Soutenance mémoire
Chaine de transmission d’un radar primaire
Radar primaire : caractéristiques
Le système de PSR (radar primaire) consiste à éclairer une portion de l’espace par une onde électromagnétique et à recevoir les échos produits par la réflexion sur des Object à l’intérieur de son volume.Le radar Primaire Possède 2 Propriétés Fondamentales: – Celle de détecter une cible, – Celle de localiser cette cible. Nous dirons simplement que le radar primaire permet de répondre aux questions suivantes: – Existe-t-il un juin cible? – A quelle distance est située du radar et quel est l’azimut? – Cette cible, elle est fixe ou mobile?
Nature des cibles : On peut considérer le radar primaire comme un système non coopératif : – Cibles passives où la fonction réfléchie dépend de la surface équivalente radar. – Les cibles sont des avions mais aussi peuvent être des bâtiments, des nuages,…
Réception du signal dans le bruit
Phénomène
Le problème de réception d’un signal « écho radar », même très petit, ne serait Toutefois pas difficile en soi ; il suffirait, en effet, de l’amplifier suffisamment et nous verrons à la fin de notre propos que nous savons réaliser des récepteurs a grande sensibilité, capable de recevoir et d’amplifier des puissance inferieures au pico watt (10^-12 W).
Le drame est que le signal est toujours accompagné d’un phénomène gênant et Aléatoire qui dénature l’information utile : le bruit. Le bruit de fond qui accompagne le signal peut être d’origines diverses. Le bruit préconisant est celui qui prend naissance dans le récepteur lui-même. Ce bruit propre qui limite la sensibilité du récepteur est d’origine thermique ; il est lié à l’agitation des électrons et on ne sait le réduire a zéro. Les bruits extérieurs, entrant par l’antenne, bruits atmosphériques, cosmiques, ou parasites accidentels d’origine industrielle, ou de brouillages divers en provenance d’un autre radar par exemple, sont généralement d’importance bien moindre ou supprimés. On ne peut dans tout les cas que très difficilement et dans des conditions particulières, en chiffrer les incidences en détection.
Solution :
Pour que cet écho soit visible, il faut que le signal détecté lui est la somme du signal utile que l’on aurait en l’absence de bruit et du bruit seul a l’instant considéré, soit supérieur a la puissance du bruit environnant.
Le signal minimum détectable représente en effet, par définition, la valeur de la puissance utile que l’on doit recevoir a l’entrée pour que la puissance utile disponible à la sortie du récepteur soit au moins égale à celle de bruit.
En fait, un écho dont la puissance est égale à la puissance moyenne du bruit en sortie, serait très difficilement perceptible au milieu de celui –ci.la probabilité de détection d’un tel signal serait pratiquement nulle.
D’autre part il se peut que des « pic » ou pointes de bruit atteignent des niveaux de puissance se traduisant sur un indicateur par une tache analogue à un signal utile, écho d’une cible réelle; on dit alors qu’il y a « fausse alarme »
Pour mieux concrétiser les notions de probabilité de détection et de fausse alarme,Nous placerons, comme on a coutume de la faire, un seuil d’ebasage Si nous fixons ce seuil en k1 pour qu’en l’absence de signal utile le signal bruit parasite ait une probabilité très faible de le dépasser, nous obtiendrons certes un très bon taux de fausse alarme (pfa faible)
Mais comme nous l’avons dit, le signal détecté superposé au bruit fluctue et si nous supposons, par exemple, qu’il passe une fois sur 2 entre 2 niveaux extrêmes n1 et n2, pour le seuil k1 la probabilité de détection sera limité à 50%.
Par contre, un seuil ramené en k2 nous donnerait une probabilité en 100% mais bien illusoire,le signal se trouverait « noyé dans de nombreuses pointe de bruit constituant autant de fausses alarmes.
En pratique, nous fixerons le seuil d’ébasage pour obtenir une probabilité de fausse alarme tolérable avec considération d’exploitation.
Réponse en seconde récurrence
Phénomène
Il n’est pas impossible de détecter des échos de cibles importantes situés à une distance supérieure à c .TR /2, la portée utile d’un radar est calculé en effet à partir d’une équation généralisée dans laquelle intervient, entre autre paramètres, la surface équivalente de la cible .Cette portée pourrait donc être pour certains cibles importantes supérieures à la portée théorique max. Nous pourrions également avoir des conditions de propagations ou de réflexions particulières.
Il est intéressant de connaitre ce qu’il advient d’un écho situé en seconde récurrence, c’est à dire à une distance correspondant à un temps t= TR +t‟
La distance erronée calculée correspondant à la distance affichée serait d‟ = c.t‟/2 = d – Pth
max .
Solution :
La puissance du signal reçu décroissant en fonction de la distance, les réponses en nième récurrence arrivent donc du fait de leur éloignement avec un niveau très faible .Le choix d’une longue période TR serait une solution si ce choix n’était pas par ailleurs lié à d’autres impératifs.
Il suffit généralement pour l’équipement , de disposer d’une commande de sensibilité ou de gain variable dans le temps (GVT) dans la chaine d’amplification du récepteur , pour supprimer les réponses indésirables gênantes ou visibles essentiellement en début de portée sur l’indicateur panoramique .
Présentation du radar TRAC2000
Le radar primaire TRAC 2000 présente la particularité de posséder un émetteur ER 2000 L qui est entièrement en état solide. Cet émetteur unique fournira, par récurrence, quatre impulsions successives, deux longues et deux courtes, afin d’assurer un fonctionnement en diversité de fréquence. Les deux impulsions longues seront du type expansé d’une largeur de 60 µs et les deux impulsions courtes auront une largeur 1 µs.L’émetteur est essentiellement constitué de deux préamplificateurs, de deux pilotes et d’un ensemble de vingt modules de puissance.La puissance crête mesurée en sortie est supérieure à 6,9 kW dans toute la plage de fréquence (Bande L).L’ensemble réception RR 2000 est doublé et reçoit les informations issues des amplificateurs faible bruit hyperfréquences (RF 820). Afin d’assurer la meilleure stabilité possible, le signal radar, après commutation, est transposé à 30 MHz après un premier changement de fréquence à 330 MHz. Le signal impulsion longue à 30 MHz est comprimé pour ramener sa largeur a – 3 dB de 60 µs à 1 µs. Le niveau des lobes secondaires est inférieur ou égal à – 35 dB pour tous les lobes éloignés de plus de 5 µs du pic principal de l’impulsion. Le traitement vidéo doppler TVD 1000 des signaux I & Q échantillonnés s’effectue à l’aide d’un banc de huit filtres. Cet ensemble de filtrage est réalisé par huit processeurs programmables travaillant en parallèle, chacun sur une couronne de la couverture radar. A partir des messages pré-plots provenant des TVD 1000, le TPR 1000 assure une corrélation des pré-plots présents afin de déterminer l’existence ou non d’un plot. le rôle de l’interpolation sera ensuite d’estimer la position, l’amplitude, la vitesse doppler et la qualité des plots reconstitués. Un logiciel de poursuite permet ensuite de créer des pistes avec !es plots, tour d’antenne après tour d’antenne.
Comme l’émetteur, les récepteurs, le traitement TVD et TPR ont leur propre système de test intégré (BITE) connecté au calculateur de surveillance de la station.
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Guide du mémoire de fin d’études avec la catégorie Futur systèmes de surveillance de surface des aéroports |
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Table des matières
DEDICACES
REMERCIEMENTS
Introduction générale
CHAPITRE 1 Introduction au Radar
CHAPITRE 2 Chaine de transmission d’un radar primaire
2.1 TX/RX
2.2 Antenne
2.3 Équation général
Conclusion
CHAPITRE 3
Radar primaire : caractéristiques et problématiques
3.1 Caractéristiques
3.2 Problématiques
3.2.1 Influence des lobes secondaires sur la détection :
3.2.2 Réception du signal dans le bruit
3.2.3 Réponse en seconde récurrence
Conclusion
CHAPITRE 4 Exemple Radar Primaire : TRAC2000 de Thales
4.1 : Présentation du radar TRAC2000
4.2 Principe du radar a compression d’impulsion
4.2.1 Présentation
4.2.2 Concept élémentaire
4.3 Emetteur : ER2000-L
4.3.1 Présentation
4.3.2 Généralité
4.3.3 L’amplification des impulsions
4.4 La baie génération/réception RR 2000 L
4.4.1 Présentation
4.4.2 Rôle
4.4.3 Principe de mise en marche
4.4.4 : Présentation des fonctions
MTD
Principe
Conclusion
Fonction acquisition des plots TVD
Fonction Limiteur de plots
Conclusion
CHAPITRE 5 Radar secondaire
5.1 Le Radar secondaire classique
5.2 Le radar secondaire monopulse
5.3 Le radar secondaire Mode S
Conclusion
CHAPITRE 6 Futur système radar
6.1 ADS (AUTOMATIC DEPENDENT SURVEILLANCE) :
Introduction
6.1.1 Principe
6.1.2 Les fonctions ADS-B
6.1.3 Le Contenu du message ADS-B
6.1.4 Les applications de L’ADS_B
6.2 ADS-C (Automatic Dependant Surveillance Contract)
6.3 Futur systèmes de surveillance de surface des aéroports
6.3.1 Définition
6.3.3 Les fonctions de l’A-SMGCS
6.3.4 Les classifications des A-SMGCS
6.3.5 Les techniques de l’A-SMGCS
6.4 Futur systèmes de surveillance embarqués ACAS/TCAS
6.4.1 Introduction
6.4.2 Fonctionnalités
6.4.3 Zone protégée par le TCAS
Conclusion
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