Le travail réalisé dans le cadre de cette thèse s'intègre dans le domaine de la télédétection de l'environnement maritime. Il porte, d'une part sur l'étude de l'interaction d'une onde électromagnétique avec une surface maritime en présence d'une cible complexe et observée en configuration bistatique. D'autre part, le travail est complété par l'étude et l'analyse de l'influence sur cette interaction des différents paramètres à la fois liés à la cible et à l'environnement. Dans ce contexte d'étude, le présent travail s'articule autour de deux volets importants. Le premier vise l'étude et la simulation de la Surface Equivalente Radar (SER) d'une cible complexe placée dans un environnement marin. Et un deuxième volet applicatif qui traite l'imagerie radar ISAR d'une cible complexe. Afin de traiter le premier point, le modèle électromagnétique retenu est basé sur une combinaison de méthodes asymptotiques (Optique Physique (OP), Optique Géométrique (OG), Méthode des courants équivalents (MCE)) intégrant les phénomènes d'ombrage et les multitrajets. Afin d'introduire l'influence de la surface de mer sur la réponse électromagnétique de la cible dans son environnement, nous avons opté pour une représentation de la scène (cible+surface de mer) par un ensemble de facettes triangulaires. Dans ce cadre, la cible discrétisée par un maillage triangulaire est générée à l'aide d'un outil de CAO (CATIA V5), quant à la surface de la mer, elle est générée en utilisant le spectre de mer d'Elfouhaily (et le modèle de Debye pour la prise en compte des paramètres diélectriques de l'eau de mer). Enfin, afin d'appliquer la méthode développée dans le cadre de l'imagerie radar ISAR, le calcul de la SER de la cible navale a été effectué en considérant une nouvelle représentation de la cible en parallélépipèdes. La méthodologie proposée a été évaluée via des simulations ainsi que des expérimentations (dans la chambre anéchoïque de l'ENSTA Bretagne) sur un modèle générique d'un navire.

La reconnaissance automatique de cibles non coopératives est d’une grande importance dans divers domaines. C’est le cas pour les applications en environnement incertain aérien et maritime. Il s’avère donc nécessaire d’introduire des méthodes originales pour le traitement et l’identification des cibles radar. C’est dans ce contexte que s’inscrit notre travail. La méthodologie proposée est fondée sur le processus d’extraction de connaissance à partir de données (ECD) pour l’élaboration d’une chaine complète de reconnaissance à partir des images radar en essayant d’optimiser chaque étape de cette chaine de traitement. Les expérimentations réalisées pour constituer une base de données d’images ISAR ont été effectuées dans la chambre anéchoïque de l’ENSTA de Bretagne. Ce dispositif de mesures utilisé a l’avantage de disposer d’une maîtrise de la qualité des données représentants les entrées dans le processus de reconnaissance (ECD). Nous avons ainsi étudié les étapes composites de ce processus de l’acquisition jusqu’à l’interprétation et l’évaluation de résultats de reconnaissance. En particulier, nous nous sommes concentrés sur l’étape centrale dédiée à la fouille de données considérée comme le cœur du processus développé. Cette étape est composée de deux phases principales : une porte sur la classification et l’autre sur la fusion des résultats des classifieurs, cette dernière est nommée fusion décisionnelle. Dans ce cadre, nous avons montré que cette dernière phase joue un rôle important dans l’amélioration des résultats pour la prise de décision tout en prenant en compte les imperfections liées aux données radar, notamment l’incertitude et l’imprécision. Les résultats obtenus en utilisant d’une part les différentes techniques de classification (kppv, SVM et PMC), et d’autre part celles de de fusion décisionnelle (Bayes, vote, théorie de croyance, fusion floue) font l’objet d’une étude analytique et comparative en termes de performances. / The automatic recognition of non-cooperative targets is very important in various fields. This is the case for applications in aviation and maritime uncertain environment. Therefore, it’s necessary to introduce innovative methods for radar targets treatment and identification.The proposed methodology is based on the Knowledge Discovery from Data process (KDD) for a complete chain development of radar images recognition by trying to optimize every step of the processing chain.The experimental system used is based on an ISAR image acquisition system in the anechoic chamber of ENSTA Bretagne. This system has allowed controlling the quality of the entries in the recognition process (KDD). We studied the stages of the composite system from acquisition to interpretation and evaluation of results. We focused on the center stage; data mining considered as the heart of the system. This step is composed of two main phases: classification and the results of classifiers combination called decisional fusion. We have shown that this last phase improves results for decision making by taking into account the imperfections related to radar data, including uncertainty and imprecision.The results across different classification techniques as a first step (kNN, SVM and MCP) and decision fusion in a second time (Bayes, majority vote, belief theory, fuzzy fusion) are subject of an analytical and comparative study in terms of performance.

Le travail réalisé dans le cadre de cette thèse s’intègre bien dans le domaine de la télédétection de l’environnement maritime. Il porte notamment, d’une part sur l’étude de l’interaction d’une onde électromagnétique avec une surface maritime en présence d’une cible complexe et observée en configuration bi-statique. D’autre part l’étude est complétée par l’étude et l’analyse de l’influence des différents paramètres à la fois liés à la cible et aussi à l’environnement. Dans ce contexte d’étude, le présent travail s’articule autour de deux volets importants. Le premier vise l’étude et la simulation de la Surface Equivalente Radar(SER) d’une cible complexe placée dans son environnement maritime. Et un deuxième volet applicatif traite l’imagerie radar ISAR d’une scène observée, avec prise en compte des cibles présentes sur la surface. Afin de traiter le premier point, le modèle électromagnétique retenu est basé sur une combinaison de méthodes asymptotiques (Optique Physique (OP), Optique Géométrique (OG), Méthode des courants équivalents (MCE)). Pour l’étude de l’influence de la surface de mer sur la réponse électromagnétique de la cible, nous avons opté pour une représentation de la scène (cible+surface de mer) par un ensemble de facettes triangulaires. Dans ce cadre, la cible discrétisée par un maillage triangulaire est générée à l’aide d’un outil de CAO (CATIA V5), quant à la surface de la mer, elle est générée en utilisant le spectre de mer d’Elfouhaily (et le modèle de Debye pour la prise en compte des paramètres diélectriques de l’eau de mer). Enfin, pour l’application de l’imagerie radar ISAR, le calcul de la SER de la cible navale a été effectué en considérant une nouvelle représentation de la cible en parallélépipèdes. La méthodologie proposée a été évalué via des simulations ainsi que des expérimentations sur un modèle générique d’un navire. / The work presented here interset with remote sensing of the maritime environment.It espacially carried with the study of electromagnetic scattering by sea surface with the presence of the target. This study is done in bistatic configuration. So, it is completed by the analysis of the influence of various parameters related to the target and also to the environment. In this context, this work focuses on two important parts. The first is the study and simulation of Radar Cross Section (RCS) of a complex target placed in the maritime environment.And the second part deals with the application of ISAR radar imagery of an observed scene, with consideration of target on the sea surface. We have opted for a combination between Physical Optics (PO), Geometrical Optics (GO) and Equivalent Edge Currents (ECM) (POGO/ EMC) to estimate the RCS. In order to take into account the infuence of sea surface, we have genereted a 2D sea surface from the Elfouhaily spectrum. In order to integrate the target into the scenario (the target in its environment, radar imagery), we propose a parallelepiped representation of the naval taget and RCS calculation. The proposed methodology was evaluated through simulations and measurements on a generic model of a ship.