Signature électromagnétique bistatique d'une cible complexe placée sur une surface maritime rugueuse : modélisation, simulation et expérimentation

Bistatic electromagnetic signature of a complex target placed on rough sea surface : modeling, simulation and experimentation

• Auteur / Autrice : Majid Rochdi
• Direction : Ali Khenchaf
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Électronique
• Date : Soutenance en 2011
• Etablissement(s) : Brest
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Santé, information-communication et mathématiques, matière (Brest, Finistère)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire E3I2 - Extraction et exploitation de l'information en environnements incertains (Brest, Finistère)
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : École nationale supérieure de techniques avancées Bretagne (Brest ; 2010-....)
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Ghaïs El Zein

Mots clés

Mots clés contrôlés

Surface équivalente radar

Radar bistatique

Rugosité

Ondes électromagnétiques

Mots clés libres

Méthodes asymptotiques

Surface équivalente radar bistatique

Surfaces rugueuses

Spectres de mer

Cibles complexes

Chambre anéchoïque

Résumé

Les travaux réalisés ont pour principal objectif l’étude de l’interaction des ondes électromagnétiques avec une cible complexe; et aussi l’influence de l’environnement et les interactions EM qui peuvent avoir lieu entre la cible et la surface naturelle environnante considérée comme rugueuse. Ainsi, le présent travail vise l’étude et la simulation de la signature EM d’une cible complexe placée dans son environnement naturel. L’application retenue concerne la signature d’une cible complexe placée sur une surface maritime réaliste. La modélisation électromagnétique adoptée est basée sur les méthodes asymptotiques (Optique physique, Optique Géométrique, Méthode des Courants Equivalents) combinées à une méthode de tracer de rayons. La scène surface-cible est représentée par un ensemble de facettes triangulaires. Dans ce cadre, la cible maillée est générée à l’aide d’un outil de CAO (CATIA), quant à la surface de mer, elle est générée à partir du spectre de mer d’Elfouhaily. L’ensemble surface-cible est ensuite traité comme une seule cible complexe. La méthodologie proposée a été évaluée via des simulations et aussi par des expérimentations. Les résultats de simulation ont été comparés à ceux publiés dans la littérature ouverte. Quant aux expérimentations, elles ont été effectuées dans la chambre anéchoïque du laboratoire en considérant différentes cibles (canoniques et ensuite complexes).

The purpose of this thesis is to study the electromagnetic scattering phenomena involved on rough sea surface in the presence of a complex object. To solve this problem, we have studied and applied a model based on asymptotic methods. The basic idea is to combine a ray tracing-based algorithm with the physical optics, geometrical optic and the method of equivalents edge currents. The comprehensive geometrical model of the complex object and sea surface is designed by CAD (CATIA) tools and the sea power spectrum. The sea surface is generated by using the Elfouhaily directional wave spectrum. Both the target and the sea surface are meshed with triangular patches in order to compute the scattered field. The results obtained were compared with those published in the literature and with measurements carried out in an anechoic chamber.