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Les grandes orientations de recherche


Moyens expérimentaux

Nous disposons de plusieurs dispositifs de mesures, en particulier deux chambres
anéchoïques qui permettent de réaliser des mesures du champ
rayonné par des antennes en milieu contrôlé. Elles permettent également de mesurer le champ
diffracté par des cibles,
en configuration monostatique et en configuration bistatique,
pour des fréquences allant de 700 MHz à 26 GHz. La plus grande de ces chambres permet des mesures avec une géométrie
sphérique et a servi à
mesurer les champs diffractés pour trois sessions speciales de la
revue Inverse Problems. La
plus petite chambre permet le déplacement d’antennes dans un plan horizontal, pour par exemple sonder des sols
en configuration bistatique, grâce au mouvement des antennes au-dessus d’une cuve contenant des milieux inhomogènes.
Nous disposons également d’un scanner circulaire fonctionnant à 434 MHz qui permet de
faire des mesures du champ diffracté en configuration bistatique, pour des objets placés
dans une cuve circulaire d’un diamètre de 60 cm.
Nous concevons également des systèmes de mesures de permittivité
d’échantillons de matériaux solides ou granulaires.


Modélisation de phénomènes de diffraction

Nous développons des outils simulant l’interaction
entre un champ électromagnétique et son environnement.
Nous travaillons plus particulièment sur des techniques de résolution par éléments finis 2D et 3D.



Design optimal et calibration

Nous nous intéressons à la notion de design optimal en fonction de l’application visée. Nous cherchons ainsi à déterminer le nombre minimal d’antennes,
leurs positionnements, les fréquences utiles, ... afin d’obtenir des mesures
fiables et non-redondantes. Ainsi, nous concevons
des outils théoriques pour répondre à cette problématique, en nous servant notamment
des propriétés spectrales des opérateurs de diffraction. Ces travaux nous aident également à mettre au point des protocoles de calibration simples et robustes.


Méthodes d’inversion et d’imagerie

Il s’agit ici de caractériser des milieux par sondage électromagnétique.
Ces milieux peuvent être de nature homogène ou hétérogène, et des
objets connus ou inconnus peuvent être positionnés à l’intérieur.
Ce type de configuration intervient lorsqu’on s’intéresse à la détection à
partir du champ diffracté d’objets déterministes enfouis dans des milieux
plus ou moins complexes (canalisations, poches d’eau, mines) ou à la caractérisation
de zones inhomogènes quelconques (humidité du sol, température, ...).

Nous étudions pour cela différentes classes d’algorithmes d’inversion :
des techniques qualitatives non itératives (rétropropagation, tomographie par diffraction,
DORT, Linear Sampling Method, MUSIC, corrélation des champs), des techniques quantitatives itératives
(méthodes de Newton en utilisant les notions d’états adjoints)
avec prise en compte éventuelle
d’information a priori (algorithme level-set pour des objets homogènes par morceaux, représentation des inconnues sur des bases de fonctions adaptées, régularisation, ... ).