La detection electromagnetique basse frequence d'objets immerges

Low frequency electromagnetic detection of immersed objects

• Auteur / Autrice : Laurent Souriau
• Direction : B. Duchene
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Terre, océan, espace
• Date : Soutenance en 1996
• Etablissement(s) : Paris 11

Mots clés

Mots clés libres

Terre

Ocean

Espace

Methode electromagnetique

Basse frequence

Milieu sous marin

Detection

Modele 2 dimensions

Tomographie

Polarisation

Probleme inverse

Refroidissement

Imagerie

Algorithme

Electromagnetic methods

Low frequency

Submarine environment

Detection

Two-dimensional models

Tomography

Polarization

Inverse problem

Cooling

Imagery

Algorithms

Résumé

Ce memoire est une etude de faisabilite pour un nouveau systeme de detection sous-marine actif a base d'ondes electromagnetiques basses frequences. La source d'excitation est une ligne source situee dans l'air et emet dans la gamme e. L. F. (extremely low frequency). L'objectif consiste a localiser et a dimensionner des objets conducteurs plonges dans l'ocean a differentes profondeurs a partir de mesures du champ diffracte sur une ligne de mesure constituee de capteurs espaces a la surface de l'eau. La configuration est a donnees d'aspect limite. Une modelisation bidimensionnelle pour les objets et une polarisation transverse magnetique (tm) pour les champs ont ete adoptees, de sorte que l'on se ramene a une configuration 2d scalaire. Les problemes direct et inverse peuvent etre resolus a partir de deux equations integrales couplees dont les contreparties discretes sont obtenues par une methode des moments. Le probleme inverse non lineaire et mal pose est aborde avec une configuration multi-frequentielle. Premierement une methode de tomographie par diffraction modifiee de facon a tenir compte partiellement de l'attenuation du milieu marin a ete mise en uvre. Cette methode spectrale permet d'obtenir une imagerie qualitative pour des objets immerges a des profondeurs inferieures a 15 m. Une methode iterative de type gradient minimisant a la fois l'erreur quadratique sur le champ incident et sur les mesures a ensuite ete mise en uvre. Celle-ci a ete specialisee au cas des objets de contraste binaire. L'evolution du processus iteratif est controlee par un parametre auxiliaire. L'abaissement de ce parametre permet de relancer le processus de convergence. Des objets ont pu etre images a des profondeurs comprises entre 7 et 55 m avec des bons resultats de localisation. Une etude numerique de la resolution a montree que l'on pouvait separer distinctement deux objets distants de 50 m