LOCA_3D - Outil de localisation 3D et de classification des réseaux enterrés par radar à saut de fréquence multi-antennes | FEREC 2018

Outil de localisation 3D et de classification des réseaux enterrés par radar à saut de fréquence multi-antennes Lauréat de l’appel à projets 2018 Fondation FEREC « Des innovations numériques pour la conception, la construction, l’évaluation et la maintenance des infrastructures » 9 / 23 5 Résultats acquis L’état du marché en terme de dispositif radar commercialisé permet d’identifier quelques systèmes actuels RSF multi-antennes disponibles sur le marché. Malheureusement, ces outils sont très chers, restent limités en performances et en capacité de traitement de l’information et n’offrent aucune possibilité d’interfaçage. L’idée ici est de développer une solution propriétaire bas coût en concevant une chaine d’acquisition complète hybride pour en maitriser tous les paramètres. Plusieurs architectures de chaînes d’acquisitions ont été caractérisées afin d’en extraire leurs performances pour ainsi les comparer mutuellement. 5.1 Ingénierie : conception d’un radar à sauts de fréquence multi-antennes : 1 ère phase Le travail, dans une première partie, a été réalisé dans le cadre d’une collaboration avec l’Ecole Supérieure d’Electronique de l’Ouest. Celui-ci a permis d’aboutir à un premier démonstrateur de laboratoire. 5.1.1 Principe de fonctionnement du radar à sauts de fréquence Un radar à pénétration de sol est un appareil qui utilise le principe du radar. Le dispositif en question envoie une onde électromagnétique qui est transmise vers une structure sous test par le biais d’une antenne, l’onde incidente pénètre la structure à ausculter et est réfléchie puis réceptionnée. La réflexion de l’onde est générée par les différences de propriétés diélectriques des différents matériaux pénétrés. Le temps de trajet aller-retour, l’amplitude et la phase du signal émis sont alors enregistrés pour ensuite être traités. Lorsqu’on utilise un VNA, les données sont enregistrées en paramètre(s) S en fonction du nombre de ports utilisés (S11/S22 mono statique ou S21/S12 bi-statique). Typiquement, dans le cas de d’un radar à sauts de fréquence (RSF) le signal est émis sur une dynamique en fréquence importante réglée en fonction de la profondeur d’investigation souhaitée et des antennes utilisées. En effet la profondeur à ausculter va directement dépendre de la fréquence du signal émis par le générateur du radar. En effet, plus la fréquence émise sera basse, plus la pénétration sera importante (mais moins bonne sera la résolution spatiale). A l’inverse plus la fréquence émise sera élevée, moins la pénétration sera importante (mais meilleure sera la résolution en surface). 5.1.2 Etat de l’art Une première étape a consisté à dresser un état de l’art des différentes technologies constituant notre chaîne d’instrumentation radar à sauts de fréquence (VNA, multiplexeur, antennes). 5.1.2.1 Les techniques de multiplexage