Analyse et calcul des performances d'un radar de trajectoire

Ce travail s'appuie sur un scénario opérationnel réel : la vérification de faisabilité d'un essai en vol d'un aéronef suivi par un radar de trajectoire bande C (5565 MHz), dans le cadre d'opérations de sauvegarde du vol.

L'étudiant se place dans la peau d'un technicien radar opérationnel qui doit déterminer, à partir des mesures issues des opérations de maintenance et de la documentation technique du radar.

À l'issue de ce TD, l'étudiant sera capable de :

• Appliquer l'équation radar (bilan de liaison radar monostatique) pour calculer la puissance reçue et le RSB en fonction de la portée, de la SER et des caractéristiques du système.
• Exploiter des mesures de maintenance (puissance émission mesurée au milliwattmètre, largeur d'impulsion à l'oscilloscope) pour déterminer les paramètres réels du radar.
• Calculer la puissance crête émission à partir d'une puissance moyenne mesurée, en tenant compte du rapport cyclique (largeur d'impulsion et fréquence de répétition).
• Déterminer la sensibilité du récepteur radar à partir du facteur de bruit et de la bande passante de bruit.
• Effectuer un bilan de liaison complet en mode passif (écho sur cible) et conclure sur la faisabilité du suivi radar.
• Effectuer un bilan de liaison en mode coopératif avec répondeur embarqué : vérifier la sensibilité du répondeur sur la liaison montante, puis calculer le nouveau RSB radar sur la liaison descendante.
• Formuler une préconisation opérationnelle argumentée sur les conditions de réalisation de l'essai en vol.

L'évaluation porte sur un compte-rendu de TD (individuel) comprenant :

Le calcul détaillé et commenté de la puissance crête émission à partir des mesures de maintenance (milliwattmètre et oscilloscope).

• Le calcul de la sensibilité du récepteur radar.
• Le bilan de liaison complet en mode passif avec conclusion chiffrée sur le RSB obtenu vs. le RSB requis (10 dB).
• Le bilan de liaison en mode coopératif avec répondeur : vérification de la liaison montante et calcul du RSB radar en liaison descendante.
• La préconisation finale motivée (essai réalisable sans répondeur ? avec répondeur ? conditions particulières ?).

Les critères d'évaluation sont : rigueur et lisibilité des calculs, maîtrise de l'équation radar, justesse des conclusions et qualité de la préconisation opérationnelle.

• Maîtrise des décibels et dBm 
• Connaissance de l'équation radar monostatique et de ses paramètres (puissance émise, gain antenne, longueur d'onde, SER, portée, pertes).
• Notion de sensibilité d'un récepteur radar : puissance de bruit thermique, facteur de bruit, bande passante de bruit.

 Appliquer l'équation radar pour calculer un RSB à une portée donnée

- Exploiter des mesures de maintenance pour déterminer les paramètres radar réels

- Calculer la puissance crête à partir d'une puissance moyenne mesurée

- Calculer la sensibilité d'un récepteur radar (bruit thermique + NF + Bn)

- Réaliser un bilan de liaison en mode passif (écho) et un bilan de liaison en mode coopératif (répondeur)

- Formuler une préconisation opérationnelle argumentée | Application |

Skolnik, M. I. — Introduction to Radar Systems, 3e éd., McGraw-Hill, 2001.

Documentation technique du radar de trajectoire (extraits fournis dans le TD)

Les travaux s'appuient notamment sur :

- Web : https://coursenligne.parisnanterre.fr/