Radar à pénétration de sol

Ce chapitre analyse en profondeur les approches tomographiques pour l'imagerie électromagnétique GPR, en se concentrant sur les méthodes qualitatives et linéarisées. Il présente des algorithmes testés sur des données expérimentales, basés sur une formulation de Green scalaire. Les méthodes d'imagerie discutées incluent LSM, OSM et B-IS, ainsi que des approches linéarisées. Des expériences sur des données de laboratoire démontrent l'efficacité de ces techniques pour identifier précisément des cibles 3D.

Ce chapitre aborde les méthodes non linéaires et hybrides pour l'imagerie GPR, visant à cartographier les paramètres électromagnétiques d'objets enfouis. Il présente une approche déterministe non linéarisée basée sur la méthode de Newton inexacte, puis explore des techniques hybrides combinant une méthode qualitative de retard et de somme avec l'algorithme précédent. Des exemples comparatifs démontrent la supériorité de l'approche hybride dans une configuration quasi-monostatique.

Ce chapitre explore le déploiement optimal de capteurs pour l'imagerie GPR du sous-sol. Il se concentre sur les approches linéarisées, offrant une complexité réduite adaptée aux conditions de terrain. L'analyse détaillée de l'opérateur direct et de sa reconstruction régularisée est suivie d'une étude approfondie sur l'optimisation du déploiement des capteurs, considérant l'échantillonnage en fréquence et en espace. Des résultats numériques illustrent diverses configurations, fournissant un guide pratique pour optimiser l'imagerie GPR.

Ce chapitre explore l'utilisation de la tomographie GPR (GPRT) pour l'évaluation non invasive des structures enfouies dans le patrimoine culturel. Il présente les concepts du GPR et de la tomographie micro-ondes, en mettant l'accent sur les approches linéaires. Trois études de cas illustrent l'application de la GPRT sur des sites archéologiques célèbres : Paestum, Knossos et la Tombe de Paphos. Le chapitre conclut en évoquant le potentiel des systèmes GPR montés sur drones pour les études archéologiques.

Ce chapitre présente les formulations en champ lointain et proche pour la modélisation des données radar en ondes complètes. Il explique les différences entre ces approches et leur application dans des milieux multicouches. Le texte illustre l'utilisation de ces modèles pour la cartographie de l'humidité du sol et la reconnaissance des gestes. Les auteurs soulignent le besoin d'approfondir l'analyse de l'approche en champ proche, notamment pour la calibration.

Ce chapitre présente 20 ans de R&D en France sur l'évaluation des chaussées flexibles par GPR. Il analyse l'état de l'art des inspections routières, détaille les systèmes GPR et leur acquisition, puis aborde le traitement et l'interprétation des données. De nouvelles approches sont proposées pour améliorer les évaluations, notamment des algorithmes de retard temporel à haute résolution. Le potentiel de l'inversion de forme d'onde complète et du radar à synthèse d'ouverture tomographique est également souligné.

Ce chapitre explore l'utilisation du GPR pour cartographier les systèmes racinaires des arbres de manière non destructive. Il présente un cadre de traitement adapté aux sols complexes et diverses architectures racinaires. L'approche combine des antennes spécifiques, des expériences en laboratoire et sur le terrain, et des outils de traitement classiques pour produire rapidement des images précises. Cette méthode vise à fournir des informations cruciales sur les racines d'arbres, importantes pour le génie civil, l'environnement et l'estimation de la biomasse.

Ce chapitre explore l'utilisation des radars d'auscultation et GPR dans l'exploration planétaire, en se concentrant sur Mars. Il présente un aperçu des radars passés, actuels et futurs, et analyse les contraintes de conception. Le chapitre détaille la caractérisation du sous-sol martien par des radars orbitaux et au sol, soulignant leur complémentarité. Il se focalise ensuite sur le développement de WISDOM pour la mission ExoMars, illustrant les défis spécifiques à l'exploration spatiale