Projet de Radar Bi-static pour la détection et la localisation d’aéronef 1ère Partie

Le document de base à cette étude, est un projet proposé par Peter B. Davenport, directeur du National UFO Reporting Center et intitulé : “USING MULTI-STATIC PASSIVE RADAR FOR REAL-TIME DETECTION OF UFO’S IN THE NEAR-EARTH ENVIRONMENT”

La première partie de ce document reprend les points clés de ce projet, et les parties suivantes en sont des applications pratiques commentées pas leurs auteurs.

rebondmeteor

Première Partie  – Présentation :

Peter.B Davenport, propose la conception d’un système de détection en temps réel d’objet passant dans la banlieue terrestre, à l’aide d’un radar passif de type Bistatic en bande FM. Ce système utilise plusieurs récepteurs Radio synchronisés qui capturent des signaux radio hautes fréquences réfléchies. De part le délai entre les échos, l’utilisation de l’effet Doppler permet de connaître la vitesse, la localisation, accélération et même la taille de l’objet. L’analyse du signal, associé à un filtrage, permet de faire la différence entre des objets connus de type aéronef, satellite, débris d’objet volant non répertorié. Ce système pourrait permettre une détection jusqu’à 26000Km de la surface terrestre.

Le principe de base des radars

est la détection d’une onde électromagnétique réfléchie. Cette réflexion peut être sur un objet métallique, tel qu’un avion, ou bien sur la traînée ionisée d’un météore. Certain matériaux ne réfléchissent pas les ondes radio, tel que l’air, le bois, le plastique et la plupart des verres. Le signal réfléchi dépend de la taille, des matériaux dont est constitué l’objet et de la fréquence utilisé pour le détecter.

Il existe deux types de radar, les radars Actifs où la source d’émission (illuminateur) est lié au récepteur, et les radars passifs utilisant une source radio venant d’un émetteur “quelconque”. C’est ce type de radar qui nous intéresse plus particulièrement.

Le principe des radars passifs n’est pas nouveau, et fait partie de l’arsenal militaire, car son absence d’illuminateur, le rend indétectable par les cibles.

Pendant une confére

nce à Seattle, le Professeur John Sarh, Ph.D, du département d’ingénierie électrique de l’université de Washington a présenté un radar passif fonctionnel, utilisant la réflexion des ondes radio en bande FM issu de station d’émission radio ou de TV commerciale.

Les principaux avantages de ce type de radar sont :

  • Aucun besoin d’émetteur spécifique, que des récepteurs
  • Détecte la cible en
    continu
  • Ne peut être détecté car pas d’émetteur permettant de le localiser
  • La détection peut se faire sur de grande étendue, souvent en 100aine voir milliers de Km
  • Peu coûteux car seulement composé d’un récepteur, une base de temps et d’un logiciel de traitement de signal
  • Son utilisation n’est pas soumise à déclaration car pas d’émetteur.
  • Peut être installé n’impo
    rte où

L’inconvénient majeur reste la nécessité d’avoir un système d’analyse de signal performant et en temps réel, ainsi qu’une synchronisation efficace entre différent récepteur (ce qui fera la base de la 3ème partie de ce document).

Plusieurs exemples d’utilisation de radar passif existent :

La Lune : L’US Navy a commencé une expérimentation en 1954, basé sur la réflexion d’un signal radio sur la surface lunaire. Ce projet est nommé “Communication by Moon Relay » (« CMR »)”, et son but principale était d’établir une connexion entre Washington et Hawaï.

Radar au delà de l’horizon :–Les agences militaires portent de l’intérêt à l’utilisation de la couche ionosphérique (e-region) pour augmenter la portée des communications radio, et par la même envoyer un signal au delà de l’horizon

passiveradar

Communication par rebond sur les trainées de météorite –Les radio-amateurs savent depuis longtemps comment utiliser les gaz chaud créés par la traînée des météores pour communiquer brièvement à très longues distances.


navspadurU. S. Space Command—L’U. S. Navy utilise un système d’antenne connu sous le nom de « The Fence, » “NAVSPASUR”. Composé d’éléments répartis de San Diego, CA jusqu’à Ft. Stewart, GA. Il est conçu pour détecter et mesurer la trajectoire d’objet tournant autour de la terre. Des émetteurs très puissants (768 kW), envoient une onde continue de très haute fréquence (216.98 mhz), qui est diffusée par une série d’antennes, formant une onde en éventail dans l’espace autour de la terre. Lorsqu’un objet pénètre dans ce champ, l’onde réfléchie est automatiquement enregistrée par des récepteurs radios repartis sur la surface du globe. Ce système est si sensible qu’il est capable de détecter des objets de 10 cm à une distance de 27 600 km.

loocheedLockheed-Martin « Silent Sentry » –Système de surveillance passif tout temps, utilisant les stations FM commerciales comme illuminateurs. Ce système a été présenté en 1998 et cité dans “ the Aviation Week & Space Technology” comme « Technology Innovation Award » en 1999.



eduwashSystème passif d’imagerie radar de l’Université de Washington –Radar passif FM pour l’enregistrement de la fluctuation de l’ionosphère. Ce système utilise aussi les stations Radio FM commerciales (88 à 108 mhz) comme illuminateur. Le signal est réfléchi sur l’ionosphère et détecté par des récepteurs situés à plusieurs centaines de kilomètres


ELEMENTS CONSTITUANT UN RADAR PASSIF

Un radar passif est constitué de :

– un récepteur radio FM pouvant recevoir la bande de fréquence 30-230 mhz
– Un ordinateur performant, pouvant assurer en temps réel l’analyse des événements

– Une base de temps précise

– une information précise sur le type de signal d’origine

– Un logiciel d’analyse de signal et capable d’assurer le calcul des infos doppler.

L’auteur nous indique 3 types de configuration de radar :

1 – Utilisation des signaux des stations Radio et TV commerciales

2 – Utilisation des émetteurs du système de surveillance le l’US Navy

3 – Adapté le système de détection passif de l’Université de Washington

Les bases du système sont ainsi posées, mais l’auteur de ce projet a oublié une option, qui associée à ces solutions, permet de résoudre le problème de la base de temps et de synchro. Cette option sera explicitée en fin de document.

Nous prendrons en compte 2 points cités ci-dessus, qui sont les détection de météore et l’utilisation des signaux radio ou Tv commerciaux.

Partie 2, à suivre ….

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