Traitements spatio-temporels appliques a l'imagerie radar du sol

Space time processings applied to radar imagery of ground

• Auteur / Autrice : SANDRINE MERIGEAULT
• Direction : Joseph Saillard
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées
• Date : Soutenance en 1998
• Etablissement(s) : Nantes

Résumé

L'etude concerne les radars aeroportes dans leur fonction air-sol. L'objectif est de doter ces radars d'un mode permettant de realiser a la fois une image du sol a haute definition d'une part, la detection, la localisation et l'imagerie des cibles mobiles terrestres d'autre part. L'originalite de l'etude se situe au niveau de la detection des cibles lentes grace a un traitement spatio-temporel adaptatif et au niveau de la localisation a l'aide d'un traitement interferometrique en sortie du filtrage spatio-temporel. Ces deux traitements permettent de realiser l'imagerie de ces memes cibles mobiles. Le filtrage spatio-temporel s'est montre particulierement adapte au probleme. En effet le fouillis recu par un radar aeroporte, donc mobile, s'etale en deux dimensions (spatiale - frequence doppler). La direction spectrale presente la particularite d'etre liee a la direction spatiale et plus particulierement au cosinus de l'angle forme entre la direction de la cible et le vecteur vitesse de l'avion. Une architecture de filtrage a deux dimensions, spatiale (sous-reseaux de l'antenne) et temporelle (lignes a retard derriere chaque sous-reseaux) est bien adaptee pour permettre une rejection suffisante du fouillis et ainsi ameliorer la detection des cibles mobiles. Les domaines d'emploi et les contraintes de ce type de traitement ont ete identifies. Le traitement d'imagerie des cibles mobiles a ete optimise et s'approche d'un traitement utilise pour realiser une image a haute resolution du sol (traitement doppler beam sharpening focalise). La maximisation du rapport signal-sur-bruit entraine une segmentation du temps d'observation permettant le pistage de la cible et l'estimation de sa position et de sa vitesse. La technique de localisation la plus adaptee aux cibles mobiles est de type interferometrique entre deux sous-panneaux de l'antenne radar sur lesquels le traitement spatio-temporel a ete applique. La precision obtenue est jugee suffisante pour realiser l'imagerie des cibles mobiles. Une experimentation sur des donnees reelles fait l'objet de la derniere partie de l'etude. Elle a permis de valider les algorithmes developpes lors des parties theoriques en particulier l'attenuation du fouillis par le filtrage spatio-temporel, la detection des cibles mobiles et leur localisation.