Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
RÉSUMÉ
L'une des applications fondamentales en radio surveillance est la détermination des angles d'incidence des ondes radioélectriques à des fins de localisation. La radiogoniométrie des signaux y constitue la base des modes d'alerte et de réaction des forces tactiques présentes sur les théâtres d'opérations. Par ailleurs, la localisation des émetteurs à partir de radiogoniométries est une composante essentielle du Renseignement d'Origine ElectroMagnétique (ROEM) partie de systèmes terrestres, navals ou aéroportés. Dans le domaine civil, la radiolocalisation contribue fortement à la résolution des problèmes de brouillage et d’interférence, ainsi qu'aux mesures et contrôles qui constituent le coeur de la régulation des fréquences.
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Radio communications have become essential for the functioning of our society with a significant increase in the volumes of information being exchanged. In the military domain, they are vital to the conduct and the control of operations. A key domain of radio-surveillance relies on signal direction and transmitter localization. Direction finding and transmitter location directly contribute to interference diagnosis and resolution, and generally to better measurements and controls for frequency regulation. Relevant to military radio surveillance, direction finding is the basis of alert modes for tactical forces in the theater of operations. In addition, transmitter location is a core function within electronic intelligence, both for terrestrial maritime and aeronautical sensors and systems.
Auteur(s)
-
François delaveau : Ingénieur de l'École nationale supérieure de techniques avancées - Expert en traitement du signal et guerre électronique de Thales Communications & Security
-
Yvon LIVRAN : Ingénieur de l'École nationale d'Ingénieurs de Brest - Responsable de la réglementation du spectre pour Thales Communications & Security -
INTRODUCTION
Les communications sont devenues essentielles, aussi bien dans le domaine civil (fonctionnement politique, économique et social de notre société de plus en plus axée sur la transmission d'informations entre particuliers, acteurs économiques, dirigeants et organismes régulateurs), que militaire, pour la conduite des forces et le contrôle du théâtre d'opérations.
L'utilisation rationnelle et efficace du spectre pour les applications civiles et la vérification de la bonne application de la réglementation a toujours nécessité des fonctionnalités de radiogoniométrie des signaux et de radiolocalisation des émetteurs de communication, intégrées aux moyens de surveillance du spectre. La radiogoniométrie est alors principalement liée aux besoins :
-
de localiser les émetteurs brouilleurs ou intrus ;
d'aider, le cas échéant, au diagnostic de situations d'interférences ;
de rendre plus fiables et précis le contrôle du bon emploi du spectre, les mesures des niveaux de champs et les vérifications de conformité des émetteurs légitimes aux réglementations locales.
Dans le domaine militaire, le besoin d'alerte et de réaction des forces de théâtre aux menaces possibles a toujours fait appel à des fonctionnalités fortement automatisées de radiogoniométrie, associées, le cas échéant, à des fonctions d'identification des signaux interceptés [TE 6 893].
Intégrés aux dispositifs tactiques déployés sur les théâtres ou aux systèmes d'informations des forces en opérations, les radiogoniomètres sont des senseurs essentiels pour les modes d'alerte et d'autoprotection. La radiogoniométrie et la radiolocalisation contribuent par ailleurs fortement au renseignement d'origine électromagnétique (ROEM), et sont de ce fait présentes dans de nombreux senseurs et systèmes de senseurs terrestres, maritimes et aéroportés.
Les progrès des technologies de transmission numériques, les volumes transmis, la variabilité des formes d'ondes et des protocoles d'accès radio se sont fortement accélérés ces vingt dernières années, accroissant, non seulement l'hétérogénéité des signaux, mais aussi la densité d'émetteurs, la complexité et l'in-stationnarité des environnements de propagation ; et finalement les besoins de sensibilité, de résistance aux interférences et aux brouillages des radiogoniomètres. Par ailleurs, la tacticité, la rapidité et l'automatisation des radiogoniomètres restent dimensionnantes pour leurs performances opérationnelles.
Toutefois, pour répondre à cette complexification et au renouvellement en conséquence des exigences opérationnelles, les radiogoniomètres ont pu bénéficier, eux aussi, des progrès technologiques récents pour augmenter drastiquement les largeurs de bande et les vitesses de balayage, et pour paralléliser massivement les traitements embarqués.
Cet exposé s'appuie sur les articles précédents [TE 6 890] et [TE 6 891].
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KEYWORDS
direction finding | location estimators | antenna array processing | location
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Conclusion
En anglais
6. Radiolocalisation LSU en ondes décamétriques
La Localisation à station unique (LSU) ou SSL (Single Site Location) permet de déterminer, à l'aide d'une seule station de radiogoniométrie, les coordonnées géographiques d'un émetteur HF en utilisant la réflexion des ondes sur les couches ionosphériques pour assurer une estimation de la distance radiogoniomètre-émetteur. Le radiogoniomètre doit donc être capable, en plus de l'azimut, de fournir une mesure de l'angle de site Δ (figure 27).
La connaissance de l'angle de site permet d'estimer la distance en s'appuyant sur les paramètres connus, ou mesurés, de l'ionosphère le long du trajet de propagation du signal. La distribution des couches ionosphériques, variables en temps, en lieu et en altitude entre 100 et 400 km, est fonction de paramètres relativement bien maîtrisés comme l'indice solaire.
Il existe des modèles de canaux ionosphériques et des systèmes de sondage de la propagation ionosphérique sur lesquels le radio-goniomètre LSU peut s'appuyer le cas échéant. À partir de ces paramètres il est possible, pour une position de la station LSU, une période (saison heure) et une fréquence données, d'estimer de manière déterministe par tracé de rayon, le transfert des rayons HF dans l'ionosphère en fonction de la position de l'émetteur.
• Le procédé consiste à exploiter des tracés de rayons qui fournissent des abaques de l'angle de site en fonction de la distance : à une mesure de cet angle correspond une distance dépendant de la hauteur des couches ionosphériques, mais aussi du mode de propagation (figure 27).
La présence de plusieurs couches se traduit donc par plusieurs courbes correspondant à plusieurs valeurs possibles de l'angle de site, et ce pour la même distance horizontale.
L'interférométrie, ou une méthode à haute résolution, peuvent être utilisées pour la mesure de l'angle de site, comme cela a été montré aux chapitres précédents. En pratique, la mesure n'est viable que si un trajet est de 10 dB supérieur à l'énergie cumulée des autres trajets après intégration et traitement (c'est-à-dire au niveau de la prise de décision pour la valeur de l'estimation de synchronisation de site).
Pour améliorer le procédé, les systèmes de LSU par goniométrie des sites procèdent par des méthodes histogrammiques....
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Radiolocalisation LSU en ondes décamétriques
BIBLIOGRAPHIE
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(2) - GERMAIN (P.), MAGUER (M.), KOPP (L.) - Comparison of resolving power of array processing method by analysis an analytical criterion, Addendum Proc. ICASSP-1989. - IEEE Transaction on Aerospace, vol. AES-19, no 1, p. 123-133, janv. 1983.
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(5) - WIDROW (B.), DUVALL (K.M.), GOOCH (R.), NEWMANN (W.C.) - Signal cancellation phenomena in adaptive antennas : causes and cures. - IEEE Trans. Ant. Prop., vol. 30, no 3, p. 469-478, mai 1982.
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