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[Stage Recherche Master 2 ou PFE ingénieur 3A]Modélisation et analyse du MicroDoppler Radar

5 Janvier 2022


Catégorie : Stagiaire


Au sein de l’équipe REMS du pole STIC à l’ENSTA Bretagne (Brest), de nombreux travaux sont réalisés dans le cadre de l’imagerie Radar allant de la modélisation électromagnétique d’un objet jusqu’à l’identification de celui-ci en passant par la reconstruction de l’image Radar. Ainsi dans le cadre de l’identification automatique de cibles Radar, le processus de reconnaissances à partir de données Radar peut se découper en plusieurs étapes allant de l'acquisition des signaux (ou modélisation) jusqu'à l'interprétation des résultats (prise de décision, classification), en passant par le traitement et la reconstruction de l’image.

Dans cette étude, la problématique est principalement liée à la mesure électromagnétique d’une cible et concerne plus particulièrement les éléments en mouvement d’une cible (pales d’hélicoptère, turbine de réacteur…) qui vont créer des phénomènes de Micro-Doppler. Ces phénomènes sont propres aux propriétés géométriques et dynamiques de la cible et permettent théoriquement une meilleure identification de la cible.

Ainsi ce projet se situe dans le cadre général de la modélisation et de l’analyse du Micro-Doppler à partir du signal mesuré (ou simulé). Il s’agit d’étudier et de mettre en œuvre une (des) méthode(s) permettant la classification de cibles à pratir du Micro-Doppler.

Mots clés
Signatures EM, cibles fluctuantes, micro-doppler, drones, méthodes d'analyse et de traitement du signal, identification (Machine Learning).

 

Présentation ENSTA Bretagne
L’ENSTA Bretagne rassemble sur son campus brestois une école d’ingénieurs et un centre de recherche pluridisciplinaires, soit 910 étudiants en cycle ingénieur, formation d'ingénieur par apprentissage, master, mastère spécialisé ou thèse.
Cet établissement public forme des ingénieurs généralistes, capables d'assurer, dans un environnement international, la conception et la réalisation de systèmes de haute technologie pour tous les secteurs de l’industrie : naval, aérospatiale, automobile, télécommunications, énergie, défense… Les domaines de spécialisation proposés sont larges couvrant ainsi les sciences marines (architecture navale, énergies marines renouvelables, hydrographie, systèmes d’observation et robotique autonome) et des défis technologiques pluridisciplinaires (modélisation mécanique, architecture véhicule, pyrotechnie, systèmes numériques et sécurité, management de projets industriels). Les travaux de recherche, menés le plus souvent en fort partenariat industriel, sont conduits au sein de laboratoires multi-établissements : en technologies de l’information et de la communication (Lab-STICC, UMR CNRS 6285), en sciences mécaniques (IRDL, UMR CNRS 6027), en sciences humaines et sociales (CRF, EA 1410).

Objectifs de l'étude
L’objectif de ce projet est, dans un premier temps, de comprendre et de modéliser l’influence les phénomènes de micro-doppler sur la mesure électromagnétique d’une cible en mouvement. Dans la deuxième partie du projet, il s’agit d’explorer les possibilités d’analyser finement les phénomènes du Micro-Doppler via des méthodes de traitements en lien avec les signaux non-stationnaires (ondelette, méthodes temps-fréquence …) afin de développer une architecture d’identification de cibles (Machine Learning).

Dans ce contexte, le projet peut se découper en plusieurs étapes :
- Etude des phénomènes physiques en lien avec le Micro-Doppler. Implémentation d’un modèle simple (de type points brillants).
- Génération de base de données synthétiques et développement d’une méthode permettant l’analyse fine du signal (méthodes de type temps-fréquence)
- Application à une problématique d’identification de cible via le Micro-Doppler (modèle de type réseaux de neurones ou CNN). Comparaison et évaluation de l’approche proposée (avantages et inconvénients…)

Si le temps le permet, dans une troisième partie, il s’agit d’explorer les possibilités d’observer les micro-doppler sur des acquisitions réalisées dans la chambre anéchoïque de l’ENSTA et de les confronter aux modèles développés.

Quelques éléments de bibliographie :
[1] Chen, V. C. The micro-Doppler effect in radar. Artech House, 2019.
[2] FIORANELLI, Francesco, GRIFFITHS, Hugh, RITCHIE, Matthew, et al. Micro-doppler radar and its applications. The Institute of Engineering and Technology (IET), 2020.

Nom du laboratoire d’accueil
Lab-STICC UMR CNRS 6285
ENSTA-Bretagne (groupe STIC/REMS)

Lieu du stage
ENSTA-Bretagne
STIC/REMS (Lab-STICC UMR CNRS 6285) BREST

Compétences attendues
Ce poste est ouvert dans le cadre d'un PFE (projet de fin d'étude) de niveau Master II ou école d'ingénieurs (3ème année) dans l’un (ou plusieurs) des domaines siuvant :
• Connaissance dans le domaine des ondes électromagnétiques (Radar)
• Traitement du signal et des images
• Facilités en programmation informatique : Python, Matlab, …
Des connaissances dans le domaine de traitement de données, du Machine Learning et de la télédétection radar seraient un plus.

Date de début : mars 2022
Durée du stage : 6 mois

Envoyer un CV, lettre de motivation à :
Cexus Jean-Christophe, jean-christophe.cexus@ensta-bretagne.fr