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Interdépendances temporelles

Une grande partie des paramètres qui permettent d’opérer un radar sont reliés au temps et sont interdépendants: nombre de rotation par minute, temps d’éclairement, portée maximale non ambigüe, fréquence de répétition des impulsions (FRI), nombre maximal de coups au but. D’autres facteurs sont calculés grâce à une relation temporelle: portée, résolution en azimut, ambigüité de vitesse, etc.

Cette interrelation pose des limites au temps de réception et à la portée maximale non ambigüe. On peut voir dans le diagramme que la vitesse de rotation de l’antenne ne laisse qu’une fraction de temps pour l’illumination d’une cible, temps durant lequel une ou plusieurs impulsions peuvent l’atteindre, selon le taux de répétition, ce qui finalement défini la portée du radar.

Temps de rotation de l’antenne
Temps d’éclairement
Coups au but
Longueur d’impulsion
Maximum possible
Temps de réception

Figure 1 : Interdépendances temporelles

Temps de rotation de l’antenne
Temps d’éclairement
Coups au but
Longueur d’impulsion
Maximum possible
Temps de réception


Figure 1 : Interdépendances temporelles

Temps de rotation de l’antenne
Temps d’éclairement
Coups au but
Longueur d’impulsion
Maximum possible
Temps de réception


Figure 1 : Interdépendances temporelles

Prenons un exemple réel. Un radar classique de contrôle aérien, n’utilisant pas la technologie monopulse, doit sonder sur 360 degrés en moins de 5 secondes pour répondre aux contraintes opérationnelles. Comme le traitement des données est fait en temps réel, introduisant un faible délai supplémentaire pour sonder le même azimut à chaque 5 secondes, le radar doit faire un peu plus que 12 révolutions par minute.

Le temps d’éclairement de la cible dépend de la largeur horizontale du faisceau radar et de la vitesse de rotation. En prenant une antenne parabolique ayant un faisceau de 1,6 degré de largeur, cela donne 360°/1,6° secteurs différents d’illumination, soit 225. Comme la rotation totale prend 5 secondes, un secteur est illuminé 5 secondes/225 secteurs, soit 22,22 millisecondes.

Dans chaque secteur, il faut un certain nombre de coups au but à chaque rotation pour avoir une bonne probabilité de détection. En effet, la moyenne d’intensité des échos revenant de la cible la fait ressortir du bruit de fond et permet de mesurer sa position azimutale correcte (voir intégration des impulsions). Par exemple, si on prend 20 coups au but par rotation, l’impulsion ne doit durer au maximum que 1 milliseconde. Le temps de réception doit donc être d’au plus de 1 milliseconde ce qui donne une portée maximale non-ambigüe plus petite que 150 km.

Si le radar utilise une période décalée de répétition des impulsions, afin d’enlever l’ambigüité de vitesse dans le traitement des échos, il faut réduire le temps de réception. En utilisant 0,8 millisecondes, la portée diminue à 120 kilomètres (65 milles marins). La mesure de l’angle d’élévation (angle de site) de la cible n’est souvent pas possible pour un radar de contrôle aérien ayant de telles contraintes.

Cet exemple démontre que toute variation dans le scénario temporel du sondage peut avoir des conséquences importantes. C’est pourquoi les radars utilisent généralement des paramètres prédéterminés pour maximiser la portée et la détection. Même un petit changement du nombre de coups au but par secteur et par rotation, pour augmenter le temps de réception et donc la portée maximale non-ambigüe, aura des conséquences néfastes sur la probabilité of détection des cibles. Pour améliorer la portée, il faut avoir recours à d’autres techniques comme la technologie monopulse et/ou celle de mise en forme numérique du faisceau.