Propagation longue distance d’ondes de surface sur des sols non lisses – PSOL

La propagation horizontale d’ondes radioélectriques à la surface du sol est sujette à de nombreuses perturbations liées à l’environnement terrestre. La végétation, le taux d’humidité, la nature du sol et le relief introduisent des phénomènes de rétrodiffusion, d’absorptions et de dispersion sur le rayonnement électromagnétique qui vont impacter le bilan de liaison entre des objets communicants (véhicules, infrastructures) ou des couples d’émetteur – récepteur. Le calcul du rayonnement dans ce contexte des communications terrestres n’est pas maîtrisé et nécessiterait une prise en compte rigoureuse de l’environnement sur des distances importantes. Ce projet propose la réalisation d’un logiciel de simulation large bande pour traiter efficacement des propagations longues distances, soit plusieurs milliers de longueur d’onde, tout en prenant en compte les hétérogénéités du sol, des terrains en relief et de la présence de végétation. Nous nous appuyons sur la méthode des différences finies dans le domaine temporel et nous proposons de développer les techniques de fenêtrage glissant, de décomposition de domaines et de montée en ordre sur le schéma numérique afin d’augmenter la précision sur des maillages plus relâchés. La modélisation sera réalisée en 3D, elle devra prendre en compte des terrains réels et cible les bandes HF, VHF et UHF pour couvrir la plupart des communications terrestres civiles et militaires. Elle intègre aussi les dispositifs antennes et porteur en émission et en réception. Les applications visées sont les environnements terrestres de communication, les communications inter-véhicules, avec des stations fixes ou des opérateurs au sol, la radio-compatibilité, la détection radar longue distance d’objet subsurface, au sol ou à basses altitudes. De nombreuses retombées sont attendues sur d’autres problématiques de propagation comme la foudre, la propagation sur la mer et en milieux urbains. L’approche rigoureuse proposée pourra aussi alimenter en modèles de rayonnement les logiciels de couverture radio outdoor qui sont basés sur des méthodes rapides de calcul mais très approximatives pour prédire la propagation dans des environnements complexes.