Modélisation et expérimentation radar impulsionnel et à sauts de fréquence pour l'auscultation de milieux stratifiés du génie civil

Modeling and experimentation of impulse and step-frequency radar for the auscultation of layered media in civil engineering

LIU

Type de document
THESE
Langue
français
Auteur
LIU
Résumé / Abstract
Dans cette thèse, nous avons étudié deux configurations d'auscultation radar dans le but de remonter de manière non destructive à la connaissance des paramètres géométriques et électromagnétiques (EM) d'un milieu stratifié, représentant des couches traitées de chaussées. Tout d'abord, nous avons étudié le champ d'une source ponctuelle, et dérivé les expressions mathématiques du champ reçu par un récepteur (les antennes étant assimilées à des dipôles électriques élémentaires) au-dessus d'un milieu stratifié. Ensuite nous avons étudié une configuration d'antennes au contact du milieu, en mode bistatique et avec une technique impulsionnelle. On a calculé le champ temporel reçu par le récepteur dans le cas de multicouche sans puis avec pertes, et proposé un modèle de propagation d'onde EM. Selon ce modèle, on a développé un modèle inverse en pointant les temps d'arrivée des ondes, fonction du milieu et de la distance entre émetteur et récepteur. La méthode de gradient a été utilisée pour reconstruire les permittivités et épaisseurs des couches. Enfin, une configuration d'antenne découplée du milieu, en mode monostatique avec une technique à sauts de fréquence, a été étudiée. On a proposé un modèle direct utilisant la fonction de Green d'un dipôle électrique élémentaire horizontal placé au-dessus d'un multicouche. Pour remonter aux paramètres recherchés, nous avons retenu comme technique d'optimisation globale la méthode de "MSL". Dans la phase expérimentale, une procédure d'étalonnage a été nécessaire pour remonter aux valeurs de la fonction de green à partir des mesures. Pour les deux configurations, des expérimentations ont validé notre modèle direct et inverse.
Editeur
UNIVERSITE DE NANTES

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