Soutenance mรฉmoire
LA TELEDETECTION
Propriรฉtรฉs physiques des ondes รฉlectromagnรฉtiques
Les propriรฉtรฉs des rayons sont :
โข La rรฉflectance
โข Lโabsorptance
โข La transmittance
Tout corps qui reรงoit une certaine quantitรฉ dโรฉnergie rayonnante dโune source extรฉrieure peut en rรฉflรฉchir une partie. Le rapport entre lโรฉnergie rรฉflรฉchie et lโรฉnergie incidente est appelรฉ coefficient de rรฉflexion ou rรฉflectance. Elle mesure la capacitรฉ dโune surface ร rรฉflรฉchir lโรฉnergie incidente.
On distingue deux types de rรฉflexion :
โข Spรฉculaire : la rรฉflexion est dirigรฉe entiรจrement dans une seule direction comme le cas dโun miroir.
โข Diffuse : la rรฉflexion est dirigรฉe dans toutes les directions, on parle dโune surface diffusante ou Lambertienne
Tout corps qui reรงoit une certaine quantitรฉ dโรฉnergie rayonnante peut en transmettre une partie. Le rapport entre lโรฉnergie transmise ou rรฉfractรฉe et lโรฉnergie incidente est appelรฉ coefficient de transmission ou transmittance. Un objet transparent a une transmittance รฉlevรฉe pour le rayonnement visible.Ces propriรฉtรฉs varient selon lโobjet, la matiรจre, et son caractรจre.
Tรฉlรฉdรฉtection passive
Jusqu’ร maintenant, dans ce chapitre, nous avons vu que le Soleil est une source d’รฉnergie pour la tรฉlรฉdรฉtection. L’รฉnergie du Soleil est soit rรฉflรฉchie (la portion visible) ou absorbรฉe et retransmise (infrarouge thermique) par la cible. Les dispositifs de tรฉlรฉdรฉtection qui mesurent l’รฉnergie disponible naturellement sont des capteurs passifs. Le capteur passif peut seulement percevoir l’รฉnergie rรฉflรฉchie lorsque le Soleil illumine la Terre [6].
Tรฉlรฉdรฉtection active
Un capteur actif produit sa propre รฉnergie pour illuminer la cible : il dรฉgage un rayonnement รฉlectromagnรฉtique qui est dirigรฉ vers la cible. Le rayonnement rรฉflรฉchi par la cible est alors perรงu et mesurรฉ par le capteur. Le capteur actif a l’avantage de pouvoir prendre des mesures ร n’importe quel moment de la journรฉe ou de la saison.
Principe
Ce type de mรฉthode d’acquisition utilise normalement la mesure des rayonnements รฉlectromagnรฉtiques รฉmis ou rรฉflรฉchis des objets รฉtudiรฉs dans un certain domaine de frรฉquences (infrarouge, visible, micro-ondes).
Ceci est rendu possible par le fait que les objets รฉtudiรฉs (plantes, maisons, surfaces d’eau ou masses d’air) รฉmettent ou rรฉflรฉchissent du rayonnement ร diffรฉrentes longueurs d’onde et intensitรฉs selon leur รฉtat. Certains instruments de tรฉlรฉdรฉtection utilisent des ondes sonores de faรงon similaire, et d’autres mesurent des variations dans des champs magnรฉtiques ou gravitaires.
Alors que l’astronomie pourrait รชtre considรฉrรฉe comme de la tรฉlรฉdรฉtection (poussรฉe ร l’extrรชme), le terme tรฉlรฉdรฉtection est gรฉnรฉralement rรฉservรฉ aux observations terrestres [1].
LE RADAR
Le radar (de l’anglais RAdio Detection And Ranging) est un systรจme qui utilise les ondes รฉlectromagnรฉtiques pour dรฉtecter la prรฉsence et dรฉterminer la position ainsi que la vitesse d’objets tels que les avions, les bateaux, ou la pluie.Les ondes envoyรฉes par l’รฉmetteur sont rรฉflรฉchies par la cible, et les signaux de retour (appelรฉs รฉcho radar ou รฉcho-radar) sont captรฉs et analysรฉs par le rรฉcepteur, souvent situรฉ au mรชme endroit que l’รฉmetteur. La distance est obtenue grรขce au temps aller/retour du signal, la direction grรขce ร la position angulaire de l’antenne oรน le signal de retour a รฉtรฉ captรฉ et la vitesse avec le dรฉcalage de frรฉquence du signal de retour gรฉnรฉrรฉ selon l’effet Doppler.Il existe รฉgalement diffรฉrentes informations trouvรฉes par le rapport entre les retours captรฉs selon des plans de polarisation orthogonaux.Le radar est utilisรฉ dans de nombreux contextes : en mรฉtรฉorologie pour dรฉtecter les orages, pour le contrรดle du trafic aรฉrien, pour la surveillance du trafic routier, par les militaires pour dรฉtecter les objets volants mais aussi les navires, en astronautique, etc.
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Guide du mรฉmoire de fin d’รฉtudes avec la catรฉgorie Propagation de l’onde ultrasonore |
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Table des matiรจres
TABLE DES MATIERES
REMERCIEMENTS
TABLE DES MATIERES
NOTATIONS
ABREVIATIONS
INTRODUCTION GENERALE
CHAPITRE 1 : LA TELEDETECTION
1.1. Introduction
1.2. Gรฉnรฉralitรฉs
1.2.1. Source d’รฉnergie ou d’illumination
1.2.2. Rayonnement et le milieu de la cible
1.2.3. Interaction avec la cible
1.2.4. Enregistrement de l’รฉnergie par le capteur
1.2.5. Transmission, rรฉception et traitement
1.2.6. Interprรฉtation et analyse
1.2.7. Application
1.3. Propriรฉtรฉs physiques du rayonnement
1.3.1. Le rayonnement
1.3.2. Le spectre
1.3.2.1. L’ultraviolet
1.3.2.2. Le visible
1.3.2.3. Lโinfrarouge (IR)
1.3.2.4. Les hyperfrรฉquences
1.3.3. Propriรฉtรฉs physiques des ondes รฉlectromagnรฉtiques
1.4. Tรฉlรฉdรฉtection passive
1.5. Tรฉlรฉdรฉtection active
1.6. Principe
1.7. Utilisations
1.7.1. RADAR
1.7.2. LIDAR
1.7.3. SONAR
1.7.3.1. Sonars actifs
1.7.3.2. Sonars passifs
1.8. Conclusion
CHAPITRE 2 : LโECHOGRAPHIE
2.1. Introduction
2.2. Gรฉnรฉralitรฉs
2.3. Lโonde utilisรฉe
2.4. Gรฉnรฉrateurs d’ultra-sons
2.4.1. Les รฉmetteurs magnรฉtostrictifs
2.4.2. Les รฉmetteurs รฉlectrostrictifs
2.4.3. Les gรฉnรฉrateurs piรฉzoรฉlectriques
2.5. Les diffรฉrents modes dโรฉchographie
2.5.1. Mode-A (amplitude)
2.5.2. Mode-B (brillance)
2.5.3. Mode TM (time motion)
2.5.3.1. Temps rรฉel
2.5.3.2. Mode-M (mouvement)
2.5.4. DOPPLER
2.5.5. Mode volumique
2.6. Principe
2.7. Propagation de l’onde ultrasonore
2.8. Longueur d’onde
2.9. Focalisation
2.10. Attรฉnuation
2.11. Amplification
2.12. Limites
2.13. Transducteurs
2.13.1 Sonde en barrette linรฉaire.
2.13.2. Sonde sectorielle.
2.13.3. Sonde convexe.
2.13.4. Choix d’un transducteur approprie
2.14. Conclusion
CHAPITRE 3 : PHYSIQUE ACOUSTIQUE
3.1. Introduction
3.2. Gรฉnรฉralitรฉs
3.3. Les ondes acoustiques
3.3.1. Nature des ondes acoustiques
3.3.2. Classification des ondes acoustiques
3.3.3. Caractรฉristiques
3.3.3.1. Pรฉriode
3.3.3.2. Frรฉquence
3.3.3.3. Amplitude
3.3.3.4. Puissance
3.3.3.5. Intensitรฉ
3.3.3.6. Longueur dโonde
3.3.3.7. Vitesse de propagation
3.3.5. Notion de pression acoustique
3.4. Interaction des ultrasons avec la matiรจre
3.4.1. Absorption des ultrasons dans un milieu homogรจne
3.4.2. Interaction des ultrasons aux interfaces
3.5. Utilisation des ultrasons
3.5.1. Application ร lโรฉchographie
3.5.2. Principe de la piรฉzoรฉlectricitรฉ
3.5.3. Description dโune sonde รฉchographique
3.6. Fonctionnement
3.7. Risques et dangers des ultrasons
3.8. Conclusion
CHAPITRE 4 : SIMULATION SUR LA MODELISATION
4.1. Introduction
4.2. Les paramรจtres nรฉcessaires dans lโรฉtude
4.2.1. Le milieu de propagation
4.2.2. Lโonde ร propager
4.2.3. La gรฉnรฉration et dรฉtection des ultrasons
4.3. Comparaison des matรฉriaux piรฉzoรฉlectriques
4.4. Les donnรฉes obtenues aprรจs calculs
4.4.1. Densitรฉ du milieu
4.4.2. Vitesse de propagation dans le milieu
4.4.3. Impรฉdances acoustiques
4.4.4. Attรฉnuation du milieu
4.4.5. Les coefficients de rรฉflexion
4.5. Outil de simulation
4.6. Simulation
4.6.1. Le transducteur
4.6.2. Emission dans le milieu de propagation
4.6.3. Rรฉception
4.7. Utilisation
4.8. Conclusion
ANNEXE : LA RECUPERATION DES SIGNAUX ULTRASONORES
CONCLUSION GENERALE
BIBLIOGRAPHIE
FICHE DE RENSEIGNEMENTS
RESUME
ABSTRACT
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