L’équipe Informatique Appliquée du LPC2E réalise des développements logiciels répondant à différents besoins :
- chaînes de traitements de données pour les différents instruments réalisés au laboratoire et embarqués sur missions satellites,.
- outils de commande/contrôle pour le pilotage et l’analyse rapide des données des instruments en cours de développement,
- outils de traitement de télédétection et d’inter-comparaison avec des modèles pour des satellites d’observation de l’environnement terrestre (pour lesquels le laboratoire n’est pas impliqué dans le développement)
- outils de visualisation et d’analyse de données pour les différents projets des équipes scientifiques
- outils spécifiques
Ces traitements sont développés en coordination avec les équipes scientifiques et techniques internes et parfois avec les partenaires internationaux tels que d’autres laboratoires, les pôles de données et les agences spatiales.
Les données des instruments nous arrivent de façon brute (optimisées et compressées par l’électronique de bord). Elles peuvent être de nature scientifique (valeurs mesurées par les instruments) ou techniques (état et modes opératoires des instruments). Leur traitement nécessite le plus souvent des données supplémentaires venant du satellite (provenant de la plateforme ou d’autres instruments) ou d’ailleurs (instruments sol, autres satellites, modèles…). Ces données sont ensuite reconstruites, traitées et référencées par rapport au temps et à des paramètres géophysiques. Des étalonnages et des corrections liées à la réponse instrumentale et au milieu environnant sont appliquées aux données lors de ces traitements pour passer de leur état brut à un niveau intermédiaire, c’est la calibration.
Pour pouvoir appliquer des traitements rapides et efficaces, l’équipe informatique appliquée développe des logiciels ad-hoc. Ces logiciels sont utilisés afin de repérer et analyser rapidement des événements utiles à la science dans les données.
Le laboratoire fournit aussi aux missions des données de haut niveau, qui résultent de l’analyse des données de plus bas niveau. Des chaînes de traitement spécifiques et complexes sont mises en œuvre pour interpréter les données et en extraire ces paramètres physiques.
L’équipe informatique appliquée en lien avec les chercheurs peut aussi réaliser des outils spécifiques comme par exemple :
- des logiciels de visualisation et de production de quicklooks (visualisation rapide des données) (Figure 1)
Figure 1 – Exemple de quicklook pour l’instrument SCM de la mission Solar Orbiter
- des programmes de suivi en temps réel ou a posteriori des trajectoires des vols instrumentés de ballons et d’avions (voir figure n°2)
- des programmes de visualisation des données satellites destinées à l’inter-comparaison des données des instruments embarqués sous ballon ou avion, avec des données satellite
Figure 2 — Exemple de trajectoire d’un vol avion lors de la campagne DACCIWA en juillet 2016. La teneur en CO mesurée par l’instrument SPIRIT est indiquée par l’échelle de couleur le long du trajet.
Les jeux de données et autres produits doivent respecter les différents standards d’archivage de la communauté scientifique (CDF, NetCDF, HDF5, ames…) pour assurer leur pérennité et leur diffusion, ainsi que leur interfaçage avec les centres d’archivage des agences telles que le CNES, l’ESA, la NASA.
Logiciels de traitement sont réalisés au LPC2E mais leur exécution peut être intégrée à des chaînes de traitements multi-instruments (consortium) opérées par des partenaires, les logiciels doivent donc respecter des règles de développements et standards de qualité logicielle.