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Surface équivalente radar

Figure 1 : Diagramme de la surface équivalente radar expérimentale du bombardier B–26 à la fréquence 3 GHz (selon Skolnik)

Figure 1 : Diagramme de la surface équivalente radar expérimentale du bombardier B–26 à la fréquence 3 GHz (selon Skolnik)

Surface équivalente radar

La forme et la capacité de rétrodiffusion d’un signal radar par une cible est appelé sa surface équivalente radar (σ). Il a pour unité les mètres carrés. Si toute l’énergie incidente du faisceau radar était diffusée de façon égale dans toutes les directions, σ serait alors la section efficace de la cible perpendiculaire au faisceau. En pratique, une partie de l’énergie est absorbée et la diffusion n’est pas isotrope. Donc, la surface équivalente radar est difficile à estimer et elle est généralement obtenue par une mesure in situ.

La surface équivalente radar dépend de :

L’utilisation de la technologie furtive pour minimiser la surface équivalente radar diminue la détection des appareils militaires. Mais elle dépend de la longueur d’onde des radars ennemis et elle n’a pas d’effets contre les radars VHF comme les P–12 et P–18, tous les deux utilisés par la défense aérienne serbe durant la guerre du Kosovo.

Calcul de la surface équivalente radar

La surface équivalente radar (SER) est la mesure de la partie de l’énergie du faisceau qui sera rétrodiffusé vers le radar par rapport à l’énergie totale frappant la cible. Cette dernière agit théoriquement comme une sphère réémettant dans toutes les directions. Sa surface étant ((4·π·r2)), la surface équivalente radar σ est donc définie comme:

σ = 4·π·r2·Sr
 
σ: capacité de la cible de rétrodiffuser vers le radar, en [m²]
St: énergie rétrodiffusée par la cible, en [W/m²]
Sr: Sr: énergie reçue par la cible à la distance r, en [W/m²]
(1)

St

La SER est donc le rapport entre l’énergie reflétée dans la direction du radar par une cible et celle d’une sphère lisse de 1 m² émettant de manière égale dans toutes les directions.

Le tableau 1 montre l’équation de σ pour différentes formes quand la longueur d’onde utilisée se situe dans le domaine optique de la diffusion:

Signal rétrodiffusé par une sphère
Signal rétrodiffusé par une sphère
 
σmax = π ·R2 (2)
reflected signal from a cylinder
Signal rétrodiffusé par un cylindre
 
σmax = 2·π·r·h2 (3)

λ
reflected signal from a flat plate
Signal rétrodiffusé par un une plaque perpendiculaire au faisceau
 
σmax = 4·π·b2·h2 (4)

λ2
reflected signal from a tilted plate
Signal rétrodiffusé par un une plaque faisant un angle avec le faisceau

Similaire à l’exemple précédent mais l’énergie est dirigée dans une direction totalement différente de celle du radar. Un radar monostatique ne peut recevoir d’énergie du tout. Seul un radar bistatique, dont l’émetteur et le récepteur ne sont pas co-localisés, pourraient en obtenir si le récepteur est dans l’angle de réflection.

Tableau 1: SER pour différents types de cibles.

SER pour des cibles ponctuelles
CiblesSER [m2]SER [dB]
oiseau0.01-20
homme10
bateau à cabines1010
automobile10020
camion20023
réflecteur en trièdre2037943.1

Tableau 2: SER pour des cibles ponctuelles.

Certaines cibles ont des valeurs de SER élevées à cause de leur diamètre et de leur orientation. Elles rétrodiffusent donc une grande portion de l’énergie incidente. Le tableau 2 donne quelques exemples de SER pour un faisceau radar de bande X.

(Tableaux tirés de : M. Skolnik, « Introduction to radar systems », seconde édition, McGraw-Hill Inc, 1980, page 44.
Le SER d’un réflecteur en trièdre est celui d’un réflecteur triangulaire avec un côté de 1,5 m.)