Thèse soutenue

Détection et identification d’objets enfouis par sondage électromagnétique
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Auteur / Autrice : Yacine Matriche
Direction : Mouloud FeliachiAbdelhalim Zaoui
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : systèmes électronique et génie électrique
Date : Soutenance en 2015
Etablissement(s) : Nantes en cotutelle avec Alger
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences et technologies de l'information et mathématiques (Nantes)
Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : École polytechnique de l'Université de Nantes
Jury : Président / Présidente : Mohamed Latreche
Examinateurs / Examinatrices : Mouloud Feliachi, Abdelhalim Zaoui, Mohamed Latreche, Yann Le Bihan, Abdelhalim Taieb Brahimi, Djelloul Moussaoui, Saïd Moussaoui
Rapporteurs / Rapporteuses : Yann Le Bihan, Abdelhalim Taieb Brahimi

Résumé

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La problématique de la thèse est liée à la recherche de solutions pouvant conduire à la détection et la localisation de mines antipersonnel en se basant sur des méthodes électromagnétiques. L'étude bibliographique a permis de s'orienter vers l'utilisation conjointe de deux techniques électromagnétiques complémentaires, à savoir le système de Radar à Pénétration de Sol (GPR) et le système à Induction Electro Magnétique (EMI). La modélisation par GPR est basée sur la méthode FDTD (Finite Difference Time Domain) tandis que celle utilisant l'EMI s'appuie sur la méthode des éléments finis (MEF). L'exploitation de l'un ou l'autre des systèmes GPR et EMI suit trois étapes complémentaires. La première étape consiste à localiser les objets suspects par détection de ruptures au niveau des données EMI et/ou GPR causées par la présence d'objets, et ce par l'emploi de la méthode KCD (Kernel Change Detection). La deuxième étape traite de la caractérisation de l'objet en exploitant la méthode PSO (Particle Swarm Optimization). Pour garantir la convergence vers un minimum global, et donc une solution unique, des éléments d'amélioration des performances de la méthode PSO sont introduits et concernent notamment l'exploration de l'espace de définition des particules, le suivi de leur comportement et la vitesse de convergence. L'association de la technique PSO aux deux méthodes FDTD et MEF a conduit à la localisation d'objets enfouis et la détermination de leurs caractéristiques géométriques et physiques. La dernière étape consiste à introduire les données géométriques et physiques issues de la deuxième étape dans un programme SVM (Support Vector Machine), et ce à des fins de classification de l'objet. La méthodologie est ensuite appliquée à la simulation de trois types de mines quant à leur identification et leur classification. Des données réelles issues d'une compagne de mesures ont conduit à la validation de la méthodologie.