selon le second aspect de l'invention comprend au moins une voie de détection 2. Une voie de dé tection est illustrée sur la FIGURE 5. La voie de détection 2 comprend le col lecteur 3 agencé pour collecter un faisceau provenant d'une direction de l'atmosphère (h, A) donnée. Le collecteur 3, la lentille 11 et la surface du detecteur 10 sont agencé pour collecter un faisceau 8 provenant de l'atmosphère avec un angle solide d'environ 2°. Le dispositif 1 comprend le polariseur d'angle variable 4 agencé pour sélectionner une direction de po larisation du faisceau collecté 8 pour chaque valeur d'un angle 0(t) formé entre l'axe de polarisation du polariseur d'angle variable 4 et une direction de référence 6, l'angle 0(t) variant au cours du temps t. A titre d'exemple, le dispositif utilise un filtre polariseur de marque Hoya de type H RT CIR-PL UV. A des fins de simplification de la description, la vitesse de rotation du polariseur d'angle variable 4 est constante au cours du temps. Selon le mode de réalisation, le polariseur d'angle variable 4 est un polariseur rotatif

4 mis en rotation par un moteur 7. Le dispositif comprend l'élément optique 9 agencé pour sélectionner au moins une gamme de fréquences du faisceau collecté 8. En pratique, l'élément optique 9 est agencé pour sélectionner l'au moins une gamme de fréquences du faisceau collecté 8 dans une gamme de fréquences comprise entre 1.10 ³ et 1.10 ⁷ GHz.

Selon le mode de réalisation, l'élément optique 9 est un filtre optique 9 agencé pour sélectionner une gamme de fréquence. A titre d'exemple, le dispositif utilise des filtres de marque Oméga Optical. Le filtre rouge est une 3056943 630 NB1, de largeur de bande 2 nm. Les autres filtres de couleur sont de la marque Edmund Optics de type CWL. Ils ont une largeur de bande de 10 nm ou 25 nm car les longueurs d'onde observées sont bien isolées dans le spectre de la HA. Les longueurs d'onde centrales sont 390 nm (violet N ₂ ⁺ ), 430 nm (bleu N ₂ ⁺ ) et 560 nm (vert O). Le dispositif 1 com prend un photo-détecteur 10 agencé pour mesurer l'intensité de l'au moins une gamme de fréquences du faisceau collecté 8 et polarisé (1(0, t)) en fonction de l'angle 0(t). A titre d'exemple, le dispositif 1 utilise un photo détecteur de marque Hamamatsu de type H7422-40 pour les hautes sensi bilités (utilisation en moyenne latitude par exemple) et de type H10721-20 pour une grande dynamique et un plus grand nombre de photons nécessi tant une moindre sensibilité (pour des conditions aurorales par exemple). Selon le mode de réalisation, le dispositif 1 comprend une lentille 11 agen cée pour focaliser le faisceau collecté 8 sur le photo-détecteur 10. A titre d'exemple, le dispositif 1 utilise une lentille de marque Opto-sigma de type SLB 08B. L'axe optique 5 du dispositif 1 est confondu avec l'axe de rotation

5 du polariseur rotatif 4 ainsi qu'avec l'axe optique de la lentille 11. Le dis positif 1 comprend une unité de traitement (non représentée) agencée et/ou configurée et/ou programmée pour déterminer, à partir des valeurs de I(q, t) recueillies sur une rotation d'au moins n/2 radians du polariseur d'angle variable 4, l'au moins un paramètre physique et/ou chimique et/ou électromagnétique, et/ou une variation d'au moins un paramètre physique et/ou chimique et/ou électromagnétique de la haute atmosphère. De ma nière alternative ou conjointe, l'unité de traitement est agencée et/ou confi gurée et/ou programmée pour déterminer, à partir des valeurs de 1(0, t) re cueillies sur une rotation d'au moins n/2 radians du polariseur d'angle va- riable 4 l'au moins une probabilité de dysfonctionnement et/ou de dégrada tion de réseaux et/ou d'installations et/ou de systèmes et/ou dispositifs électriques et/ou électroniques. Il est entendu par unité de traitement un ordinateur, une unité de calcul et/ou une unité centrale, un circuit électro nique analogique (de préférence dédié), un circuit électronique numérique (de préférence dédié), et/ou un microprocesseur (de préférence dédié), et/ou des moyens logiciels.

De manière préférée, selon une première variante du second mode de réalisation et en référence à la FIGURE 6, l'unité de traitement est agen cée et/ou configurée et/ou programmée pour déterminer l'au moins un pa ramètre et/ou de la variation d'au moins un paramètre et/ou la probabilité de dysfonctionnement et/ou de dégradation en moyennant, sur un intervalle de temps correspondant à une rotation d'au moins n/2 radians du polariseur d'angle variable, 1(0, t) et le produit de 1(0, t) par sin (20(t)) et/ou cos(20(t)). Dans ce cas, le dispositif 1 comprend une seule voie de détec tion 2, comme représenté sur la FIGURE 6, ou plusieurs voies de détection 2, comme représenté sur la FIGURE 8. Une voie de détection 2 comprend, à minima, un polariseur d'angle variable 4.

Selon une seconde variante du second mode de réalisation, non ex clusive de la première variante, l'unité de traitement est agencée et/ou con figurée et/ou programmée pour déterminer l'au moins un paramètre et/ou de la variation d'au moins un paramètre et/ou la probabilité de dysfonction nement et/ou de dégradation en mettant en œuvre les étapes consistant à appliquer un filtre passe bande à 1(0, t) et ajuster par un cos ² la valeur filtrée de 1(0, t). Dans ce cas, le dispositif 1 comprend une seule voie de dé tection 2, comme représenté sur la FIGURE 6, ou plusieurs voies de détec tion 2. Une voie de détection 2 comprend, à minima, un polariseur d'angle variable 4. De préférence, le dispositif 1 comprend une seule voie de détec tion 2, comme représenté sur la FIGURE 6, ou plusieurs voies de détection 2, comme illustré sur la FIGURE 8. Une voie de détection 2 comprend, à minima, un polariseur d'angle variable 4.

Selon une troisième variante du second mode de réalisation, l'unité de traitement est agencée et/ou configurée et/ou programmée pour déter miner l'au moins un paramètre et/ou de la variation d'au moins un para- mètre et/ou la probabilité de dysfonctionnement et/ou de dégradation en calculant un rapport entre une intensité, au double de la fréquence de rota tion du polariseur, de la transformée de Fourier de 1(0, t), et une intensité, à fréquence nulle, d'une transformée de Fourier de l'au moins une gamme de fréquences d'un faisceau collecté 8 non polarisé provenant de la direction (h, A) de l'atmosphère. Dans ce cas, le dispositif 1 comprend une seule voie de détection 2, comme représenté sur la FIGURE 7, ou plusieurs voies de détection 2.

Selon la troisième variante, le dispositif 1 peut comprendre, tel qu'illustré sur la FIGURE 7, deux voies de détection 2, 21, 22 ou plus. Une des voies de détection 2, 22, dite de référence, est agencée pour collecter un faisceau provenant de la même direction (h, A) de l'atmosphère que l'autre voie de détection 2, 21, dite de mesure. Le faisceau collecté par la voie de référence 22 comprend un filtre optique 9 agencé pour sélectionner une même gamme de fréquence identique à la gamme de fréquence sélec tionnée par le filtre optique 9 de la voie de mesure 21.

Selon la troisième variante, le dispositif 1 peut comprendre, une ou respectivement plusieurs voies de mesure 2, 21, tel qu'illustré respective ment sur les FIGURES 6 et 8. Dans ce cas, l'unité de traitement est agencée et/ou configurée et/ou programmée pour déterminer l'au moins un para mètre et/ou de la variation d'au moins un paramètre et/ou la probabilité de dysfonctionnement et/ou de dégradation en calculant un rapport entre l'intensité, au double de la fréquence de rotation du polariseur, de la trans formée de Fourier de 1(0, t), et l'intensité, à la fréquence nulle, de la trans formée de Fourier de 1(0, t).

De préférence, l'unité de traitement est agencée et/ou configurée et/ou programmée pour déterminer l'au moins un paramètre et/ou la varia tion de l'au moins un paramètre et/ou la probabilité de dysfonctionnement et/ou de dégradation à partir de l'au moins un paramètre et/ou de la varia tion d'au moins un paramètre.

Toute caractéristique du dispositif selon le second aspect de l'invention peut être associée et/ou incorporée à toute caractéristique cor respondante du procédé selon le premier aspect de l'invention. Bien sûr, l'invention n'est pas limitée aux exemples qui viennent d'être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l'invention.

Ainsi, dans des variantes combinables entre elles des modes de réalisation précédemment décrits :

- selon le premier mode de réalisation, le procédé est mis en œuvre successivement ou concomitamment pour plusieurs faisceaux collecté 8, et/ou

- selon le premier mode de réalisation, la vitesse de variation de l'angle 0(t) au cours de l'étape de polarisation est variable au cours du temps, et/ou

- l'au moins une gamme de fréquence du faisceau collecté sélectionnée peut être différente d'au moins une autre gamme de fréquence du faisceau collecté, ou d'un autre faisceau collecté, sélectionnée, et/ou

- de préférence, lorsque le procédé est mis en œuvre pour plusieurs fais ceaux collectés 8, la vitesse de variation de l'angle 0(t) au cours de l'étape de polarisation d'un faisceau collecté 8 est différente des vitesses de varia tion des angles 0(t) au cours de l'étape, ou des étapes, de polarisation des autres faisceaux collectés 8, et/ou

- de préférence, lorsque le procédé est mis en œuvre pour plusieurs fais ceaux collectés 8, le procédé comprend une étape de déphasage appliquée aux faisceaux collectés 8, le déphasage d'un faisceau collecté 8 étant diffé rent des déphasages des autres faisceaux collectés 8, et/ou

- selon le premier mode de réalisation, le procédé comprend une étape de compensation de l'au moins une gamme de fréquences du faisceau collecté 8 sélectionnée par modulation d'un angle cp formé entre une direction de propagation du faisceau collecté 8 et un élément optique 9 utilisé pour l'étape de sélection de l'au moins une gamme de fréquences du faisceau collecté 8, et/ou

- l'au moins une gamme de fréquence du faisceau collecté 8 est agencée de sorte à comprendre plusieurs RHA, et/ou

- le faisceau collecté et polarisé 8 et le faisceau collecté non polarisé constituent le faisceau collecté 8, et/ou - une partie du faisceau collecté 8 est polarisée, et constitue le faisceau collecté polarisé, et une autre partie du faisceau collecté 8 n'est pas polarisée, cette partie, et constitue le faisceau collecté non polarisé, et/ou

- la gamme de fréquences du faisceau collecté sélectionnée 8 s'étend sur une gamme de longueurs d'onde inférieure à 8 nm, de préférence inférieure à 6 nm, de préférence inférieure à 5 nm, et/ou

- la vitesse de variation de l'angle 0(t) prend une valeur nulle à un instant donné, et/ou

- la variation de l'angle 0(t) au cours du temps est discontinue, et/ou

- selon le second mode de réalisation, l'élément optique 9 est agencé pour sélectionner plusieurs gammes de fréquences du faisceau collecté 8, et/ou

- le photo-détecteur 10 est de type mono-pixel ou de type matriciel, et/ou

- l'élément optique 9 est agencé pour disperser la lumière, et/ou

- l'élément optique 9 est un prisme ou un réseau de diffraction, et/ou

- selon la troisième variante du second mode de réalisation, le dispositif 1 comprend une seule voie de détection 2, et/ou

- la vitesse de rotation de polariseur d'angle variable 4 est variable au cours du temps, et/ou

- selon la deuxième variante du second mode de réalisation, la vitesse de rotation de polariseur d'angle variable 4 est, de préférence, variable, et/ou

- de préférence encore, selon la deuxième variante du second mode de réa lisation, la vitesse de rotation de polariseur d'angle variable 4 prend par in termittence une valeur nulle de sorte que la rotation soit discontinue, et/ou

- l'élément optique 9 est agencé pour qu'un angle cp formé entre une direc tion de propagation du faisceau collecté 8 dans la voie de détection 2 et l'élément optique 9 soit modulable de sorte à modifier l'au moins une gamme de fréquences du faisceau collecté 8 sélectionnée par l'élément op tique 9, et/ou

- le dispositif 1 comprend une unique voie de détection 2, la voie unique comprend un polariseur d'angle variable et un élément optique, et/ou

- le dispositif 1 comprend une unique voie de détection 2, la voie unique comprend un collecteur, un polariseur d'angle variable et un élément op tique, et/ou - le dispositif 1 comprend plusieurs voies de détection 2, chacune des voies parmi les plusieurs voies de détection comprend un polariseur d'angle va riable et un élément optique, et/ou

- le dispositif 1 comprend plusieurs voies de détection 2, chacune des voies parmi les plusieurs voies de détection comprend un collecteur, un polariseur d'angle variable et un élément optique, et/ou

- le dispositif 1 comprend plusieurs voies de détection 2 et dans lequel :

• chacune des voies de détection 2 comprend un élément optique 9 tel que précédemment décrit, et/ou

• une voie de détection 2 est agencée pour collecter un faisceau prove nant d'une direction de l'atmosphère différente :

o d'une direction de l'atmosphère de laquelle provient un faisceau collecté 8 par une autre voie de détection 2, ou

o de directions de l'atmosphère desquelles proviennent des faisceaux collec tés 8 par d'autres voies de détection 2, ou

o de l'ensemble des directions de l'atmosphère desquelles proviennent les faisceaux collectés 8 par les autres voies de détection 2.

- lorsque le dispositif 1 comprend plusieurs voies de détection 2, le collec teur 3 et/ou le photo-détecteur 10 et/ou le polariseur d'angle variable 4 et/ou l'élément optique 9 sont communs à toutes les voies 2, et/ou

- de préférence, lorsque le photo-détecteur 10 est commun à toutes les voies 2, chacune des voies 2 comprend un polariseur d'angle variable 4, et/ou

- lorsque le photo-détecteur 10 est commun à toutes les voies 2, chacune des voies 2 comprend un polariseur d'angle 4, chaque polariseur 4 ayant une vitesse de rotation différente, et/ou

- lorsque le photo-détecteur 10 est commun à toutes les voies 2, un dépha sage est appliqué au faisceau collecté 8 de chacune des voies 2, le dépha sage d'un faisceau collecté 8 étant différent des déphasages des faisceaux collectés 8 des autres voies 2, et/ou

- lorsque le dispositif 1 comprend plusieurs voies de détection 2 et qu'une voie de détection 2 comprend uniquement le polariseur d'angle variable 4, l'élément optique 9 du dispositif 1 commun à toutes les voies 2 est un prisme 9 ou un réseau de diffraction 9, et/ou - de préférence, lorsque le dispositif 1 comprend plusieurs voies de détec- 1000 tion 2, un élément optique 9 d'une voie de détection 2 est agencé pour sé lectionner au moins une gamme de fréquences du faisceau collecté 8 diffé rente d'au moins une autre gamme de fréquence du faisceau collecté 8, ou d'un autre faisceau collecté 8, sélectionnée par un élément optique 9 d'une autre voie de détection 2, et/ou

1005 - le dispositif 1 comprend un ou plusieurs mécanismes de mise en mouve ment étant agencés pour modifier une orientation et/ou une élévation :

• d'une voie de détection 2 indépendamment d'une orientation et/ou d'une élévation d'une autre voie de détection 2, ou

• de plusieurs voies de détection 2 indépendamment d'une orientation 1010 et/ou d'une élévation d'une ou de plusieurs autres voies de détection 2, ou

• de l'ensemble des voies de détection 2 simultanément, et/ou

- le dispositif comprend un ou des capteurs parmi un capteur de position nement et/ou gyromètre et/ou une boussole.

1015 De plus, les différentes caractéristiques, formes, variantes et modes de réalisation de l'invention peuvent être associés les uns avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où ils ne sont pas incompatibles ou exclusifs les uns des autres.