Etude théorique de radars géologiques - Epublications - Université ...
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178 PARTIE III : INTERPRETATION DES ECHOS RADAR PROBLEME INVERSE Courant à l'émission Courant reçu au point A Courant reçu au point B Figure 164 : Ascans à différentes positions. Le signal dépend de la position du radar essentiellement parce que la structure numérisée ne répond pas de façon isotrope. Plan P1 Plan P2 Plan P3 Figure 165 : Bscans pour différentes lignes de mesures. Le sommet des hyperboles donne l'abcisse de l'objet diffractant. Pour déduire son ordonnée, il faudrait tracer un Bscan dans un plan orthogonal à l'axe y. t1=2,5 ns t2=3,6 ns t3=4,6 ns Figure 166 : Cscans pour différents instants. Si la modélisation de la sphère était correcte et si le rayonnement de l'antenne était isotrope alors ces Cscans représenteraient des cercles.
Samuel BESSE : Étude Théorique de Radars Géologiques Analyses de sols, d'antennes et interprétation des signaux 179 Le signal rétrodiffusé dépend de la position du radar pour deux raisons : ● D'une part, la structure simulée n'admet pas de symétrie de rotation autour de son centre donc sa réponse dépend à la fois de la direction de l'onde incidente et de la direction d'observation (c'est le phénomène majoritaire dans ce cas particulier). ● D'autre part, le gain de l'antenne dépend de la direction donc même avec une vraie sphère, les Cscans seraient dissymétriques. Notons que ces résultats ont été obtenus avec un dipôle de WuKing parallèle à l'axe y optimisé pour 1 GHz fonctionnant en monostatique. Nous verrons à l'occasion des exemples qui suivent les traces engendrées par des tuyaux, des arêtes, des interfaces rugueuses, des milieux hétérogènes... Maintenant que nous avons fait connaissance avec les principales représentations des signaux radars, voyons quels sont les traitements les plus communément appliqués sur ces données. 5.1.b La migration de données Le but de la migration de données [58][98 p. 174183] est de retrouver la position des points diffractant. Le principe est basé sur la transformation de la variable temps en profondeur. La migration de données ne fait pas vraiment partie des méthodes inverses dans la mesure où elle n'apporte aucune information sur les propriétés électromagnétiques du sol. L'intérêt est de générer une image interprétable par les personnes non initiées à la lecture de Bscans. Mais ces techniques de traitement n'ajoutent pas d'informations donc si la signature d'un objet est absente des données brutes, aucun traitement ne pourra la faire apparaître. Les professionnels préfèrent généralement travailler directement sur les Bscans auxquels ils appliquent des traitements simples : gain variable dans le temps, retranchement de la valeur moyenne, filtre fréquentiel... Pour tester l'efficacité des méthodes de migration sur les données simulées, il faut les mettre au format "RAMAC". Ensuite, le logiciel "REFLEX" [99] livré avec le radar permet d'appliquer tout type de traitements : migration de Kirchhoff, migration fk, migration FD... 5.2 Polarisation rectiligne ou circulaire ? En polarisation rectiligne, si les antennes d'émissions et de réceptions sont parallèles, il existe un fort couplage. Pour diminuer cette capacité de couplage, les deux antennes peuvent être orientées orthogonalement. En contrepartie, le niveau de signal rétrodiffusé par les objets enfouis est lui aussi très faible. En effet, le signal rétrodiffusé peut se décomposer en une somme de deux composantes, l'une de même polarisation et l'autre de polarisation croisée. Même si des objets aux formes compliquées dépolarisent l'onde, la composante croisée est en général bien inférieure à la
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