Contribution au SAR spatial distribué

Contribution to distributed spaceborne SAR

• Auteur / Autrice : Rozenn Maréchal
• Direction : Francis Castanié
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Signal, image
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : École nationale supérieure de l'aéronautique et de l'espace (Toulouse ; 1972-2007)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Vol spatial

Radar à antenne synthétique

Radar en aéronautique

Mots clés libres

Vol en formation

SAR train

Résumé

L'obtention d’images à partir de l'émission, de la réception et du traitement d'impulsions radar (SAR) est soumise à différentes contraintes qui limitent les performances telles que la résolution en distance, la résolution en azimut ou la largeur de la Zone imagée (fauchée). Ces limites sont en partie liées à la dimension finie de l’antenne, en particulier dans le cas du SAR spatial. Pour cette raison, on a cherché à étudier la possibilité de mettre au point des systèmes SAR spatiaux distribués, c'est-à-dire dont la surface d'antenne globale est répartie sur plusieurs plates-formes (généralement microsatellites pour des raisons de coût). Ce concept a déjà été instruit dans des concepts de formations comme la Roue lnterferométrique, le Pendulum ou TechSat21. Dans le cadre de mes travaux, deux configurations seront présentées. La première repose sur N antennes réparties successivement sur une même orbite («Train SAR»). On montre que, moyennant des contraintes de positionnement fortes, une telle formation permet, à surface globale d'antenne égale, d’augmenter d’un facteur N le rapport fauchée sur résolution azimut par rapport à une antenne monolithique. Cependant, les simulations effectuées montrent que le positionnement strict nécessaire pose un problème, dont une solution étudiée est l'utilisation de formes d’ondes à spectre étalé. Par ailleurs, le passage d’une antenne monolithique sur un satellite de grande taille à un ensemble de petites antennes sur des microsatellites, a fait l’objet d’une étude de dimensionnement. La deuxième formation repose sur deux satellites fonctionnant à la même fréquence, ayant la même bande émise, placés de telle manière qu’ils observent la même fauchée à deux incidences proches. Cette situation peut être ramenée à une observation à la même incidence, avec deux bandes émises décalées. On peut alors obtenir une bande émise virtuelle plus large, donc une résolution distance plus fine. Après avoir appliqué l'algorithme à des signaux simulés, il a été utilisé sur des images réelles ENVISAT. Les résultats seront présentés, ainsi qu’une première étude de dimensionnement. Enfin, on conclura sur les pistes d’études futures mises en évidence par ces travaux, et sur l’apport possible des systèmes distribués dans le cadre du SAR spatial.