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Radar a balayage conique

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Lobe rotatif d'un systeme a balayage conique.

Un radar a balayage conique est un type de radars qui utilise une technique relativement ancienne pour ameliorer la precision de la poursuite des cibles. Il s'agit d'une methode d' ecartometrie ou le faisceau emis est legerement decale sur l'un des cotes de l'axe optique de l'antenne, puis, en faisant tourner le reflecteur secondaire de l' antenne a l'aide d'un moteur, fait que le lobe de rayonnement tourne autour de cet axe optique.

Ce type de radar a remplace le systeme plus ancien de radiodetection a commutation des lobes utilise durant la Seconde Guerre mondiale par certains radars. Il a lui-meme ete supplante par le radar monopulse . Par contre, le Deep Space Network utilise encore le concept pour maintenir au plus pres la communication avec les sondes spatiales et les sondes Pioneer 10 et Pioneer 11 , stabilisees par rotation sur leur axe, font de meme pour maintenir le contact avec la Terre [ 1 ] , [ 2 ] .

Principe [ modifier | modifier le code ]

Variation de l'intensite de l'echo sonde par le lobe rotatif d'un systeme a balayage conique.

Une antenne radar primaire classique emet un faisceau ayant une certaine largeur angulaire (typiquement de quelques degres). Ceci est suffisant pour reperer des cibles distantes mais la resolution azimutale et verticale n'est pas meilleure que la largeur du faisceau. Pour poursuivre une cible et donner une position precise pour guider un tir anti-aerien, il faut ameliorer la resolution jusqu'a 0,1  degre d'angle. Ceci est obtenu par le sondage conique ou le faisceau emis est legerement decale sur l'un des cotes de l'axe optique de l'antenne, puis, en faisant tourner le reflecteur secondaire de l'antenne a l'aide d'un moteur, fait que le lobe de rayonnement tourne autour de cet axe optique.

Une cible centree sur l'axe optique sera alors en permanence placee au barycentre du lobe et renverra donc un signal de niveau constant. Si la cible est sur le cote, elle ne renverra d'echo que lorsque le lobe ? au cours de sa rotation ? sera pointe vers elle, il en resultera un signal moyen plus faible, ou intermittent si la vitesse de rotation est suffisamment lente ce qui se traduit par une modulation d'amplitude du signal recu a la frequence de rotation du reflecteur secondaire. En maintenant l'antenne dirigee vers la cible pour supprimer la modulation d'amplitude du signal on pourra faire une poursuite automatique de celle-ci.

Inconvenients [ modifier | modifier le code ]

Le defaut de cette technique est que la force du signal recu varie souvent pour des raisons autres que la rotation du lobe. Par exemple, sur une periode de quelques dizaines de secondes, le signal peut etre considerablement affecte par des changements de direction de la cible, par la pluie, par des nuages, etc. Etant donne que le principe meme des radars a balayage conique est base sur les variations d'amplitude du signal recu, de telles sources d'erreur oberent considerablement la precision du systeme.

Les radars a balayage conique sont egalement assez faciles a brouiller. Il suffit pour cela d'envoyer vers le radar un signal cale sur sa frequence et suffisamment puissant pour qu'il soit analyse comme etant le ≪ pic ≫ de l'echo recu. C'est ainsi qu'une serie de courtes rafales de signal, emises au hasard, feront apparaitre une serie de fausses cibles avec des positions differentes. On peut rendre le brouillage encore plus efficace en synchronisant les signaux parasites avec la vitesse de rotation de l'antenne, mais avec un petit retard, ce qui genere un deuxieme ≪ spot [ 3 ]  ≫ tout a fait semblable au premier si bien que rien ne permet de les distinguer. Ce type de brouillage a ete mis au point assez rapidement et pendant la Seconde Guerre mondiale les Britanniques l'ont utilise contre le radar Wurzburg [ 4 ] (radar a balayage conique allemand).

Notes et references [ modifier | modifier le code ]

  1. (en) Wodek Gawronski et Emily Craparo , ≪  Antenna Scanning Techniques for Estimation of Spacecraft Position  ≫, IEEE Antennas and Propagation Magazine , vol.  44, n o  6,‎ , p.  38?45 ( ISSN   1045-9243 , DOI   10.1109/map.2002.1167263 , lire en ligne [PDF] )
  2. (en) ≪  Weebau Spaceflight Encyclopedia  ≫, (consulte le )
  3. Spot  : anglicisme utilise pour designer la marque que laisse une cible sur un ecran radar.
  4. Le Wurzburg etait le principal systeme de guidage de tirs d'artillerie pour la Luftwaffe et l'armee allemande pendant la Seconde Guerre mondiale.