Fusion de capteurs radars et infrarouge pour l'aide au pilotage d'hélicoptère

The PhD work is carried out at the Laboratory of Electronics, Antennas and Telecommunications in the frame of a millimetre detection system in the used for two projects. The INFRADAR Project in collaboration with companies (ATE and Opéra Ergonomie) aims to conceive a flying assistance system for helicopters in order to avoid obstacle as high voltage power line and pylons at long range. The Sakura Project in collaboration with a foreign institute LEAT, (Electronic Navigation Research Institute of Tokyo) is focused on the Foreign Object and Debris detection (FOD) on airport runways. The first chapter is a state of art of millimetre radar and antennas. The chosen antenna for our application is a reflectarray. The second chapter is dedicated to the study of originals elementary cells that allow polarisation conversion and frequency stability. The chapter three describes the three developed reflectarrays with circular polarisation, simultaneous multi-beam operation and low noise radiation level. The chapter four talks about the several measurements campaigns carried out in Tokyo and Sendaï for the Sakura Project. The results will be compared to a theoretic model to define the system limitation. Finally, we discuss in the chapter 5 about the measurements carried out at Aix en Provence and Sophia Antipolis in the framework of the INFRADAR Project. This latter being just started the first results underline the detection capacities for our application.Cette thèse, effectuée au Laboratoire d'Electronique, Antennes et Télécommunications, a pour objectif la conception d'un système de détection en bande millimétrique dans le cadre de deux projets. Le projet INFRADAR en collaboration avec des partenaires industriels (ATE et Opéra Ergonomie) vise à développer un système d'aide au pilotage d'hélicoptère par la réalisation d'un système anticollision capable de détecter des obstacles comme les lignes à hautes tensions ou les pylônes électriques à longue portée. Le projet Sakura en collaboration avec un institut étranger (Electronic Navigation Research Institute, ENRI, of Tokyo) se focalise sur la détection d'objets et de débris sur piste d'aéroport. Le premier chapitre est un état de l'art des radars et antennes millimétriques. L'antenne retenue pour notre application est un réseau réflecteur(reflectarray). Le deuxième chapitre est consacré à l'étude de cellules élémentaires originales qui permettent la conversion de polarisation et la stabilité en fréquence. Le chapitre trois décrit les 3 réseaux réflecteurs développés avec pour objectif l'obtention d'une polarisation circulaire, d'un réseau réflecteur multi-lobes, d'un réseau réflecteur bas bruit. Le chapitre quatre illustre les différentes campagnes de mesures réalisées à Tokyo et Sendaï lors du Projet Sakura. Les résultats sont confrontés à un modèle théorique afin de comprendre les limites du système. Enfin nous discutons dans le chapitre cinq des mesures réalisées à Aix en Provence et Sophia Antipolis dans le cadre du Projet INFRADAR. Le projet commençant à peine, les premiers résultats présentés permettent d'entrevoir le potentiel de notre système pour l'aide au pilotage