Système millimétrique d`imagerie passive temps réel et tout

Ahmad CHAMSEDDINE
Marc HEDDEBAUT
Paul Alain ROLLAND
Système millimétrique
d’imagerie passive temps réel
et tout temps pour détection
de véhicules terrestres
Rapport INRETS n˚250
Août 2003

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14-20 Boulevard Newton, Cité Descartes, Champs sur Marne
F-77447 Marne la Vallée Cedex 2
Contact : [email protected]

Les auteurs :
Ahmad Chamseddine, Doctorant à l’INRETS-LEOST,
Marc Heddebaut, Directeur de recherche à l’INRETS-LEOST,
Paul Alain Rolland, Professeur des Universités, USTL-IEMN, UMR CNRS 8520.
L’Unité de recherche :
Laboratoire Electronique Ondes et Signaux pour les Transports (LEOST)
Institut d’Electronique de Microélectronique et de Nanotechnologie
(USTL-IEMN, UMR CNRS 8520)
Ce rapport a bénéficié des commentaires et remarques des référés
suivants :
Bernard Demoulin, Professeur à l’Université des Sciences et Techniques
de Lilles.
Jean-Paul Artis, Ingénieur système radar chez Thalès Airborne System.
Institut National de Recherche sur les Transports et leur Sécurité
Service des publications : 2, avenue du Général Malleret-Joinville
94114 ARCUEIL CEDEX Tél. : [phone] – Fax : [phone]
www.inrets.fr
© Les collections de l’INRETS
N° ISBN 2-85782-590-0 N° ISSN 0768-9756
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présent ouvrage par quelque procédé que ce soit, sous réserve des exceptions légales.

Rapport INRETS n° 250 3
Fiche bibliographique
UR (1er auteur) Projet N° CNS-2T Rapport INRETS N° 250
Laboratoire Electronique Ondes
et Signaux pour les Transports (LEOST)
Titre
Système millimétrique d’imagerie passive temps réel et tout temps pour détection de
véhicules terrestres
Sous-titre Langue
F
Auteur(s) Rattachement ext.
A. Chamseddine, M. Heddebaut, P.-A. Rolland
Nom adresse financeur, co-éditeur N° contrat, conv.
Région Nord
Pas de Calais/
INRETS 98530069
Date de publication
Août 2003
Remarques
Résumé
La radiométrie passive utilise les émissions thermiques des objets dissipatifs dans la nature. Ces émis-
sions sont étalées sur tout le spectre électromagnétique avec une intensité qui varie selon la loi de Planck.
Avant qu’elles ne soient détectées par le radiomètre, ces émissions subissent des atténuations plus ou
moins fortes en fonction de la fréquence. A 60 GHz l’atténuation atmosphérique est maximale, alors que
à 35, 52, 94 et 140 GHz elle s’avère faible. Dans ces dernières bandes de fréquences, les systèmes
d’imagerie passive présentent ainsi un intérêt majeur par rapport aux systèmes infrarouges et vidéo par
temps de pluie et de brouillard.
Au sol ou embarqué à bord d’un véhicule, l’utilisation en transport terrestre de tels capteurs passifs pré-
sente un certain nombre d’avantages et s’avère complémentaire d’un capteur actif tel qu’un radar de
détection d’obstacles ou ses variantes actuelles : radar à courte portée, contrôleur d’allure intelligent...
Ce rapport de recherche présente une première étape du travail à réaliser. Son objectif est d’introduire
et de contribuer à assurer le développement de cette technologie en transport terrestre. Une méthode de
calibrage est expérimentée sur un prototype développé en bande S. les performances ont été suffisam-
ment encourageantes afin de passer à la seconde étape du projet qui a consisté à développer un radio-
mètre monocanal hybride en bande V. Celui-ci a été conçu, les différents circuits nécessaires à la réalisa-
tion de ce démonstrateur ont été ensuite réalisés. Ce démonstrateur a ensuite été assemblé et caractérisé.
De premiers résultats de mesures significatifs ont été enregistrés sur ce prototype.
Mots clés
Capteur, détection d’obstacles, radiométrie
passive, calibrage sensibilité thermique,
détection directe, millimétrique, temps réel
Nb de pages Prix Bibliographie
119 15,24 €oui

4Rapport INRETS n° 250
Publication data form
UR (1st author) Projet N° INRETS report N° 250
Laboratory of electronics, wave and
signal processing for Transport (LEOST) CNS-S2T2
Title
Passive real time millimetre wave sensor for terrestrial transport obstacle detection
Subtitle Language
F
Author(s) Affiliation
A. Chamseddine, M. Heddebaut, P.-A. Rolland* *IEMN-UMR CNRS 8520
Sponsor, co-editor, name and address Contract, conv. N°
Nord-Pas-de-Calais
Regional Council
INRETS 98530069
Publication date
August 2003
Notes
Summary
Active imaging is well established for civilian and military applications. For instance, collision
warning/avoidance radars have been developed and tested by several manufacturers with tech-
nical success at 77 GHz. However such radar techniques generate high-radiated power due to the
high antenna gain required and contribute to electromagnetic pollution which is a becoming an inc-
ceasing subject of disquiet. The purpose of this contribution is to describe a passive millimeter
wave camera for traffic supervision and control (motorways, crossroads, car parks...) and on-
board obstacle detection. These applications require real-time operation as well as low-cost and
compactness achievements. To achieve low cost, a direct detection radiometric technique was
retained using a set of elementary radiometers (pixel) consisting of an active monolithic detecting
antenna.
Key Words
Sensor, obstacle detection, passive radiometry,
direct detection, real time
Nb of pages Price Bibliography
119 15.24 €yes