Recherche Avancée

Thèse soutenue

Mise en œuvre d'un modèle électromagnétique 3D dédié à l'analyse de milieux forestiers et à la détection de cibles sous couvert

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Auteur / Autrice : Lydia Hettak
Direction : Massimiliano Casaletti, Hélène Roussel, Raj Mittra
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Electronique
Date : Soutenance le 20/10/2017
Etablissement(s) : Paris 6
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences mécaniques, acoustique, électronique et robotique de Paris (2000-....)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'électronique et électromagnétisme (Paris ; 2009-2019)
Jury : Président / Présidente : Zhuoxiang Ren
Examinateurs / Examinatrices : Philippe Pouliguen, Sami Bellez
Rapporteurs / Rapporteuses : Christophe Bourlier, Hervé Tortel

Résumé

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Dans ce rapport, un modèle électromagnétique dédié à l’analyse de la diffraction de cibles métalliques placées en milieux forestiers est développé. Le modèle est basé sur une formulation hybride (surface/volume) de la méthode des moments. Le modèle est d’abord développé pour traiter le cas d’une cible métallique placée en espace libre en se basant sur la formulation surfacique de l’équation intégrale du champ électrique. Ensuite, le modèle est modifié afin de prendre en compte la présence du sol en se basant sur la méthode des images couplée aux coefficients de réflexion de Fresnel. Enfin, le code obtenu est couplé à un modèle précédemment développé au laboratoire permettant d’analyser de larges zones forestières. Ce modèle est basé sur la formulation volumique de l’équation intégrale du champ électrique couplée à la méthode CBFM (Characteristics Basis Functions Method). Le code final obtenu permet de traiter le cas d’une cible métallique placée dans une large zone forestière. Le modèle réalisé est implémenté sous MATLAB et Fortran afin de comparer ses résultats avec ceux donnés par le logiciel commercial FEKO. Les résultats sont comparés pour plusieurs cas de figure: espace libre, avec sol et scène complexe. De plus, le code est utilisé afin de mettre en évidence les différents paramètres qui rentrent en jeu dans le mécanisme de diffraction. Enfin, une validation expérimentale réalisée en collaboration avec CCRM (Centre Commun de Ressources en Micro-ondes de Marseille) est présenté. Une mesure du champ diffractée est réalisée sur des maquettes à échelle réduite (1/25) et les résultats obtenus sont comparés avec ceux donnés par notre modèle.