thèse Saillard Soriano 2005 incidence rasante

Gabriel Soriano

Description

Proposition de thèse 2009DIFFRACTION ÉLECTROMAGNÉTIQUE PAR DES SURFACES RUGUEUSESEN INCIDENCE RASANTE : APPLICATION À LA SURFACE DE LA MERLaboratoire d’accueil :L SEET UMR CNRS 6017Direction de thèse: M. Saillard (Prof.) et G. Soriano (MCF).Financement (acquis): bourCseI FRE avec DCNS Toulon, Dépt. Compatibilité Electromagnétique .Nationalité française requise.Mots clés : diffraction électromagnétique, formalisme intégral de frontière, méthodes numériques, sur facesrugueuses, radar Doppler, surface océanique.Présentation du projet de rechercheL’incidence rasante est un problème spécifique, qui apparaît notamment lorsqu'une antenne est placée sur unmât ou sur la côte. Pour la modélisation du problème de diffraction, on est confronté à un probl ème deprécision des calculs. En effet, lorsque la mesure s'effectue au même lieu que l'émission, l'écho e st trèsfaible car l'essentiel de l'énergie émise se propage vers l'avant, exigeant ainsi une très grande pr écision.Néanmoins, même si l’écho est très faible, il peut être suffisant pour perturber le bon fonctionn ement desystèmes antennaires sur un navire. De plus, cet écho porte des informations intéressantes sur l’é tat de lamer. Lors de la thèse de Philippe SPIGA (2005-2008, bourse CIFRE avec DCNS Toulon), nous avons déve loppéun modèle rigoureux spécialement conçu pour l’incidence rasante. Ce nouveau formalisme nous a permis demettre au point un code numérique pour le problème électromagnétique en ...

Informations

• Publié par: Intae
• Nombre de lectures: 31
• Langue: Français

Extrait

Proposition de thèse 2009

DIFFRACTION ÉLECTROMAGNÉTIQUE PAR DES SURFACES RUGUEUSES

EN INCIDENCE RASANTE

:

APPLICATION À LA SURFACE DE LA MER

Laboratoire d’accueil :

LSEET

UMR CNRS 6017

Direction de thèse: M. Saillard (Prof.) et G. Soriano (MCF).

Financement (acquis): bourse

CIFRE

avec

DCNS Toulon

, Dépt. Compatibilité Electromagnétique.

Nationalité française requise.

Mots clés : diffraction électromagnétique, formalisme intégral de frontière, méthodes numériques, surfaces

rugueuses, radar Doppler, surface océanique.

Présentation du projet de recherche

L’incidence rasante est un problème spécifique, qui apparaît notamment lorsqu'une antenne est placée sur un

mât ou sur la côte. Pour la modélisation du problème de diffraction, on est confronté à un problème de

précision des calculs. En effet, lorsque la mesure s'effectue au même lieu que l'émission, l'écho est très

faible car l'essentiel de l'énergie émise se propage vers l'avant, exigeant ainsi une très grande précision.

Néanmoins, même si l’écho est très faible, il peut être suffisant pour perturber le bon fonctionnement de

systèmes antennaires sur un navire. De plus, cet écho porte des informations intéressantes sur l’état de la

mer.

Lors de la thèse de Philippe SPIGA (2005-2008, bourse CIFRE avec DCNS Toulon), nous avons développé

un modèle rigoureux spécialement conçu pour l’incidence rasante. Ce nouveau formalisme nous a permis de

mettre au point un code numérique pour le problème électromagnétique en polarisation Horizontale dans le

cas d’un métal infiniment conducteur.

Nous cherchons à étendre ce modèle afin de pouvoir estimer le champ diffracté pour les deux cas

fondamentaux de polarisation. En polarisation incidente Verticale, la proximité de l’angle de Brewster rend

caduque le modèle du métal infiniment conducteur pour décrire la diffraction par la surface de la mer en

incidence rasante. Pour prendre en compte la permittivité du milieu, il faut considérer des équations

intégrales de frontière plus complexes. Le traitement numérique de ces équations constitue un verrou que

nous souhaitons lever. Si une bibliographie abondante couvre ce sujet, il reste que l’étudiant devra montrer

un goût prononcé pour le calcul numérique.

En termes d'applications, cela ouvre de nouvelles perspectives en sondage électromagnétique ou Optique

pour la caractérisation à distance, soit de la surface elle-même, soit de défauts en surface. Un tel modèle

pouvant servir à caractériser statistiquement le fouillis de mer (ou

clutter

, en Anglais), il fournit des

informations intéressantes pour l'optimisation des algorithmes de détection d'une cible placée à la surface de

la mer. Cette étude aidera aussi à cerner le potentiel des radars micro-ondes pour estimer le vent et

caractériser les champs de vagues en zone côtière.

Toutefois, pour beaucoup d’applications, les temps de calcul restent prohibitifs, malgré les progrès rapides

de la technologie et des méthodes numériques. Ce modèle servira donc de référence pour tester le domaine

de validité des méthodes approchées qui, dans le cas de la mer, tentent de tirer profit des faibles pentes pour

proposer des solutions semi-analytiques.

On s’intéressera également à la pertinence de la modélisation de la surface de la mer, forcément simplifiée.

Il n’est en effet pas prévu de modéliser des phénomènes hydrodynamiques complexes, tels que le

déferlement. Il est donc important de comparer les résultats de simulations avec des mesures afin de vérifier

que le modèle proposé capture bien les contributions dominantes. Pour cela, on s’appuiera sur des données

acquises par le LSEET (fréquence 1.2 GHz) et sur des jeux de données issus de collaborations (fréquence 10

GHz) ou, si nécessaire, acquises lors d’une expérience spécifiquement dévolue à cet objectif pendant la

thèse.

Ce projet, du fait de sa pluridisciplinarité, s’appuie sur les compétences de deux laboratoires, l’un en

Sciences de l’Univers (télédétection marine, Toulon), l’autre en Sciences de l’Ingénieur (modélisation des

phénomènes de diffraction et de propagation, Marseille), et sur l’expertise de DCNS en systèmes marins

(Toulon).

Contact :

[e-mail]

ou

[e-mail]

Plus d’informations sur

http://www.fresnel.fr/perso/soriano/index.htm