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EnglishRÉSUMÉ
Cet article décrit des procédés de traitement du signal appliqués au radar. La Visualisation des Cibles Mobiles (VCM) est analysée, avec le cas particulier des échos vus par les radars pulse doppler aéroportés. Sont ensuite décrits les radars continus de mesure de vitesse des cibles. Suit une analyse des propriétés caractéristiques du clutter et de leurs conséquences sur la visibilité des cibles. Le filtrage linéaire est ensuite expliqué à travers l'étude des radars, à compression d'impulsion, à corrélation, pulse doppler, et à haute résolution angulaire.
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Jacques DARRICAU : Ingénieur général de l'armement - Ingénieur ENICA et ENSAE
INTRODUCTION
Dans cet article, l'accent est mis sur les traitements du signal radar permettant la détection des mobiles dans le clutter, leurs principes, les techniques de réception qui en résultent et leurs critères de performances.
Les performances de ces dispositifs sont liées à la nature des échos parasites dits « clutter » (échos de réflexion des ondes sur le sol, la mer, les nuages) ou « fouillis » qui les entoure. Une analyse des propriétés caractéristiques du clutter (pouvoir réflecteur, intensité des échos parasites, comportement spectral), et de leurs conséquences sur la visibilité des cibles, est donc proposée, avec une loupe sur le cas du clutter vu par les radars pulse doppler aéroportés.
La Visualisation des Cibles Mobiles (VCM), qui a pour objectif de permettre de déceler la présence de cibles mobiles dans un milieu d'échos fixes ou lents, est abordée par l'examen de l'effet du doppler des cibles sur un train d'impulsions. Les chaînes d'émission/réception utilisées pour obtenir ces signaux sont présentées. Les différents types de traitement du signal :
-
filtres simple et double annulation ;
-
filtres linéaires ;
-
filtrage de vitesse ;
-
réalisation type pulse doppler ;
sont décrits et leurs performances analysées.
Le cas particulier des échos vus par les radars pulse doppler aéroportés est analysé et conduit à examiner les différentes solutions :
-
radars sans ambiguïté de distance (ou BFR) ;
-
radar sans ambiguïté de vitesse (ou HFR) ;
-
radar avec ambiguïté de distance et de vitesse (ou MFR) ;
et leurs degrés de performances.
Sont ensuite décrits, dans leur principe et leurs modes de fonctionnement, les radars continus, solution la plus simple de mesure de la fréquence doppler des cibles, si on ne s'intéresse qu'à leur vitesse.
Leurs particularités, notamment :
-
l'influence du découplage émission réception sur la portée radar ;
-
le comportement des radars continus devant les échos fixes.
sont examinées.
Enfin, un exposé des principes des radars transhorizon participant à la détection lointaine des cibles à basse altitude :
-
radar transhorizon a ondes de surface (Grounds-waves or surface-waves radars) ;
-
radars transhorizon à rétrodiffusion ionosphérique (Skywave radars or OTH (over the horizon) radars).
ainsi que la description de leurs éléments caractéristiques
MOTS-CLÉS
détection radar traitement du signal détection localisation traitement de signaux de radiocommunication radar aéroporté
DOI (Digital Object Identifier)
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1. Propriétés caractéristiques du clutter
Le volume de détection d'un radar est limité par la présence d'échos indésirables, provenant de perturbations atmosphériques, nuages, pluie, neige, ou dus à la réflexion des ondes sur le sol ou la mer.
L'ensemble de ces échos perturbateurs est désigné sous le nom de « clutter », qui a comme équivalent français le terme « fouillis », plus récent.
On entendra donc parler de clutter (ou fouillis) atmosphérique, clutter (ou fouillis) de mer, clutter (ou fouillis) de sol.
Au cours de la présente étude, nous tenterons de définir :
-
les volumes, ou surfaces, de clutter interceptés par un radar ;
-
les surfaces équivalentes unitaires du clutter η ou σ 0, qui seront exprimées en m2/m3, ou en m2/m2 suivant les cas.
Nous présenterons dans ce chapitre les méthodes à utiliser pour le calcul des perturbations dues aux précipitations, qui amèneront à la définition du rapport :
1.1 Ouverture équivalente – Angle solide équivalent
-
Dans le lobe principal, le gain d'une antenne peut être exprimé en utilisant l'approximation du « lobe gaussien », soit la relation :
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Propriétés caractéristiques du clutter
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - BARTON (D.K.) - Radar system analysis. - Artech House.
-
(2) - BLANCHARD (Y.) - Le radar 1904-2004 – Histoire d'un siècle d'innovations techniques et opérationnelles. - Ellipses, Thales (2004).
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(3) - DARRICAU (J.), BLANCHARD (Y.) - Histoire du radar dans le monde puis en France. - Revue PEGASE, revue de l'électricité et de l'électronique (2003).
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(4) - NATHANSON (F.E.) - Radar desing principles. - Mc Graw-Hill Book Compagny, New-York (1969).
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(5) - DARRICAU (J.) - Physique et théorie du radar. - Sodipe (1994).
-
(6) - CARPENTIER (M.H.) - Le radar. - Collection Que sais-je (1987).
-
...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
• SEE – Société de l'électronique, de l'électricité et des TIC http://www.see.asso.fr
• THALES – Constructeur de radars français http://www.thalesgroup.com
• Programme Eurofrghter-typhoon https://www.eurofighter.com/
• EADS – Leader mondial de l'aérospatiale, défense et services associés http://www.eads.com
HAUT DE PAGE
• IRS – International Radar Symposium – Un colloque, en principe annuel, qui se tient chaque année dans une ville différente d'Europe de l'Est http://www.irs-2013.de
• IRS India – International Radar Symposium India http://www.radarindia.com
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