thesis

Effets des inhomogeneites de l'atmosphere sur un systeme de distancemetrie micro-ondes

Defense date:

Jan. 1, 1998

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Institution:

Toulouse 3

Disciplines:

Directors:

Abstract EN:

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Abstract FR:

Les techniques radar trouvent aujourd'hui des developpements nouveaux dans des applications geophysiques telles que les surveillances de sites instables ou de volcans. Elles permettent des mesures fines de variations de distances et presentent l'avantage de fonctionner par tous les temps. Le radar sol mis au point a l'onera s'appuie sur des marqueurs passifs (reflecteurs triedres) et exploite la phase du signal dans le but d'obtenir des precisions inferieures au dixieme de millimetre pour des portees de quelques kilometres. Par contre, l'indice de refraction en micro-ondes est beaucoup moins stable qu'en optique et en particulier la sensibilite a la vapeur d'eau provoque des fluctuations du signal en phase qui peuvent conduire a des erreurs de quelques dizaines de parties par million et donc entrainer des interpretations erronees. L'objectif de ce travail et de proposer des methodes pour remedier a cet inconvenient qui constitue la principale source d'erreur. Pour cela, apres une etude de la turbulence atmospherique, nous avons construit une modelisation qui s'appuie sur plusieurs approches : la methode de rytov et l'optique geometrique. Celles-ci relient directement les caracteristiques statistiques d'une atmosphere turbulente aux produits statistiques de l'onde tels que les fonctions de correlation, les variances ou les spectres temporels, aussi bien en amplitude, en phase qu'en difference de phase. Les differentes modelisations ont ete adaptees afin de calculer theoriquement les erreurs dues aux inhomogeneites de l'indice de refraction mais egalement afin de tester des methodes de compensation, notamment le moyennage temporel et des methodes de calibration sur points de references fixes. Parallelement, les donnees collectees au cours d'une campagne d'experimentation nous ont permis de valider les modeles et surtout les methodes de compensation proposees. Elles s'averent efficaces et ameliorent de maniere significative les performances du systeme.