Bibliographie & annexes
Présentation
RÉSUMÉ
Le radar est un senseur primordial pour réaliser efficacement la surveillance maritime et côtière.
L’article présente les différents choix d’architecture adaptés à l’environnement, à la réussite des missions et prenant en compte les technologies disponibles. Il traite notamment des architectures monostatiques et bistatiques, du choix de la fréquence de travail, des technologies d’émission, du balayage de la zone par le faisceau d’antenne, de la génération de l’onde émise, de la réception et de la compression d’impulsion.
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Radar is main sensor to achieve efficiently maritime and coastal surveillance. This paper presents different architecture alternatives matched to environment characteristics, effective mission achievement and taking into account available technology. This paper deals with monostatic and bistatic architecture, radiofrequency selection, transmission technologies, area scanning by antenna beam, transmitted waveform generation, reception and pulse compression.
Auteur(s)
-
Jean-Michel QUELLEC : Thales systèmes aéroportés – Direction technique des systèmes de senseurs
-
Stéphane KEMKEMIAN : Thales systèmes aéroportés – Direction technique des systèmes de senseurs
INTRODUCTION
La surveillance dans le domaine maritime et côtier revêt aujourd'hui une importance primordiale. Les applications radars dans ce domaine sont nombreuses. Elles consistent, tout d'abord, à mettre en œuvre la fonction de détection et de localisation associée à cette détection et, parfois, une fonction d'aide à la classification des navires à partir de la signature radar.
L'article aborde les points suivants :
-
intérêt du radar dans ce domaine par rapport aux autres senseurs ;
-
différentes applications de ces radars, avec leurs principales contraintes d'installation terrestres, navales ou aériennes ;
-
présentation des choix d'architecture et de paramètres clés différentes solutions d'architecture d'ensemble et, notamment, les architectures monostatiques et bistatiques ;
-
architectures monostatiques ;
-
principes et contraintes conduisant au choix de la fréquence de travail : réglementation, contraintes d'encombrement, objectifs de discrimination angulaire, pertes atmosphériques et pertes liées aux précipitations ;
-
différentes technologies d'émission : ATOP (Amplificateurs à tube à onde progressive) et émetteurs à état solide centralisés et répartis ;
-
différentes technologies de balayage d'antenne : antennes à balayage mécanique et antenne active à balayage électronique ;
-
différents modes et techniques permettant l'exploration angulaire du domaine de surveillance ;
-
principes conduisant au choix des ouvertures d'antenne et de la vitesse de rotation du faisceau ;
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contraintes sur la génération d'onde et le pilote ;
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constitution typique d'une fonction de réception ;
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contraintes sur la dynamique de signaux à recevoir et contrôles de gain pouvant être réalisés ;
-
signal émis caractérisé par sa forme d'onde, sa fréquence porteuse et sa polarisation ;
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signaux émis et reçus exprimés sous forme mathématique (expressions utilisées pour présenter les caractéristiques de mesure de la distance et de la fréquence Doppler, et exprimer les pouvoirs séparateurs du radar) ;
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présentation de la compression d'impulsion, dernière phase de la réception et technique la plus courante de réalisation du filtre adapté à l'impulsion émise ;
-
différentes méthodes de compression d'impulsion comparées notamment du point de vue des lobes secondaires de compression qui doivent être bien maîtrisés, surtout dans un domaine de surveillance contenant la côte et de forts échos radar.
L'expertise technique et scientifique de référence
MOTS-CLÉS
KEYWORDS
radar | maritime surveillance
VERSIONS
- Version courante de août 2020 par Stéphane KEMKEMIAN
DOI (Digital Object Identifier)
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Conclusion3. Architecture du radar et paramètres clés
3.1 Architecture d'ensemble
On peut distinguer deux architectures de radars :
-
radars monostatiques ;
-
radars bistatiques.
-
Radars monostatiques
La même antenne est utilisée à l'émission et à la réception. Cette configuration permet de réduire la place nécessaire aux aériens puisque le même dispositif est utilisé pour les deux fonctions. La majorité des radars actuels, qu'ils soient utilisés pour la surveillance ou d'autres applications, fonctionnent selon cette configuration.
Le synoptique de principe d'un tel radar est présenté en figure 3.
• À l'émission
Le signal est généré dans l'élément pilote et synchronisation, puis ensuite amplifié par l'émetteur pour atteindre des puissances crêtes qui varient, usuellement, de quelques centaines de Watts à quelques dizaines de kilowatts. Le signal de puissance traverse le circulateur, organe hyperfréquence passif dont le rôle est de diriger le signal émis vers l'antenne et le signal reçu vers le récepteur. Le signal est ensuite rayonné par l'antenne vers la cible.
• À la réception
Le signal, capté par l'antenne, est aiguillé par le circulateur vers le récepteur. Le récepteur réalise la corrélation du signal reçu avec une réplique du signal émis : c'est l'opération de « filtrage adapté » qui sera vue aux § 3.6 et suivants. À l'issue de cette corrélation, le signal, sous forme numérique, est envoyé au traitement qui réalise les fonctions de :
-
traitement de signal (filtrages et détection) ;
-
de traitement de données (extraction des plots cibles et poursuite des cibles).
Les radars monostatiques utilisent généralement une forme d'onde pulsée ; c'est-à-dire que l'émetteur génère des impulsions successives pendant lesquelles le récepteur est bloqué par un dispositif adéquat. On sépare ainsi, dans le temps, les séquences d'émission et de réception.
En effet, hormis...
-
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Architecture du radar et paramètres clés
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - LE CHEVALIER (F.) - Principles of radar and sonar signal processing. - Artech House.
-
(2) - LACOMME (P.), HARDANGE (J.-P.), MARCHAIS (J.-C.), NORMANT (E.) - Air and spaceborne radar sytems. An introduction. - IEE éditions.
-
(3) - NATHANSON (F.E.) - Radar design principles. - McGraw-Hill Book Co. (1969).
-
(4) - DARRICAU (J.) - Physique et théorie du radar. Tome 2 – Principes et performances de base. - Éditeur SODIPE.
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