Détection de navires par radars maritimes - Architectures et traitements

La surveillance dans le domaine maritime et côtier revêt 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 ;

• 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 sur une antenne active ;

• différentes technologies de balayage d’antenne : antennes à balayage mécanique et antennes active à balayage électronique ;

• caractérisation du signal émis par sa forme d’onde, sa fréquence porteuse et sa polarisation ;

• expression des signaux émis et reçus sous forme mathématique ;

• caractéristiques principales des signaux impliqués dans le processus de détection : celles des cibles, du bruit thermique, ainsi que les propriétés spectrales et statistiques particulières du fouillis de mer ;

• principe des chaînes de détection utilisées en surveillance maritime :

• compression d’impulsion, principales méthodes de compression comparées, notamment du point de vue des lobes secondaires de compression qui doivent être faibles, surtout dans un domaine de surveillance contenant la côte et de forts échos radar ;

• intégration non cohérente ainsi que calcul du seuil de détection ;

• post-traitements de type « Poursuite Avant Détection » ;

• pour terminer, aperçu des tendances à venir dans le radar de surveillance maritime.

Dans la suite, nous supposons que le lecteur est familier des notions de la théorie du radar et nous le renvoyons aux ouvrages spécialisés si nécessaire. Ces éléments généraux sont :

• bilan de puissance émission-réception ou « équation du radar » [TE 6 650] [TE 6 655] [TE 6 660],

• notions d’ambiguïtés distance-Doppler des formes d’onde,

• compression d’impulsion, les techniques et les codes usuels de compression d’impulsion,

• effet Doppler en radar,

• notions de résolution en distance, en angle et en Doppler.

Le lecteur trouvera en fin d’article un glossaire et un tableau des sigles et symboles utilisés.