Et détecter le travail d'un radar de police (indicateur de vitesse) et avertir le conducteur que l'inspecteur de la police de la circulation surveille de manière instrumentale le respect du code de la route (SDA).

Les règles de la route fixent des limites de vitesse sur les autoroutes, pour avoir enfreint les règles de circulation, un conducteur peut être condamné à une amende ou à une sanction administrative (par exemple, la privation du permis de conduire). Les automobilistes, souhaitant être informés du travail de la police de la circulation et/ou dans le but d'éviter des sanctions pour des infractions intentionnelles ou non au code de la route, installent un détecteur de radar sur leur voiture. Le détecteur de radar est un dispositif passif qui détecte l'exposition au radar de la police et alerte le conducteur (système d'avertissement d'exposition).

Caractéristiques de conception

Les détecteurs de radar et les détecteurs de radar les plus simples sont installés derrière le pare-brise, sur le rétroviseur intérieur ou dans l'habitacle, connectés au réseau de bord (12 volts) via l'allume-cigare. Des modèles non amovibles plus complexes pour l'installation nécessitent l'intervention de spécialistes. Ces appareils sont classés :

• Par exécution : intégré et non intégré ;
• Selon les bandes de fréquences contrôlées sur lesquelles fonctionnent les radars de police : X, Ku, K,, Laser ;
• Par mode radar : OEM, Ultra-X, Ultra-K (K-Pulse)/(Smartscan™), Instant-On, POP™, HYPER-X™, HYPER-K™ ;
• Par angle de couverture (en degrés) : toutes directions, venant en sens inverse, passant.

(Les instruments avec une largeur de réponse de 360° peuvent détecter les radars de surveillance de la vitesse à un angle par rapport au sens de la marche et sur les véhicules qui s'éloignent.)

• Si possible, liaison au GPS, coordonnées Glonass.

Les détecteurs de radar peuvent réagir aux interférences générées par les lignes électriques, les transports électriques (tramway, trolleybus, locomotives électriques), ainsi la protection contre les fausses alarmes est intégrée dans de nombreux modèles.

La caractéristique de conception « brouillage radar », ou distorsion de la vitesse de l'intrus déterminée par le radar de la police, qui en fait en fait un « suppresseur de radar », est interdite dans tous les pays. De plus, certains détecteurs de radar peuvent détecter les compteurs de vitesse laser (lidars) ainsi que les systèmes VG-2 (appareils qui détectent les détecteurs de radar).

En 2010-2012, le complexe STRELKA-ST d'enregistrement vidéo des infractions, populaire auprès de la police russe de la circulation, n'a pas été détecté par la plupart des détecteurs de radar. En 2012, il n'y avait que quelques modèles en vente (cette fonctionnalité était annoncée par tous les constructeurs). Aujourd'hui, il n'y a pas un seul détecteur de radar qui ne serait pas en mesure d'avertir à l'avance de "STRELKA-ST" et "STRELKA-M".

À la fin de l'été 2017, le dernier compteur de vitesse mobile sur empattement est apparu dans l'immensité de la Fédération de Russie, appelée "OSCON-SM", qui est toujours déterminée avec confiance par littéralement quelques appareils coûtant à partir de 40 000 roubles.

Caractéristiques de l'utilisation des détecteurs de radar et des détecteurs de radar

L'utilisation de détecteurs de radar et de détecteurs de radar est réglementée par la loi.

Dans certains États et associations fédérales, les lois locales interdisent l'utilisation de détecteurs laser/radar. Avant d'utiliser l'appareil, assurez-vous que son utilisation est autorisée dans votre région. Sur tout le territoire Fédération Russe, l'Ukraine et la Biélorussie, l'utilisation de détecteurs de radar n'est pas interdite.

Lois d'autres pays

• Autriche : Utilisation interdite. Les contrevenants sont passibles d'une amende monétaire et l'appareil est confisqué.
• Azerbaïdjan : les détecteurs de radar sont interdits, il n'y a pas d'interdiction d'utiliser un détecteur de radar.
• Albanie : Il n'y a pas d'interdiction de transport et d'utilisation.
• Biélorussie : Les détecteurs de radar sont illégaux en Biélorussie. Mais la police de la circulation n'a rien contre les détecteurs de radar, les considérant même dans une certaine mesure utiles pour la sécurité routière.
• Belgique : Interdit la fabrication, l'importation, la possession, la mise en vente, la vente et la distribution à titre gratuit d'équipements indiquant la présence de dispositifs de contrôle de la circulation et interférant avec leur fonctionnement. La violation menace d'emprisonnement de 15 jours à 3 mois, ou d'une amende pécuniaire. En cas de récidive, l'amende est doublée. Dans tous les cas, l'appareil est retiré et détruit.
• Bulgarie : Il n'y a pas d'interdiction générale. L'utilisation est autorisée tant qu'elle n'interfère pas avec la mesure de la vitesse
• Hongrie : la possession, l'utilisation au volant et la publicité de détecteurs de radar sont interdites. Le non-respect entraînera une amende et le retrait de l'appareil.
• Danemark : Il est interdit d'équiper un véhicule d'équipements ou de pièces détachées configurés pour recevoir des ondes électromagnétiques d'appareils de police configurés pour contrôler la vitesse ou interférer avec le fonctionnement de ces appareils. La violation est passible d'une amende pécuniaire.
• Espagne : interdit.
• Lettonie : Utilisation interdite. Lors de la vente, il n'y a aucune restriction. Cependant, en cas de détection, une amende est infligée, le matériel est confisqué.
• Lituanie : Utilisation interdite. Il est possible de percevoir une amende et de confisquer le matériel.
• Luxembourg : L'emprisonnement de 3 jours à 8 ans est possible, ainsi que la perception d'une amende pécuniaire et la saisie du matériel.
• Pays-Bas : pas d'interdiction d'utilisation.
• Norvège : Pas d'interdiction d'utilisation, mais quelques restrictions mineures.
• Pologne : Ne pas utiliser ni transporter en état de fonctionnement. Le transport n'est autorisé que lorsque l'appareil est déclaré impropre à l'utilisation (par exemple, emballé). En cas d'infraction, une amende monétaire sera facturée.
• Roumanie : Il n'y a pas d'interdiction d'utilisation. Ce poste est en cours de discussion.
• Turquie : Il n'y a pas d'interdiction d'utilisation.
• Finlande : utilisation de la police sur des véhicules réguliers et indépendants pour attraper les contrevenants. 95% des radars sont basés sur la bande Ka, mais parfois la bande K est utilisée, et très rarement le laser. Il n'y a pas de radars basés sur les bandes X et Ku. Toujours en Finlande, des pièges de type Gatso sont parfois utilisés sur les nouvelles routes, mais ce ne sont pas des radars utilisant des ondes radio, mais des radiogoniomètres GPS utilisant des capteurs installés sur la bande médiane de la route. Pour suivre de tels dispositifs, d'autres types de détecteurs sont nécessaires.
• France
• République tchèque : pas d'interdiction d'utilisation. Cette position est encore en discussion.
• Suisse : La mise en vente, l'importation, l'achat, la vente, l'installation, l'utilisation et le transport d'instruments indiquant la présence de radars sont passibles d'une sanction pécuniaire. Ensuite, l'appareil et la voiture dans laquelle il se trouve sont retirés.
• Suède : Il existe une interdiction de production, de transfert, de possession et d'utilisation. La violation menace le retrait de l'appareil, une amende ou une peine d'emprisonnement pouvant aller jusqu'à 6 mois.
• L'Allemagne : à cet égard l'un des pays les plus fidèles. La police a mené à plusieurs reprises des actions spéciales, à la suite desquelles des détecteurs de radar ont été remis aux automobilistes. Pour des raisons de sécurité, les services routiers ont installé de soi-disant "faux radars" sur les tronçons les plus dangereux des routes - des appareils qui imitent le signal d'un radar de circulation. Lorsque le détecteur de radar est déclenché, le conducteur réduit la vitesse, ce qui réduit d'autant le taux d'accidents. Depuis 2002, l'utilisation est interdite. Lors de la vente ou de la possession, il n'y a aucune restriction. Cependant, si l'appareil s'avère installé et prêt à l'emploi, une amende monétaire (75 euros) et un point au registre des sanctions seront infligés, et l'équipement sera confisqué.
• Estonie : les détecteurs de radar et les détecteurs de radar sont interdits. L'amende atteint 400 euros, et l'appareil est confisqué. Presque tous les équipages de police sont équipés de détecteurs de radar et de détecteurs de radar. Ainsi, en 2012, un record a été établi ces dernières années: puis 628 détecteurs de radar ont été détectés en Estonie, principalement par des étrangers en visite

La présence d'un détecteur de radar dans une voiture évite parfois les contacts désagréables avec les inspecteurs de la circulation et peut influencer positivement l'autodiscipline des conducteurs, augmentant ainsi la sécurité routière.

Les inspecteurs de la police de la circulation, sachant que les conducteurs transportent souvent un détecteur de radar dans leur voiture, utilisent une tactique différente de « chasse » aux contrevenants. Le policier se cache dans une "embuscade" et n'allume son radar que très peu de temps, "dans le front" d'une voiture qui s'approche. Le conducteur en infraction n'a aucune chance de ralentir à l'avance afin d'éviter une sanction. Mais le conducteur peut s'arrêter (la portée du radar est de 300 mètres) et rester debout pendant 10 minutes : après cet intervalle, les lectures de l'appareil sont automatiquement remises à zéro. De plus, il est peu probable qu'un agent de la circulation soit en mesure de prouver qu'il s'agit de votre vitesse sur l'appareil. On peut dire que cette méthode pour éviter la punition n'est pas efficace. Récemment, tous les radars de la police de la circulation doivent être équipés d'appareils d'enregistrement photo ou vidéo, et donc, peu importe à quel point vous vous tenez debout, en attendant que le radar se réinitialise, rien n'en sortira. Votre photo ou même vidéo sera sur l'ordinateur dans la voiture de police

Qu'est-ce qu'un radar ?

Le radar est un système de détection d'objets qui utilise des ondes radio pour déterminer la distance, l'angle ou la vitesse des objets. Il peut être utilisé pour détecter des avions, des navires, des engins spatiaux, des missiles guidés, des véhicules, des formations météorologiques et des terrains. Un système radar se compose d'un émetteur émettant des ondes électromagnétiques dans la gamme radio ou micro-ondes, d'une antenne émettrice, d'une antenne réceptrice (souvent la même antenne est utilisée pour l'émission et la réception) et d'un récepteur avec un processeur pour déterminer les propriétés de l'objet ( s). Les ondes radio (action pulsée ou continue) de l'émetteur sont réfléchies par l'objet et revenant au récepteur, elles apportent des informations sur la position et la vitesse de l'objet.

Le radar a été développé en secret pour un usage militaire par plusieurs pays pendant, avant et pendant la Seconde Guerre mondiale. Le terme RADAR a été inventé en 1940 par la marine américaine comme acronyme pour radar ou radiogoniométrie et est depuis entré en anglais et dans d'autres langues comme nom commun.

Vues modernes l'utilisation des radars (stations radars, radars) est très diversifiée. Cela comprend le contrôle du trafic aérien et terrestre, l'astronomie radar, les systèmes de défense aérienne, les systèmes antimissiles, les radars de positionnement maritime et de navire, les systèmes d'évitement de collision d'aéronefs, les systèmes de surveillance océanique, la surveillance spatiale et les systèmes de rendez-vous et d'amarrage, la surveillance des précipitations météorologiques, le contrôle de vol altimétrique systèmes et systèmes, systèmes de guidage de missiles, géoradar pour les observations géologiques, ainsi que radar pour la recherche et les observations médicales. Les systèmes radar de haute technologie sont associés au traitement numérique du signal, à l'apprentissage automatique et sont capables d'extraire des informations utiles à partir de signaux à très haut niveau de bruit.

D'autres systèmes de type radar utilisent d'autres régions du spectre électromagnétique. Un exemple est le "lidar", qui utilise une lumière laser ultraviolette, visible ou proche infrarouge plutôt que des ondes radio.

Histoire de l'invention du radar

Dès 1886, le physicien allemand Heinrich Hertz a montré que les ondes radio pouvaient rebondir sur des objets solides. En 1895, Alexander Popov, professeur de physique à l'école impériale de la marine russe à Kronstadt, a développé un appareil utilisant un tube cohérent pour détecter les coups de foudre distants. L'année suivante, il a ajouté un émetteur d'étincelles à l'appareil. En 1897, alors qu'il teste cet équipement pour communiquer entre deux navires en mer Baltique, il découvre des battements d'interférence causés par le passage d'un troisième navire. Dans son rapport, Popov a écrit que ce phénomène pouvait être utilisé pour détecter des objets, mais il n'a pratiquement pas utilisé cette observation d'une autre manière.

L'inventeur allemand Christian Hulsmeier a été le premier à utiliser les ondes radio pour détecter "la présence d'objets métalliques distants". En 1904, il a démontré la capacité de détecter un navire dans un brouillard épais, mais pas la distance de l'émetteur. Il a reçu un brevet pour son appareil de détection en avril 1904, puis un brevet pour une amélioration pour estimer la distance à un navire. De plus, il a reçu un brevet britannique le 23 septembre 1904 pour un système radar complet, qu'il a appelé le télémobiloscope. Il fonctionnait à une longueur d'onde de 50 cm et le signal radar pulsé était créé à l'aide d'un éclateur (spark-gap). Son système utilisait déjà la conception classique de l'antenne cornet à réflecteur parabolique et a été introduit par des responsables militaires allemands lors d'essais pratiques à Cologne et dans le port de Rotterdam, mais a été rejeté.

En 1922, A. Hoyt Taylor et Leo C. Young, des chercheurs travaillant avec l'US Navy, ont testé un émetteur et un récepteur situés de part et d'autre de la rivière Potomac et ont découvert qu'un navire traversant la voie radio faisait disparaître et réapparaître le signal. Taylor a présenté un article suggérant que ce phénomène pourrait être utilisé pour détecter la présence de navires dans des conditions de mauvaise visibilité, mais la Marine n'a pas immédiatement décidé de poursuivre les recherches. Huit ans plus tard, Lawrence A. Hyland du Naval Research Laboratory (NRL) a observé des effets d'évanouissement similaires d'un avion survolant, déposant une demande de brevet et recevant également une proposition de recherche sérieuse au NRL (Taylor et Young avaient déjà travaillé dans ce laboratoire ) dans le domaine des signaux écho-radio de cibles mobiles.

Au cours des années 1920, les instituts de recherche britanniques ont fait de nombreux progrès en utilisant les communications radio, notamment en sondant l'ionosphère et en détectant la foudre à de grandes distances. Watson-Watt est devenu un expert de l'utilisation de la radiogoniométrie, dans le cadre de sa série d'expériences de détection de la foudre. Dans le cadre de son expérimentation en cours, il a demandé à un "nouveau venu", Arnold Frederick Wilkins, de trouver un récepteur adapté à une utilisation avec des émetteurs à ondes courtes. Wilkins a effectué des recherches approfondies sur les appareils disponibles avant de choisir le modèle de récepteur du Département des communications (GPO). Son manuel d'instructions notait qu'un «évanouissement» (un terme courant à l'époque pour désigner une interférence) se produisait lorsque l'avion était en vol.

Avant le déclenchement de la Seconde Guerre mondiale, des chercheurs en France, en Allemagne, en Italie, au Japon, aux Pays-Bas, en Union soviétique, au Royaume-Uni et aux États-Unis, indépendamment et dans le plus grand secret, ont développé des technologies qui ont conduit à la version moderne du radar. Australie, Canada, Nouvelle-Zélande et l'Afrique du Sud a suivi les développements d'avant-guerre de la Grande-Bretagne, et en Hongrie des développements similaires ont été réalisés pendant la guerre.

En 1934 en France, après des études systématiques du magnétron à anode fendue, la branche de recherche de la Leading Wireless Telegraphy Company (CSF - La Compagnie Générale de Télégraphe Sans Fil), dirigée par Maurice Ponte et avec la participation d'Henri Hutton, Sylvain Berlinet et M. Hugon, ont commencé à développer des équipements radio de détection d'obstacles, dont une partie a été installée sur le paquebot Normandie en 1935.

Dans le même temps, l'ingénieur militaire soviétique P.K. Oshchepkov, en collaboration avec l'Institut électrophysique de Leningrad, a développé l'appareil expérimental Rapid capable de détecter un avion à moins de 3 km du récepteur. L'Union soviétique a créé sa première production de masse de stations radar RUS-1 "Rhubarb" et RUS-2 "Redut" en 1939, mais la poursuite du développement ralenti en raison de l'arrestation du NKVD Oshchepkov et de son envoi au Goulag. Au total, seuls 607 exemplaires de la station Redoute ont été produits pendant la guerre. Premier équipement radar aéroporté russe, Gneiss-2, mis en service en juin 1943 sur des chasseurs Pe-2. Plus de 230 modèles de stations Gneiss-2 ont été produits fin 1944. Les systèmes français et soviétique, cependant, ont été conçus autour d'un fonctionnement en onde continue et ne pouvaient pas atteindre les performances finalement atteintes par les radars modernes.

Quand les premiers radars sont-ils apparus ?

Un radar à part entière développé comme un système d'impulsions, et le premier appareil élémentaire de ce type a été démontré en décembre 1934 par un Américain, Robert M. Page, qui travaillait au Naval Research Laboratory. L'année suivante, l'armée américaine a testé avec succès un radar sol-eau primitif pour cibler les projecteurs de batterie côtiers la nuit. Cela a été suivi par un système d'impulsions démontré en mai 1935 par Rudolf Künhold et GEMA en Allemagne, et un autre démontré en juin 1935 par une équipe du ministère de l'Air dirigée par Robert A. Watson-Watt en Grande-Bretagne. Le développement du radar s'est considérablement développé à partir du 1er septembre 1936, lorsque Watson-Watt est devenu surintendant d'un nouvel établissement relevant du ministère de l'Air britannique, la Budsey Research Station, située sur Budsey Manor, près de Felixstowe, Suffolk. Le travail ici a abouti à la conception et à l'installation de systèmes de détection d'aéronefs et d'une station de suivi appelée "Chain Home" le long des côtes de l'est et du sud de l'Angleterre lors du déclenchement de la Seconde Guerre mondiale en 1939. Ce système a fourni des informations préalables vitales qui ont aidé la Royal Air Force à gagner la bataille d'Angleterre.

En 1935, Watt a été invité à se prononcer sur les derniers rapports sur la possession par l'Allemagne d'un "rayon de la mort" basé sur l'émission radio, il a transmis cette demande à Wilkins. Wilkins a fait de nombreux calculs démontrant l'impossibilité de créer un tel système en principe. Lorsque Watt a demandé ce qu'ils auraient pu faire à ce moment-là, Wilkins a rappelé un rapport antérieur d'interférences radio causées par des avions volant à proximité. Cela a conduit à l'expérience Deventry le 26 février 1935. Utilisant un puissant émetteur à ondes courtes de la BBC comme source et un récepteur du ministère des Communications (GPO) situé sur le terrain pendant que le bombardier survolait le site. Lorsque les avantages du développement sont devenus évidents, des fonds ont été immédiatement alloués au développement d'un système fonctionnel. L'équipe de Watt a reçu un brevet pour cet appareil, numéro GB593017.

Ayant reçu tout le soutien financier et technique nécessaire, l'équipe a développé des systèmes radar en 1935 et a commencé à les déployer. En 1936, les cinq premiers systèmes Chain Home (CH) étaient opérationnels et en 1940, ils étaient déployés dans tout le Royaume-Uni, y compris en Irlande du Nord. Même selon les normes de cette époque, CH était grossier; au lieu d'émettre et de recevoir un signal avec une antenne directionnelle, le système CH a transmis un signal couvrant toute la zone devant lui, puis a utilisé l'un des radiogoniomètres de Watt pour déterminer la direction des échos renvoyés. Cela signifiait que les émetteurs CH devaient être beaucoup plus puissants et avoir de meilleures antennes que les systèmes concurrents, mais cela a permis de le mettre en œuvre rapidement en utilisant la technologie existante.

Le numéro d'avril 1940 de Popular Science présentait un exemple de dispositif radar basé sur le brevet Watson-Watt dans un article sur la défense aérienne. De plus, il y avait un article dans Popular Mechanics à la fin de 1941 dans lequel un scientifique américain réfléchissait sur le système d'alerte précoce britannique déployé sur la côte est anglaise, et abordait en raisonnant comment il fonctionne et fonctionne. Alfred Lee Loomis a créé le Radio Emissions Laboratory à Cambridge, Massachusetts, qui a développé ces technologies de 1941 à 1945. Plus tard, en 1943, Page a grandement amélioré le radar monopulse, qui a été utilisé pendant de nombreuses années dans la plupart des radars.

La guerre a accéléré la recherche d'une meilleure résolution, d'une plus grande mobilité et de plus de capacités radar, y compris des systèmes de navigation supplémentaires tels que le hautbois utilisé par l'escadron Pathfinder de la RAF.

A quoi sert le radar ?

Les informations fournies par le radar comprennent l'azimut et la distance (et donc la position) de l'objet par rapport au scanner radar. En tant que tel, il est utilisé dans de nombreux domaines différents où le besoin d'un tel positionnement est critique. Initialement, le radar était utilisé à des fins militaires : pour détecter des cibles aériennes, terrestres et maritimes. Cette application a évolué vers des applications civiles dans l'aviation, la navigation et le transport terrestre.

Dans l'aviation, les aéronefs sont équipés de dispositifs radar qui avertissent des aéronefs ou d'autres obstacles sur ou s'approchant de la trajectoire de l'aéronef, affichent des informations météorologiques et fournissent des données d'altitude précises. Le premier appareil commercial à être installé à bord d'un avion était une conception Bell Lab de 1938 installée sur certains avions United Air Lines. De tels aéronefs peuvent atterrir dans le brouillard sur des aéroports équipés d'un assistant radar GAS, dans lequel le vol de l'aéronef est observé sur des écrans radar tandis que les opérateurs radio transmettent les instructions d'atterrissage au pilote.

Les radars marins sont utilisés pour mesurer le relèvement et la distance des navires afin d'éviter les collisions avec d'autres navires, pour la navigation et pour déterminer leur position en mer lorsqu'ils se trouvent à portée de la côte ou d'autres repères fixes tels que des îles, des bouées et des bateaux-phares. Dans un port ou un port, les systèmes radar du trafic maritime sont utilisés pour surveiller et contrôler le trafic maritime dans les eaux très fréquentées.

Les météorologues utilisent le radar pour surveiller les précipitations et le vent. Il est devenu le principal outil de prévision météorologique à court terme et d'observation des phénomènes météorologiques violents tels que les orages, les tornades, les tempêtes hivernales, les régimes de précipitations, etc. Les géologues utilisent des radars profonds spécialisés pour cartographier la composition de la croûte terrestre. Les policiers utilisent un radar pour surveiller la vitesse des véhicules sur les routes. Plus petite systèmes radars utilisé pour détecter les mouvements humains. Par exemple, la détection du schéma respiratoire pour la surveillance du sommeil et la détection des gestes de la main et des doigts pour l'interaction avec l'ordinateur.

Le principe de fonctionnement du radar

émetteur radar

Le système radar comporte un émetteur qui émet des ondes radio appelées signaux radar dans des directions données. Lorsqu'ils entrent en contact avec un objet, ils ont tendance à être réfléchis ou dispersés dans de nombreuses directions. Les signaux radar se reflètent particulièrement bien sur les matériaux hautement conducteurs, en particulier la plupart des métaux, l'eau de mer et les sols humides. Certains d'entre eux permettent d'utiliser des altimètres radar. Les signaux radar qui rebondissent vers l'émetteur sont utiles (informatifs) et ils font le travail du radar. Si un objet se rapproche ou s'éloigne de l'émetteur, il y a un léger changement correspondant dans la fréquence des ondes radio réfléchies par cet objet, causée par l'effet Doppler.

Les récepteurs radar sont généralement, mais pas toujours, situés au même endroit que l'émetteur. Bien que les signaux réfléchis captés par l'antenne de réception soient généralement très faibles, ils peuvent être amplifiés avec des amplificateurs électroniques. Des techniques de traitement de signal plus sophistiquées sont également utilisées pour récupérer des signaux radar utiles.

La faible absorption des ondes radio par le milieu qu'elles traversent permet au radar de détecter des objets à des distances relativement longues - des plages où d'autres ondes électromagnétiques, telles que la lumière visible, la lumière infrarouge et la lumière ultraviolette, sont trop atténuées. Les phénomènes météorologiques tels que le brouillard, les nuages, la pluie, les chutes et le grésil qui bloquent la lumière visible sont généralement transparents aux ondes radio. Certaines fréquences radio qui sont absorbées ou diffusées par la vapeur d'eau, les gouttes de pluie ou les gaz atmosphériques (en particulier l'oxygène) sont tentées d'être évitées dans la conception du radar, à moins que le radar ne soit conçu pour les détecter.

Éclairage par ondes radio

Le radar repose sur sa propre émission radio, et non sur la lumière du soleil ou de la lune, ni sur les ondes électromagnétiques émises par les objets eux-mêmes, telles que les ondes infrarouges (chaleur). Ce processus de direction des ondes radio artificielles vers des objets est appelé illumination, bien que les ondes radio soient invisibles à l'œil humain ou aux caméras optiques.

Réflexion des ondes radio

Si des ondes électromagnétiques traversant un matériau rencontrent un autre matériau ayant une constante diélectrique ou une perméabilité magnétique différente de la première, alors les ondes seront réfléchies ou diffusées à partir de l'interface entre les matériaux. Cela signifie qu'un corps solide dans l'air ou dans le vide, ou avec une différence significative de densité atomique entre le corps et l'environnement qui l'entoure, diffuse en règle générale les ondes radio radar de sa surface. Cela est particulièrement vrai pour les matériaux électriquement conducteurs tels que le métal et la fibre de carbone, ce qui rend le radar adapté à la détection des avions et des navires. Un matériau absorbant les radars contenant des substances résistives et parfois magnétiques est utilisé dans les véhicules militaires pour réduire les réflexions radar. Cette capacité est l'équivalent radio de l'incapacité en peinture de voir avec les yeux de quelque chose qui a couleur sombre pendant la nuit.

Les ondes radar se dispersent dans différentes directions, selon la taille (longueur d'onde) de l'onde radio et la forme de la cible. Si la longueur d'onde est nettement inférieure à la taille de la cible, l'onde sera réfléchie de la même manière que la lumière est réfléchie par un miroir. Si la longueur d'onde est beaucoup plus grande que la taille de la cible, la cible ne peut pas être détectée en raison d'une mauvaise réflexion. Les technologies radar basse fréquence utilisent les résonances pour détecter plutôt que pour identifier les cibles. Ce processus est expliqué par la diffusion de Rayleigh, un effet qui crée ciel bleu Terres et couchers de soleil rouges. Lorsque deux longueurs d'onde sont comparables, des résonances peuvent se produire. Les premiers radars utilisaient des longueurs d'onde très longues qui étaient plus grandes que les cibles et recevaient ainsi un signal vague, tandis que certains systèmes modernes utilisent des longueurs d'onde plus courtes (quelques centimètres ou moins) qui peuvent imager des objets aussi petits qu'une miche de pain.

Les ondes radio courtes rebondissent sur les courbes et les coins comme l'éblouissement sur la partie arrondie d'un verre. La plupart des cibles réfléchissantes pour les courtes longueurs d'onde ont des angles droits entre les surfaces réfléchissantes. Le réflecteur d'angle se compose de trois surfaces planes convergeant comme le coin intérieur de la boîte. Cette structure réfléchira les ondes entrant dans sa partie ouverte directement vers la source. Il est couramment utilisé comme réflecteur radar pour faciliter la détection des objets difficiles à trouver. Les réflecteurs d'angle sur les bateaux, par exemple, permettent de les détecter afin d'éviter une collision ou lors d'une opération de sauvetage. Pour les mêmes raisons, les objets censés éviter la détection n'auront pas de coins intérieurs ou de surfaces et de bords perpendiculaires aux directions de détection possibles, ils ont donc l'air "inhabituels" comme un avion furtif. Ces précautions n'éliminent pas totalement les réflexions dues à la diffraction, notamment aux grandes longueurs d'onde. Des morceaux de fil ou des bandes de matériau conducteur d'une taille d'une demi-longueur d'onde, comme les paillettes, réfléchissent facilement mais ne dirigent pas l'énergie qu'ils dissipent vers la source. Le degré de réflexion ou de diffusion par un objet d'ondes radio est appelé sa zone de diffusion effective (EPR - de l'anglais. Section transversale du radar (RCS).

Équation de portée radar

La puissance de la réponse reçue du signal radio Pr est donnée par l'équation :

Pt - puissance de l'émetteur

Gt - gain de l'antenne d'émission

Ar est la surface effective (ouverture) de l'antenne de réception ; Il peut également être exprimé comme , où

λ - longueur d'onde

Gr - gain de l'antenne de réception

σ - zone de diffusion cible effective dans un angle donné

F - facteur de perte de propagation

Rt - distance entre l'émetteur et la cible

Rr est la distance entre la cible et le récepteur.

En général, lorsque l'émetteur et le récepteur sont situés au même endroit, Rt = Rr et l'expression Rt² Rr² peut être remplacée par R^4, où R est la distance à la cible. Cela donne:

Cela montre que la puissance du signal reçu diminue avec la quatrième puissance de la distance à la cible, ce qui signifie que la puissance du signal réfléchi par des objets éloignés est relativement faible.

Le filtrage supplémentaire et l'intégration des impulsions modifient légèrement l'équation radar pour les caractéristiques impulsion-Doppler, qui peuvent être utilisées pour augmenter la portée de détection et réduire la puissance de l'émetteur.

L'équation ci-dessus avec F = 1 est une simplification pour une transmission sans vide. Le facteur de propagation tient compte des effets des trajets multiples et de l'occultation et dépend des détails de l'environnement. En situation réelle, les effets d'atténuation de propagation doivent également être pris en compte.

Effet Doppler dans le radar

Le décalage de fréquence est causé par un mouvement qui modifie le nombre de longueurs d'onde entre le réflecteur et le radar. Cela peut dégrader ou améliorer les performances du radar en fonction de l'impact sur le processus de détection. Par exemple, l'indication du mouvement de la cible peut être affectée par l'effet Doppler, qui peut produire une suppression du signal à certaines vitesses radiales, dégradant les performances du radar.

Les systèmes radar maritimes, les systèmes de guidage radar semi-actifs, les systèmes de guidage radar actifs, les radars météorologiques, les radars d'avions militaires et l'astronomie radar utilisent l'effet Doppler pour améliorer les performances. Cela vous permet d'obtenir des informations sur la vitesse de la cible pendant le processus de détection. Il permet également de détecter de petits objets dans un environnement contenant des objets beaucoup plus gros mais lents à proximité.

Le décalage Doppler dépend du fait que la configuration du radar est active ou passive. Un radar actif transmet un signal qui est réfléchi vers le récepteur. Le radar passif dépend de l'objet qui envoie un signal au récepteur.

Le décalage de fréquence Doppler pour un radar actif est le suivant :

Fd - fréquence Doppler,

Ft est la fréquence du signal émis,

Vr - vitesse radiale,

C est la vitesse de la lumière

Le radar passif est utilisé dans les systèmes de brouillage électronique et de radioastronomie comme suit :

Seule la composante de vitesse radiale est pertinente. Lorsqu'une cible réfléchissante se déplace perpendiculairement au faisceau localisateur, elle n'a pas de vitesse radiale par rapport au récepteur. Les véhicules et les conditions météorologiques se déplaçant parallèlement au faisceau radar produisent un décalage de fréquence Doppler maximal.

Lorsqu'un signal est transmis avec des impulsions de fréquence (Ft) se répétant à la fréquence (Fr), le spectre de fréquence résultant contiendra des harmoniques avec des fréquences supérieures et inférieures à (Ft) par la valeur (Fr).

Par conséquent, la mesure du décalage de fréquence Doppler n'est sans ambiguïté que si le décalage de fréquence Doppler est inférieur à la moitié de la fréquence (Fr) dite fréquence de Nyquist, car sinon la fréquence du signal renvoyé ne peut pas être distinguée du décalage provoqué par le taux d'échantillonnage du signal, nécessitant donc , de :

Soit lors du remplacement de (Fd) :

Par exemple, un radar météorologique Doppler de 2 kHz avec une fréquence porteuse de 1 GHz peut mesurer de manière fiable des événements météorologiques jusqu'à un maximum de 150 m/s (340 mph), de sorte qu'il ne peut pas déterminer de manière fiable la vitesse radiale d'un avion volant à une vitesse de 1000 m/s (2200 mph).

Polarisation des ondes radio

Dans toute onde électromagnétique, le champ électrique est perpendiculaire à la direction de propagation de l'onde et la direction d'oscillation du vecteur champ électrique est appelée la polarisation de l'onde. En contrôlant la polarisation du signal radar émis, divers effets peuvent être obtenus. Les radars utilisent la polarisation horizontale, verticale, linéaire et circulaire pour détecter divers types d'objets réfléchissants. Par exemple, la polarisation circulaire est utilisée pour minimiser les interférences causées par la pluie. La polarisation linéaire du signal réfléchi indique généralement sa réflexion sur les surfaces métalliques. La polarisation de la nature aléatoire du signal réfléchi indique généralement des surfaces fractales telles que des roches ou des sols, ceci est utilisé dans les radars de navigation.

Les ondes radio et leur propagation

Portée des ondes radio

Le rayonnement radar doit suivre une trajectoire linéaire dans le vide, mais dans l'atmosphère, il se déplace le long d'une trajectoire quelque peu incurvée en raison du changement de l'indice de réfraction de l'air, ce qui définit l'horizon radar. Même lorsqu'une onde rayonne parallèlement à la terre, elle s'élèvera au-dessus de sa surface au-delà de l'horizon en raison de la courbure de la terre. De plus, le signal est atténué par le milieu qu'il traverse et le rayonnement est diffusé.

La portée de détection maximale d'un radar conventionnel peut être limitée par un certain nombre de facteurs :

• Ligne de visée, qui dépend de la hauteur au-dessus du niveau du sol. Cela signifie qu'en l'absence de ligne de visée, la propagation du faisceau est bloquée.

• La distance maximale définie de manière unique est déterminée par le taux de répétition des impulsions. La distance maximale définie de manière unique est la distance qu'une impulsion peut parcourir jusqu'à un objet et revenir au récepteur avant le début de l'impulsion transmise suivante.

• La sensibilité du radar et la puissance du signal réfléchi sont calculées par l'équation radar. Il comprend des facteurs tels que les conditions environnementales et la taille (zone de diffusion effective) de la cible.

Le signal de bruit est source interne changements aléatoires dans le signal qui sont générés par tous les composants électroniques.

Les signaux réfléchis décroissent rapidement à mesure que la distance augmente, de sorte que le bruit impose une limitation de la plage de fonctionnement du radar. Le bruit de fond et le rapport signal sur bruit sont deux indicateurs différents qui affectent la plage de fonctionnement. Les signaux provenant d'objets trop éloignés sont si faibles qu'ils ne dépassent pas le niveau de bruit et donc ces objets éloignés ne peuvent pas être détectés. La détection nécessite un signal qui dépasse le bruit de fond d'au moins le rapport signal sur bruit.

Le bruit est généralement des variations aléatoires superposées à l'écho utile reçu par le récepteur radar. Plus la puissance du signal utile est faible, plus il est difficile de le distinguer du bruit. Le facteur de bruit est une mesure du bruit produit par un récepteur par rapport à un récepteur idéal et doit être réduit au minimum.

Le bruit de grenaille est causé par la discrétion des porteurs de charge (électrons) et leur transition à travers les inhomogénéités du milieu conducteur, qui se produisent dans tous les détecteurs. Le bruit de grenaille est le bruit dominant dans la plupart des récepteurs. Ils ont également un bruit de scintillement causé par le transit des électrons à travers des dispositifs d'amplification, qui peut être réduit avec une amplification hétérodyne. Une autre raison d'utiliser un oscillateur local est que pour une bande passante relative fixe, la bande passante instantanée augmente linéairement avec la fréquence. Cela améliore la résolution de la plage. La seule exception notable au traitement hétérodyne (conversion) dans les systèmes radar est le radar ultra-large bande. Il utilise un processus d'impulsion unique ou d'onde transitoire similaire à celui utilisé dans les communications UWB, voir Liste des canaux UWB.

Le bruit est également généré par des sources externes, dont la plus fondamentale est le rayonnement de fond thermique naturel entourant la cible d'intérêt. Dans les systèmes radar modernes, le niveau de bruit interne est généralement approximativement égal ou inférieur au niveau de bruit externe. Une exception est le cas de pointer le radar vers un ciel clair, où "l'image" est si "froide" qu'elle produit très peu de bruit thermique. Le bruit thermique est défini comme kTB, où T est la température, B est la bande passante (après que le signal a traversé le filtre d'adaptation) et k est la constante de Boltzmann. Il existe une interprétation intuitive attrayante de cette relation dans le radar. Le filtre d'adaptation permet de compresser toute l'énergie reçue de la cible dans un seul récepteur (qu'il s'agisse d'un récepteur bande, Doppler, altitude ou azimut). A première vue, il semblerait qu'alors, dans un intervalle de temps fixe, il serait possible d'obtenir une détection parfaite et sans erreur. Pour ce faire, il vous suffit de comprimer toute l'énergie dans un intervalle de temps infiniment petit. Le facteur limitant cette approche dans le monde réel est que si le temps peut être arbitrairement divisé, le courant électrique ne l'est pas. Un quantum de courant électrique est un électron, et donc le mieux que l'on puisse faire est de concentrer toute l'énergie dans un seul électron par un filtre adapté. Etant donné que le mouvement d'un électron correspond à une certaine température (le spectre de rayonnement de Planck), cette source de bruit ne peut plus être affaiblie. Ainsi, on voit que le radar, comme tous les objets du macrocosme, est soumis à l'influence profonde de la théorie quantique.

Le bruit est un signal aléatoire, mais les signaux cibles ne le sont pas. Le traitement du signal peut utiliser cette différence pour réduire le bruit en utilisant deux stratégies. Différentes méthodes d'intégration de signal utilisées dans l'indication de cible mobile peuvent réduire le niveau de bruit à chaque étape. Le signal peut également être réparti entre plusieurs filtres pour traiter les signaux Doppler pulsés, tout en réduisant le niveau de bruit dû au nombre de filtres utilisés. Ces améliorations dépendent de la cohérence.

Interférence des vagues

Les systèmes radar doivent supprimer les signaux indésirables afin de se concentrer sur les cibles d'intérêt. Ces signaux indésirables peuvent provenir de sources internes et externes, passives et actives. La capacité d'un système radar à supprimer ces signaux indésirables détermine son rapport signal sur bruit (SNR). Le SNR est défini comme le rapport entre la puissance du signal et la puissance du bruit dans le signal attendu ; il compare le niveau du signal cible souhaité avec le niveau de bruit de fond (bruit atmosphérique et bruit généré dans le récepteur). Plus le SNR du système est élevé, mieux il fait la distinction entre les cibles réelles et les interférences sonores.

L'interférence radar fait référence à un signal de radiofréquence (RF) réfléchi par des cibles qui n'intéressent pas les opérateurs de radar. Ces cibles comprennent des caractéristiques naturelles telles que la terre, la mer, les précipitations (pluie, neige ou grêle), les tempêtes de sable, les animaux (en particulier les oiseaux), la turbulence atmosphérique et d'autres effets atmosphériques tels que les réflexions ionosphériques, les météores et les pointes de grêle. Les interférences peuvent également provenir d'objets artificiels tels que des bâtiments et d'objets anti-radar intentionnels tels que des paillettes.

Une certaine forme d'interférence, l'encombrement, peut également être causée par un long guide d'ondes radar entre l'émetteur-récepteur radar et l'antenne. Sur un radar PPI typique avec une antenne rotative, ce type d'interférence sera généralement perçu comme un « soleil » ou un « coup de soleil » au centre de l'écran, car le récepteur réagit aux réflexions du signal des particules de poussière et des signaux radio erronés dans le guide d'ondes. Le réglage du temps entre le moment où l'émetteur envoie une impulsion et le moment où le récepteur est allumé tend à réduire l'effet "soleil" sans affecter la précision de la télémétrie, puisque la plupart du "soleil" est causé par la diffusion de l'impulsion radio transmise, réfléchie plus tôt que il sort de l'antenne. Le fouillis est considéré comme une source passive d'interférence car il n'apparaît qu'en réponse aux signaux radar envoyés par le radar.

La détection et la neutralisation des interférences s'effectuent de plusieurs manières. Les tas ont tendance à se figer entre les balayages radar ; sur les échos de balayage ultérieurs, les cibles souhaitées se déplaceront et tous les échos stationnaires pourront être éliminés. L'encombrement de la mer peut être réduit en utilisant la polarisation horizontale, tandis que la pluie est réduite en utilisant la polarisation circulaire (notez que les radars météorologiques devraient avoir l'effet inverse et utilisent donc la polarisation linéaire pour détecter les précipitations). Une augmentation du rapport signal sur bruit est obtenue par d'autres méthodes.

L'interférence peut se déplacer avec le vent ou être stationnaire. Deux stratégies générales sont utilisées pour améliorer les mesures ou les performances dans un environnement interférant :

• Indication de cible mobile qui intègre des impulsions successives et

• Traitement Doppler, qui utilise des filtres pour séparer le bruit des signaux souhaités.

La méthode la plus efficace de réduction des interférences est l'utilisation d'un radar Doppler à impulsions. Le radar Doppler sépare le fouillis des aéronefs et des engins spatiaux en utilisant les propriétés du spectre de fréquences afin que les signaux individuels puissent être séparés de plusieurs réflecteurs situés dans la même zone en utilisant les différences de vitesse. Cela nécessite un émetteur cohérent. Une autre méthode utilise un indicateur de cible mobile qui soustrait le signal reçu de deux impulsions successives en utilisant un traitement de phase pour atténuer les signaux provenant d'objets se déplaçant lentement. Cette méthode peut être adaptée pour les systèmes qui n'ont pas d'émetteur cohérent, comme le radar à amplitude d'impulsion dans le domaine temporel.

Le taux constant de fausses alarmes, une forme de contrôle automatique de gain (AGC), est une technique qui repose sur le fouillis renvoyant plus d'échos que les cibles d'intérêt. Le gain du récepteur est automatiquement ajusté pour maintenir un niveau global constant d'interférences visibles. Bien que cela n'aide pas à détecter les cibles camouflées comme un encombrement ambiant plus visible, cela aide à faire la distinction entre les cibles visibles. Dans le passé, l'AGC contrôlé électroniquement était utilisé dans les radars et affectait le gain de l'ensemble du récepteur radar. Au fur et à mesure que le radar évoluait, l'AGC est devenu contrôlé par un logiciel informatique et a commencé à affecter le gain avec une plus grande granularité dans des cellules de détection spécifiques.

Les interférences peuvent également provenir de réflexions par trajets multiples sur des cibles réelles causées par des réflexions au sol, des courants atmosphériques ou des réflexions/réfractions ionosphériques (par exemple, une propagation anormale). Ce type d'interférence est particulièrement préoccupant car le signal qui en provient se déplace et se comporte comme d'autres (points de) cibles d'intérêt normales. Dans un scénario typique, l'écho au sol de l'avion apparaît au récepteur comme une cible identique en dessous de la cible réelle. Le radar peut tenter d'unifier les cibles en signalant une cible à la mauvaise hauteur, ou l'éliminer en fonction de la gigue ou de l'irréalité physique. Les systèmes de brouillage basés sur les réflexions du paysage tirent parti de cette propriété en amplifiant le signal radar et en le dirigeant vers le bas. Ces problèmes peuvent être surmontés en incluant une carte au sol de l'environnement du radar et en éliminant tous les échos qui semblent se produire sous terre ou au-dessus d'une certaine hauteur. Le monopulse peut être amélioré en changeant l'algorithme de relief utilisé à basse altitude. Le dernier équipement radar de contrôle du trafic aérien utilise des algorithmes de détection de leurre en comparant les impulsions de retour actuelles avec les impulsions adjacentes et en calculant l'improbabilité de retour.

Brouillage électronique

Le brouillage électronique radar fait référence à des signaux radiofréquence provenant de sources extérieures au radar, transmis à la fréquence du radar et masquant ainsi une cible d'intérêt. L'interférence peut être intentionnelle, créée conformément aux tactiques de guerre électronique, ou non intentionnelle, créée par l'équipement des forces amies actives qui utilise la même gamme de fréquences. Le brouillage électronique est considéré comme une source active d'interférences, car il est initié par des éléments extérieurs au radar et n'est pas du tout lié au signal du radar brouillé.

Le brouillage électronique est problématique pour les radars, car le signal de brouillage n'a besoin de parcourir qu'une partie du chemin dans une direction (du brouilleur au récepteur radar), tandis que le signal radar fait un double chemin (radar-cible-radar) et, par conséquent , sa puissance est considérablement réduite au moment où il revient au récepteur radar. Par conséquent, les systèmes de brouillage électroniques peuvent être beaucoup moins puissants que les radars qu'ils suppriment, et en même temps continuer à masquer efficacement les cibles dans la ligne de visée du système de brouillage au radar (brouillage du lobe principal). Les systèmes de brouillage ont pour effet supplémentaire d'affecter les radars le long d'autres lignes de visée à travers les lobes latéraux de l'antenne du récepteur radar ( brouillage des lobes latéraux ).

La suppression du lobe principal ne peut généralement être réduite qu'en rétrécissant l'angle solide du lobe principal et ne peut pas être complètement éliminée en pointant l'antenne du récepteur directement vers un système de brouillage utilisant la même fréquence et la même polarisation que le radar. La suppression des lobes latéraux peut être surmontée en réduisant les lobes latéraux du diagramme d'antenne radar et en utilisant une antenne omnidirectionnelle pour détecter et ignorer les signaux de direction non principale. Une autre méthode de protection contre le brouillage électronique est le saut de fréquence et les directions de polarisation.

Traitement des signaux radar

méthode de mesure de la distance du signal

Une façon de mesurer la distance est basée sur la mesure du temps de vol : une courte impulsion radio (rayonnement électromagnétique) est transmise et le temps est mesuré après lequel le signal réfléchi revient au récepteur. La distance est la moitié du produit du temps de parcours (car le signal doit d'abord atteindre la cible puis revenir au récepteur) et de la vitesse du signal. Étant donné que les ondes radio se déplacent à la vitesse de la lumière, une mesure de distance précise nécessite un équipement électronique à grande vitesse. Dans la plupart des cas, le récepteur ne reçoit pas d'impulsions réfléchies pendant la transmission du signal. Grâce à l'utilisation d'un commutateur d'antenne, le radar bascule entre l'émission et la réception à une fréquence prédéterminée. Un effet similaire impose également une limitation de la plage de détection maximale. Afin de maximiser la portée, il est nécessaire d'utiliser un temps plus long entre les impulsions, appelé temps de répétition des impulsions ou taux de répétition des impulsions.

Ces deux effets ont tendance à s'opposer l'un à l'autre et il n'est donc pas facile de combiner à la fois de bons radars à courte portée et de bons radars à longue portée dans la même structure. En effet, les impulsions courtes nécessaires à une bonne détection à courte portée ont moins d'énergie totale, ce qui rend le signal réfléchi beaucoup plus faible et donc plus difficile à détecter. Cet inconvénient peut être compensé en augmentant le nombre d'impulsions, mais cela réduira la portée maximale. Ainsi, chaque radar utilise un type de signal spécifique. Les radars à longue portée ont tendance à utiliser de longues impulsions avec de longs retards entre eux, tandis que les radars à courte portée utilisent des impulsions courtes avec des intervalles de temps plus courts entre eux. Avec les progrès de l'électronique, de nombreux radars peuvent désormais modifier leur taux de répétition des impulsions, modifiant ainsi leur plage de télémétrie. Les derniers radars émettent deux impulsions à partir du même élément, une à courte portée (environ 10 km (6,2 miles)) et une autre à longue portée (environ 100 km (62 miles)).

La résolution de distance et le niveau du signal reçu par rapport au bruit dépendent de la forme de l'impulsion. L'impulsion est souvent modulée pour de meilleures performances à l'aide d'une technique connue sous le nom de compression d'impulsion.

La distance peut également être mesurée en unités de temps. Un mille radar est le temps qu'il faut à une impulsion radio pour parcourir un mille marin, rebondir sur la cible et revenir à l'antenne radar. Puisqu'un mile nautique est défini comme 1,852 m, diviser cette distance par la vitesse de la lumière (299792458 m/s) puis multiplier le résultat par 2 donne une durée de 12,36 µs.

Signal FM

Une autre forme de mesure de distance radar est basée sur la modulation de fréquence. La comparaison de la fréquence entre deux signaux est une méthode beaucoup plus précise, même avec des appareils électroniques plus anciens, que la mesure du temps de transit. En mesurant la fréquence du signal réfléchi et en la comparant à la fréquence d'origine, vous pouvez facilement mesurer la différence entre eux.

Cette technique peut être utilisée dans les radars à ondes continues et est souvent utilisée dans les altimètres radar des avions. Dans ces systèmes, le signal radar "porteur" est modulé de manière prévisible, variant généralement vers le haut et vers le bas la fréquence audio selon un motif sinusoïdal ou en dents de scie. Le signal est ensuite envoyé d'une antenne et reçu sur une autre, généralement située au bas de l'avion, et le signal peut être comparé en continu à l'aide d'un simple modulateur de fréquence qui émet un signal à une fréquence qui est la différence entre les fréquences du signal renvoyé et la partie du signal transmis.

Étant donné que la fréquence du signal change, au moment où le signal revient à l'avion, la fréquence du signal transmis est déjà différente. La valeur de décalage de fréquence est utilisée pour mesurer la distance.

La profondeur de modulation du signal reçu est proportionnelle au temps de retard entre le radar et le réflecteur. La quantité de ce décalage de fréquence devient plus grande avec un délai plus long. La mesure de la quantité de décalage de fréquence est directement proportionnelle à la distance. Cette distance peut être affichée sur l'instrument et des informations la concernant sont également accessibles via un transpondeur. Ce traitement du signal est similaire à celui utilisé pour déterminer la vitesse d'un radar Doppler. Des exemples de systèmes utilisant cette approche sont Azusa, MISTRAM et UDOP.

Un autre avantage est que le radar peut fonctionner efficacement à des fréquences relativement basses. Cela était important au début du développement de ce type, lorsque la génération d'un signal à haute fréquence était difficile ou coûteuse.

Les radars au sol utilisent des signaux modulés en fréquence (FM) à faible consommation d'énergie, qui couvrent une gamme de fréquences plus large. Les réflexions multiples sont analysées mathématiquement pour modifier le motif en plusieurs passages, créant ainsi une image synthétique informatisée. L'utilisation de l'effet Doppler permet de détecter des objets se déplaçant lentement, ainsi que d'éliminer en grande partie le "bruit" qui se produit lorsqu'il est réfléchi par les surfaces des plans d'eau.

Méthode de mesure de la vitesse du signal

La vitesse est le changement de distance à un objet au fil du temps. Ainsi, les systèmes de mesure de distance existant actuellement sont équipés d'éléments de mémoire pour mémoriser la position précédente de la cible, ce qui est tout à fait suffisant pour mesurer la vitesse. À un moment donné, les marques de crayon faites par l'opérateur sur l'écran radar servaient de mémoire, à partir de laquelle la vitesse était ensuite calculée à l'aide d'une règle à calcul. Les systèmes radar modernes effectuent des opérations équivalentes plus rapidement et avec plus de précision à l'aide d'ordinateurs.

Si la sortie de l'émetteur est cohérente (verrouillage de phase), un autre effet est utilisé pour effectuer des mesures de vitesse quasi instantanées (ne nécessitant aucune mémoire), appelé effet Doppler. La plupart des systèmes radar modernes utilisent ce principe dans les radars Doppler et les systèmes radar Doppler à impulsions (radars météorologiques, radars militaires). L'effet Doppler ne peut déterminer que la vitesse relative de la cible le long de la ligne de visée du radar à la cible. Toute composante de la vitesse de la cible qui est perpendiculaire à la ligne de visée ne peut pas être déterminée en utilisant uniquement l'effet Doppler, mais elle peut être déterminée en suivant l'azimut de la cible au fil du temps.

Il est possible de réaliser un radar Doppler sans aucune ondulation, dit radar à onde continue (radar CW), qui propage un signal très propre de fréquence connue. Le radar à ondes continues est idéal pour déterminer la composante radiale de la vitesse d'une cible. Le radar CW est généralement utilisé dans le contrôle de la circulation pour mesurer rapidement et avec précision la vitesse du véhicule lorsque la portée n'est pas importante.

Lors de l'utilisation d'un radar pulsé, le changement de phase des retours successifs donne la distance parcourue par la cible entre les impulsions, et ainsi sa vitesse peut être calculée. D'autres avancées mathématiques dans le traitement des signaux radar incluent l'analyse temps-fréquence (Weyl ou ondelettes de Heisenberg) et la transformée chirplet, qui exploite le changement de fréquence des retours de cibles mobiles ("chirps").

Traitement du signal Doppler pulsé

Le traitement du signal Doppler pulsé comprend un filtrage de fréquence pendant le processus de détection. L'espace entre chaque impulsion transmise est divisé en éléments de plage ou impulsions de sélection de plage. Chaque élément est filtré indépendamment de la même manière que le procédé utilisé par un analyseur de spectre pour obtenir un affichage de différentes fréquences. Chaque distance différente produit un spectre différent. Ces spectres sont utilisés pour effectuer le processus de détection. Cela est nécessaire pour obtenir des performances acceptables dans des environnements météorologiques, de terrain et de contre-mesures électroniques défavorables.

La tâche principale consiste à mesurer l'amplitude et la fréquence du signal réfléchi global à plusieurs distances. Ceci est utilisé dans les radars météorologiques pour mesurer la vitesse radiale du vent et la vitesse des précipitations dans chaque partie de l'atmosphère et est lié à des systèmes informatiques pour produire une carte météorologique électronique en temps réel. La sécurité des opérations aériennes dépend de l'accès continu à des informations radar météorologiques précises, qui sont utilisées pour prévenir les blessures et les accidents. Le radar météorologique utilise une faible fréquence de répétition des impulsions (PRF). Les exigences de cohérence ici ne sont pas aussi strictes que celles des systèmes militaires, car les signaux individuels n'ont généralement pas besoin d'être séparés. Les radars météorologiques nécessitent généralement un filtrage et une gestion de l'ambiguïté de portée moins complexes que les radars militaires conçus pour suivre les aéronefs.

La tâche alternative "détecter et détruire des cibles dans l'hémisphère inférieur" est une capacité nécessaire pour améliorer la capacité de survie au combat aérien. Les systèmes Pulse Doppler sont également utilisés pour la surveillance radar au sol nécessaire à la protection du personnel et des véhicules. Le traitement du signal Pulse Doppler augmente la portée de détection maximale en utilisant moins de puissance de rayonnement à proximité des aéronefs, des pilotes, du personnel de maintenance, de l'infanterie et de l'artillerie. Les réflexions du terrain, de l'eau et des conditions météorologiques produisent plus de signaux que les avions et les missiles, permettant aux véhicules rapides de voler secrètement à des altitudes extrêmement basses, en utilisant la technologie furtive pour éviter la détection jusqu'à ce que l'avion d'attaque atteigne la cible de destruction. Le traitement du signal Pulse Doppler comprend un filtrage électronique plus sophistiqué qui élimine de manière fiable ce type de vulnérabilité. Cela nécessite l'utilisation d'un taux de répétition d'impulsions modéré à l'aide d'un matériel cohérent en phase qui a une large plage dynamique. Les applications militaires nécessitent un taux de répétition moyen des impulsions (PRF) qui empêche définition directe un traitement d'ambiguïté de plage et de résolution de plage est nécessaire pour déterminer la plage réelle de tous les échos. Le mouvement radial est généralement couplé à la fréquence Doppler pour capturer des signaux qui ne peuvent pas être produits par des systèmes de brouillage. Le traitement du signal Pulse Doppler produit également des signaux audio qui peuvent être utilisés pour identifier les menaces.

Élimination des interférences passives

Le traitement du signal est utilisé dans les systèmes radar pour réduire les effets des interférences radar. Les techniques de traitement du signal comprennent l'indication de cible mobile, le traitement du signal Doppler pulsé, les processeurs de détection de cible mobile, la corrélation avec les cibles radar de surveillance secondaires, le traitement adaptatif spatio-temporel et l'algorithme de suivi avant détection. Le taux constant de faux signaux et le traitement numérique du modèle de terrain sont également utilisés dans les environnements bruyants.

Systèmes de suivi des cibles

L'algorithme de poursuite est une stratégie d'amélioration des performances d'un radar. Les algorithmes de suivi prédisent la position future de plusieurs objets en mouvement sur la base de l'historique des positions individuelles signalées par les systèmes de capteurs.

L'historique des analyses est accumulé et utilisé pour prédire les positions futures à utiliser dans le contrôle du trafic aérien, les évaluations des menaces, la doctrine du système de combat, la visée des armes et le guidage des missiles. Les données de localisation sont accumulées par des capteurs radar pendant plusieurs minutes.

Il existe quatre algorithmes de suivi généraux.

• Algorithme du voisin le plus proche

• Algorithme probabiliste de combinaison de données

• Algorithme de suivi de nombreuses hypothèses

• Algorithme multimodèle interactif (IMM)

Les réflexions non en temps réel peuvent être supprimées des informations affichées afin que seule la cible réelle soit affichée à l'écran. Dans certains systèmes radar, ou alternativement dans un système de commande et de contrôle auquel le radar est connecté, le suivi radar est utilisé pour relier des séquences de marques liées à des cibles individuelles et pour estimer les trajectoires et les vitesses des cibles.

Dispositif de station radar

Les composants de la station radar sont :

• Un émetteur qui génère un signal radio avec un klystron ou un magnétron et contrôle sa durée avec un modulateur.
• Guide d'onde qui relie l'émetteur à l'antenne.
• Un duplexeur qui sert de commutateur entre l'antenne et l'émetteur ou l'antenne et le récepteur, selon le mode de fonctionnement du radar.
• Receveur. Connaissant la forme du signal de réception souhaité (impulsion), il est possible de concevoir un récepteur optimal à l'aide d'un filtre d'adaptation.
• Processeur d'affichage pour recevoir des signaux pour des dispositifs de sortie adaptés à la perception humaine.
• Une unité électronique qui commande l'ensemble de ces appareils et l'antenne pour effectuer un balayage radar selon un programme donné.
• Lien vers les appareils et écrans des utilisateurs finaux.

Conception d'antenne

Les signaux radio transmis à partir d'une simple antenne se propageront dans toutes les directions, et une telle antenne recevra des signaux de manière égale de toutes les directions. Une telle antenne rend difficile la localisation de la cible par le radar.

Les premiers systèmes utilisaient généralement des antennes d'émission omnidirectionnelles et des antennes de réception directionnelles orientées dans différentes directions. Par exemple, le premier système à être déployé, Chain Home, utilisait deux antennes tiges croisées à angle droit pour recevoir les signaux de chacune sur un indicateur différent. Le signal réfléchi maximum devait être détecté par une antenne située perpendiculairement à la cible, et le minimum - par une antenne dirigée avec son extrémité vers la cible. L'opérateur pouvait déterminer la direction vers la cible en faisant tourner l'antenne de telle manière qu'un indicateur affichait le signal maximum, tandis que l'autre montrait son minimum. Un sérieux inconvénient de ce type de conception était que le signal était transmis dans toutes les directions, de sorte que seule une petite partie de l'énergie totale générée était transmise dans la direction souhaitée. Afin de transmettre une quantité adéquate de puissance dans la direction de la "cible", l'antenne d'émission doit également être directionnelle.

Antenne satellite

Les systèmes plus modernes utilisent une "antenne" parabolique orientable pour créer un faisceau dense "d'éclairage cible", utilisant généralement la même antenne que le récepteur. De tels systèmes combinent souvent deux fréquences radar dans la même antenne pour fournir un cap automatique ou un suivi de cible par le radar.

Les réflecteurs paraboliques peuvent être soit des paraboles symétriques, soit des paraboles déformées. Les antennes paraboliques symétriques produisent un faisceau "crayon" étroit dans les dimensions X et Y et ont donc un gain plus élevé. Le radar météorologique Doppler à impulsions NEXRAD utilise une antenne symétrique pour effectuer des balayages volumétriques détaillés de l'atmosphère. Les antennes paraboliques déformées produisent un faisceau étroit dans une dimension et un faisceau relativement large dans une autre. Cette fonctionnalité est utile lorsque la détection d'une cible sur une large gamme d'angles est plus importante que son emplacement en trois dimensions. La plupart des radars 2D utilisent une antenne parabolique déformée avec un lobe d'azimut étroit et un large lobe vertical. Cette configuration de faisceau permet à l'opérateur radar de détecter un avion à un certain azimut mais à une hauteur indéfinie. D'autre part, les radars de détection d'altitude dits "nodding" utilisent une parabole à faible largeur verticale et à large faisceau azimutal pour détecter un aéronef à une certaine hauteur, mais avec une faible précision en azimut.

Balayage au radar

• Balayage primaire : une technique de balayage où l'antenne principale est déplacée pour acquérir le faisceau de balayage, les exemples incluent le balayage circulaire, le balayage sectoriel, etc.

• Balayage secondaire : une technique de balayage où la puissance de l'antenne est déplacée pour obtenir un faisceau de balayage, les exemples incluent le balayage conique, le balayage unidirectionnel de secteur, la commutation de faisceau, etc.

• Palmer Scan : Une méthode de balayage qui produit un faisceau de balayage en déplaçant l'antenne principale et sa puissance. Le balayage Palmer est une combinaison d'un balayage primaire et d'un balayage secondaire.

• Balayage conique : Le faisceau radar tourne en un cercle serré autour de l'axe de « visée », qui est pointé vers la cible.

Antennes à guides d'ondes à fentes

Appliqué de manière similaire à un réflecteur parabolique, le guide d'ondes à fentes est déplacé mécaniquement pour le balayage et est particulièrement adapté à un système de balayage de surface sans suivi où le motif vertical peut rester constant. En raison d'un coût moindre et d'une moindre exposition au vent, les radars de surveillance sur les navires, les surfaces aéroportuaires et les ports utilisent désormais cette approche de préférence à l'antenne parabolique.

Antenne réseau phasé

Une autre méthode de contrôle est utilisée dans le radar à balayage électronique.

Les antennes à réseau phasé (PAA) sont constituées d'éléments rayonnants similaires régulièrement espacés tels que des antennes conventionnelles ou des rangées de guides d'ondes à fentes. Chaque élément d'antenne ou groupe d'éléments rayonnants contient un déphasage discret qui crée un gradient de phase à travers le réseau. Par exemple, des éléments de réseau produisant un déphasage de 5 degrés pour chaque longueur d'onde le long de la face du réseau produiront un faisceau dirigé à 5 degrés de la ligne médiane perpendiculaire au plan du réseau. Les signaux voyageant le long de ce faisceau seront amplifiés. Les signaux décalés du faisceau seront atténués. Le nombre d'éléments rayonnants est le gain de l'antenne. La valeur de la période de réseau détermine le degré de suppression des lobes latéraux du diagramme de rayonnement.

Les radars PAR ont été utilisés à l'aube des radars pendant la Seconde Guerre mondiale (radar Mammut, Allemagne), mais les capacités limitées des appareils électroniques de ces années étaient la raison de leur faible efficacité. Les radars PAR étaient à l'origine utilisés pour la défense antimissile (voir, par exemple, le programme de sauvegarde). Ils sont au cœur des systèmes de vaisseaux Aegis et du système de missiles Patriot. La redondance massive associée à la présence d'un grand nombre d'éléments de réseau phasé améliore la fiabilité en cas de baisse progressive des performances due à la défaillance d'éléments de phase individuels. Dans une moindre mesure, les radars PAR sont utilisés dans le système d'observation météorologique. À partir de 2017, la National Oceanic and Atmospheric Administration des États-Unis prévoit de mettre en œuvre un réseau national de radars multi-éléments multifonctionnels à travers les États-Unis d'ici 10 ans, pour la recherche météorologique et la surveillance des vols.

Les antennes multiéléments peuvent être construites selon une configuration spécifique, à la fois pour les missiles, les navires et les avions, et pour le soutien de l'infanterie.

À mesure que le prix des composants électroniques diminuait, les radars PAR devenaient plus courants. Presque tous les systèmes radar militaires modernes sont basés sur des antennes à réseau phasé, où le petit coût supplémentaire est compensé par une fiabilité accrue du système sans aucune pièce mobile. Les conceptions d'antennes mobiles traditionnelles sont encore largement utilisées dans les services où le coût est un facteur important (surveillance du trafic aérien et systèmes similaires).

Les radars PAR sont inestimables pour l'utilisation des aéronefs car ils peuvent suivre plusieurs cibles. Le premier avion à utiliser le radar PAR était le B-1B Lancer. Le premier avion de chasse à utiliser le radar FAR fut le MiG-31. Le BRLS-8B "Barrier" (classification OTAN - "SBI-16"), installé sur le MiG-31M, dispose d'un radar passif PAR à balayage électronique, considéré comme le radar de chasse le plus puissant au monde, tandis que l'AN / APG -77 système avec actif Un réseau d'antennes à balayage électronique n'a pas été installé sur le F-22 Raptor de Lockheed Martin.

L'interférométrie phasée, ou les techniques de synthèse d'ouverture utilisant un réseau d'antennes paraboliques individuelles qui sont phasées dans une seule ouverture efficace, n'est pas une application typique du radar, bien qu'elle soit largement utilisée en radioastronomie. En raison de la malédiction des réseaux d'antennes clairsemés, de tels réseaux à ouvertures multiples, lorsqu'ils sont utilisés dans des émetteurs, entraînent un rétrécissement du faisceau en réduisant la puissance totale délivrée à la cible. En principe, de telles méthodes peuvent améliorer la résolution spatiale, mais la réduction de puissance signifie que cela n'est généralement pas efficace.

La synthèse d'ouverture avec traitement de données à partir d'une source mobile séparée, d'autre part, est largement utilisée dans les systèmes radar spatiaux et aéroportés.

Gamme de fréquence d'antenne

Les noms de bande traditionnels sont originaires de noms de code pendant la Seconde Guerre mondiale et sont toujours utilisés dans le monde entier dans les applications militaires et aéronautiques. Ils ont été adoptés aux États-Unis par l'Institute of Electrical and Electronics Engineers et à l'échelle internationale par l'Union internationale des télécommunications. La plupart des pays ont des règles supplémentaires pour contrôler quelles zones des bandes radio sont réservées à un usage civil ou militaire.

D'autres utilisateurs du spectre radio, tels que les industries de la radiodiffusion et des contre-mesures électroniques, ont remplacé les désignations militaires traditionnelles par leurs propres systèmes de désignation.

Modulateur de signal d'antenne

Les modulateurs forment un paquet d'ondes de l'impulsion RF. Il existe deux conceptions différentes de modulateurs radar :

Générateurs de puissance non cohérents connectés par des interrupteurs haute tension. Ces modulateurs sont constitués d'un générateur d'impulsions haute tension générées par une source haute tension générant une impulsion réseau et d'un interrupteur haute tension tel qu'un thyratron. Ils génèrent de courtes impulsions de puissance à puissance, par exemple, un magnétron, un type spécial de tube à vide qui convertit le courant continu (généralement pulsé) en micro-ondes. Cette technologie est connue sous le nom de technologie d'alimentation pulsée. L'impulsion RF émise a ainsi une durée définie et généralement très courte.

Mélangeurs hybrides alimentés par un générateur de signal et un excitateur de forme d'onde complexe mais cohérent. Cette forme d'onde peut être produite par des signaux d'entrée à faible puissance/basse tension. Dans ce cas, l'émetteur radar doit être un amplificateur de puissance, tel qu'un tube klystron ou un émetteur à semi-conducteur. Ainsi, l'impulsion émise est modulée en intra-impulsion et le récepteur radar doit utiliser des techniques de compression d'impulsion.

liquide de refroidissement radar

Les amplificateurs micro-ondes cohérents délivrant des signaux micro-ondes supérieurs à 1000 W, tels que les tubes à ondes progressives et les klystrons, nécessitent l'utilisation d'un liquide de refroidissement. Le faisceau d'électrons doit contenir 5 ou même 10 fois plus d'énergie que le signal micro-onde de sortie, et donc il peut générer suffisamment de chaleur pour générer du plasma. Ce plasma circule du collecteur vers la cathode. La même focalisation magnétique qui dirige le faisceau d'électrons force le plasma à se concentrer dans la ligne du faisceau d'électrons, mais à circuler dans la direction opposée. Dans ce cas, une modulation de fréquence se produit, ce qui dégrade les performances du radar Doppler. Pour éviter cela, des liquides de refroidissement avec une pression et un débit minimaux sont utilisés, car l'eau déminéralisée est couramment utilisée dans les systèmes radar Doppler les plus puissants.

Le kulanol (éther de silicate) a été utilisé dans certains radars militaires dans les années 1970. Cependant, en raison de son hygroscopicité, une hydrolyse et la formation d'alcools inflammables se produisent. La perte d'un avion de la marine américaine en 1978 a été causée par l'inflammation de l'éther de silice. Le kulanol est également cher et toxique. La marine américaine a développé un programme appelé Pollution Prevention (PP) pour éliminer ou réduire le volume et la toxicité des déchets, des émissions atmosphériques et des eaux usées, ce qui implique de réduire l'utilisation du culanol.

Loi radar

Le radar (également : RADAR) est défini à l'article 1.100 du Règlement des radiocommunications (RR) de l'Union internationale des télécommunications (UIT) comme :

L'invention concerne un système de radiodétermination basé sur la comparaison de signaux de référence avec des signaux radio réfléchis ou retransmis depuis l'emplacement à déterminer. Chaque système de radiorepérage doit être classé par le service de radiocommunication avec lequel il interagit de manière temporaire ou permanente. Les applications typiques du radar sont les radars primaires et secondaires. Ils peuvent être utilisés dans les services de radiolocalisation ou de radiolocalisation par satellite.

Le principe général de fonctionnement du radar est d'émettre une impulsion d'énergie (une onde électromagnétique), d'attendre l'arrivée du signal réfléchi et de le traiter, en extrayant les informations nécessaires.
Le signal réfléchi peut nous donner des informations sur l'emplacement de l'objet, c'est-à-dire son azimut, son altitude, sa portée, ainsi que sa vitesse et sa direction de déplacement.
Les tâches du radar de la police de la circulation sont beaucoup plus étroites - l'objet est en ligne de mire directe, la direction du mouvement est connue. Il ne reste plus qu'à calculer sa vitesse.

Dans le même temps, les méthodes de travail avec lui déterminent certaines fonctionnalités:
Le radar doit être léger et compact afin que l'opérateur puisse l'utiliser tout en le tenant dans sa main.
Le radar doit avoir des alimentations électriques intégrées, consommer de l'énergie de manière économique.
Le radar doit être sûr à utiliser, c'est-à-dire que la puissance rayonnée doit être aussi faible que possible.

Il est connu de la radiophysique que les dimensions physiques des antennes d'émission et de réception sont proportionnelles aux longueurs d'onde. Cela signifie que le radar doit fonctionner à des ondes très courtes (hautes fréquences), de sorte que son dispositif d'antenne, ainsi que l'émetteur, le récepteur, le dispositif de décision et d'affichage, tiennent dans la main.
De plus, des longueurs d'onde plus courtes améliorent la précision des mesures. En effet, à une fréquence de 100 kHz, la longueur d'onde sera de 3 km. C'est comme essayer de déterminer l'épaisseur d'un cheveu avec une tige de mètre.
Une autre limitation est imposée par les faibles distances sur lesquelles vous devez travailler.
La plupart des radars utilisés dans l'aviation dans la Marine calculent la distance à la cible en la recalculant à partir du décalage temporel du signal réfléchi par rapport à celui émis. Ensuite, plusieurs mesures de distance peuvent être converties en vitesse.
Les émetteurs de tels radars envoient une impulsion courte et puissante (durée 1 microseconde, puissance 600-1000 kW), à une vitesse de propagation de 300 000 km/s, elle atteindra la cible à une distance de 27 km en 90 microsecondes, et elle prendra le même montant pour revenir en arrière. Total - 180 microsecondes correspondent à 27 kilomètres.

Le radar DPS n'a pas besoin de telles puissances sauvages, mais ce sont de courtes distances qui rendent impossible la construction d'un radar selon le schéma ci-dessus.
Après tout, si l'impulsion n'est même que de 1 μS, cela signifie que sa longueur dans l'espace est de 300 mètres ! C'est-à-dire que les premières crêtes d'une onde électromagnétique atteindront la cible à une distance de 140 mètres, elles la réfléchiront, reviendront à l'antenne, puis il y aura les dernières crêtes (et très puissantes !) de la même impulsion. Une si petite distance ne peut pas être mesurée par cette méthode. De plus, les circuits de réception de tels radars sont éteints pendant une courte période immédiatement après l'émission de l'impulsion d'émission, afin de ne pas s'épuiser ! Il est très problématique de générer des impulsions de portée radio inférieures à 1 microseconde, alors comment mesurer de courtes distances et des vitesses à courte distance ?

La physique du processus sous-jacent à la construction du radar a été décrite par le scientifique autrichien Christian Doppler en 1842.
Les appareils qui utilisent l'effet Doppler dans leur travail vous permettent de mesurer la vitesse d'objets à une distance de quelques mètres à des centaines et des milliers d'années-lumière.
Les radars de la police de la circulation fonctionnent à des fréquences :
10.500 - 10.550 GHz (bande X),
24.050 - 24.250 GHz (bande K),
33.400 - 36.000 GHz (Ka - large bande)
ce qui correspond à des longueurs d'onde de 28, 12 et 9 centimètres, respectivement.
A ces hautes fréquences, les circuits résonnants ne sont plus des bobines et des condensateurs, comme dans les récepteurs de diffusion, mais des segments de guides d'ondes (tubes ronds ou rectangulaires).
La première condition - petite taille - est déjà facilement remplie. Même à la fréquence la plus basse, un quart de longueur d'onde n'est que de 7 cm, et un guide d'onde quart de longueur d'onde court-circuité (déconcerté) à une extrémité équivaut à un circuit oscillant parallèle accordé.
Comme tout autre radar, un radar de police de la circulation se compose d'un récepteur et d'un émetteur.
L'émetteur le plus couramment utilisé est un oscillateur à diode Gunn.
Ainsi, deux autres conditions sont remplies - une petite puissance de rayonnement (suffisante minimale) et une faible consommation d'énergie.
La partie réception se compose d'un mélangeur, d'un amplificateur, d'une unité de traitement (ordinateur) et d'un dispositif d'affichage.
Veuillez noter qu'il n'y a pas de "superhétérodynes" dans le radar lui-même, le signal réfléchi reçu est immédiatement mélangé au signal de référence, la fréquence de différence est sélectionnée (qui est la fonction de la vitesse, la "fréquence Doppler"), puis elle est amplifiée et traité. La vitesse mesurée est transmise au périphérique de sortie.
Les émetteurs radar de la police de la circulation peuvent émettre de longues rafales, des impulsions courtes, des impulsions courtes dans un certain ordre, mais comme ils émettent tous, cela signifie que tout le monde peut être intercepté (goniométrie), vous n'avez besoin que de l'appareil approprié - un détecteur de radar.
D'autre part, les méthodes de travail avec le radar peuvent annuler toutes les astuces des fabricants de détecteurs de radar et des conducteurs indisciplinés. En effet, si le PR "silencieux" pour le moment "tire" soudainement directement sur le contrevenant, le signal entendu du dispositif d'avertissement ne vous évitera plus une amende.
En plus des portables, il existe des radars fixes. Leurs signaux sont détectés en toute confiance par tous les détecteurs de radar, mais ce n'est pas toujours nécessaire. Si en Russie, où l'utilisation de détecteurs de radar est autorisée, l'emplacement des radars fixes est crypté de toutes les manières possibles (non annoncé officiellement), alors, par exemple, en Lituanie (où l'utilisation de détecteurs de radar est interdite), tous les radars fixes les postes sont indiqués sur le site Web de la police de la circulation, leurs coordonnées sont constamment mises à jour dans les cartes de navigation , et sur les routes devant eux (200-300 mètres) il y a des panneaux d'avertissement spéciaux.
Parfois, des imitateurs de radar sont placés en permanence le long des routes pour intimider les pressés. Ce sont les appareils les plus simples, les générateurs de signaux de portée radar. Les plus simples car ils ne disposent pas d'un système complexe de détermination de la vitesse, leur tâche est de faire fonctionner le détecteur de radar et de refroidir l'ardeur du "racer" au moins pendant une courte période. Trois ou quatre de ces bruiteurs d'affilée émousseront votre vigilance, et le cinquième pourrait s'avérer réel.
En plus des radars fonctionnant dans les bandes d'ondes radio, les compteurs de vitesse laser sont désormais de plus en plus utilisés, les soi-disant. LIDAR (de l'anglais - Light Distance And Ranging).
Ces appareils émettent un faisceau infrarouge focalisé (oh, c'est le mot à la mode "nano", la longueur d'onde est en nanomètres, la durée d'impulsion est en nanosecondes) en impulsions courtes et mesure la distance, comme les "grands" radars, par la différence de temps entre le signal émis et pouls reçu. Plusieurs mesures de distance à la suite permettent de calculer la vitesse.
Le fonctionnement du LIDAR est encore plus facile à trouver que le PR de la gamme d'ondes radio, les récepteurs de détection ne sont pas plus compliqués que ceux qui se trouvent dans tous les téléviseurs pour recevoir des signaux de télécommande et sont désormais intégrés à presque tous les détecteurs de radar.
Mais il ne sert à rien de définir le travail d'un LIDAR de police. Si votre appareil a signalé, votre vitesse a déjà été mesurée ou vous venez de passer devant les portes automatiques d'un supermarché ou d'une station-service.

Dans certains pays, sur les routes à fort trafic, les excès de vitesse sont encore plus faciles à combattre - la technologie moderne vous permet de réparer toutes les voitures à l'entrée et à la sortie de l'autoroute. Les "champions" qui ont sauté la zone mesurée plus rapidement que le temps imparti reçoivent une notification par courrier indiquant qu'ils doivent payer une amende.

Les modèles de radar les plus courants de la police de la circulation russe

RADIS, fabriqué par Simikon, Saint-Pétersbourg.

Plage de vitesses mesurées 10 - 300 km/h
Temps de mesure de la vitesse< 0.3 сек

Iskra-1, fabriqué par Simicon, Saint-Pétersbourg.
Fréquence de fonctionnement 24,15 + 0,1 GHz (bande K)
Plage de mesure, pas moins de 300, 500, 800 m (trois niveaux)
Plage de vitesses mesurées 30 - 210 km/h
Temps de mesure de la vitesse 0,3 - 1,0 sec

Radar(de l'anglais. AR dio réétection UN nd R anging (RADAR) - détection et télémétrie radio , (synonymes : radar, station radar, radar) - un appareil utilisé pour détecter et surveiller divers objets à l'aide d'ondes radio et déterminer la portée, la vitesse, la direction du mouvement et les paramètres géométriques des objets détectés.

Historique des inventions

Détecteur radio anti-aérien B-2 "Storm", URSS 1935.

L'effet de réflexion des ondes radio a été découvert en 1886 par le physicien allemand Heinrich Hertz. Henri Rudolf Hertz). En 1897, alors qu'il travaillait avec son émetteur radio, Alexander Popov découvrit que les ondes radio étaient réfléchies par les parties métalliques des navires.
Des brevets pour l'invention de dispositifs de détection radio ont été délivrés en 1905 en Allemagne, en 1922 aux États-Unis, en 1934 en Grande-Bretagne.
En 1934, une expérience a été menée avec succès en URSS pour détecter un avion utilisant l'effet de réflexion des ondes radio - un avion volant à une altitude de 150 mètres a été détecté à une distance de 600 mètres de l'installation. La même année, des prototypes des radars Vega et Konus pour le système de détection radio des avions Elektrovisor ont été produits à l'usine radio de Leningrad. En URSS, à cette époque, le terme «radar» n'était pas utilisé, les premières stations radar étaient appelées pièges radio ou détecteurs radio. Les radars ont été mis en service en URSS en 1939.
Les plus grands succès du radar avant le début de la Seconde Guerre mondiale ont été obtenus par les Britanniques, qui ont commencé à installer massivement des radars sur les navires de guerre et, en 1937, ont créé un réseau de détection radar. Chaîne Accueil le long de la Manche et de la côte est de l'Angleterre, composé de 20 stations capables de détecter un avion à une distance allant jusqu'à 350 km.

Principe de fonctionnement

Le principe du radar

Le radar est basé sur la capacité des ondes radio à être réfléchies par divers objets. Dans un radar à impulsions classique, l'émetteur génère une impulsion radiofréquence qui est émise par une antenne directionnelle. Si un objet est rencontré sur le trajet de propagation d'une onde radiofréquence, une partie de l'énergie est réfléchie par cet objet, y compris en direction de l'antenne. Le signal radio réfléchi est reçu par l'antenne et converti par le récepteur pour un traitement ultérieur.
Étant donné que les ondes radio se propagent à une vitesse constante, il est possible de déterminer la distance à l'objet au moment où le signal se déplace de la station à l'objet et vice-versa: D km \u003d (300 000 km / s * t s) / 2.
En plus de la distance oblique par rapport à la cible, le radar peut également déterminer la vitesse et la direction du mouvement, ainsi qu'estimer sa taille.
Pour le radar, les bandes VHF et micro-ondes sont utilisées; les premières stations radar, en règle générale, fonctionnaient à des fréquences de 100 à 1000 MHz.

Classification

Les radars sont classés selon de nombreux principes, ci-dessous sont les paramètres les plus courants pour leur classification.
Sur le chemin du signal :

• actif (avec réponse active)
• passif

Par bande d'onde :

• mètre
• décimètre
• centimètre
• millimètre

Selon la séparation des parties réceptrices et émettrices :

• combiné
• séparé

Par emplacement:

• sol
• aviation
• embarqué

Par le type de signal de sondage :

• action continue
• impulsion

Sur rendez-vous : Sur rendez-vous :

• détection précoce et alerte
• la revue
• Désignation de la cible
• combat de contre-batterie

Par coordonnées mesurées :

• une coordonnée
• à deux coordonnées
• trois coordonnées

Au moyen de l'espace de numérisation :

• sans numérisation
• avec balayage dans le plan horizontal
• balayage horizontal avec faisceau en V
• avec balayage vertical
• à balayage hélicoïdal
• avec commutation de faisceau

En affichant des informations

• avec indicateur de portée
• avec des indicateurs de portée et d'azimut (altitude) séparés
• avec indicateur de vue ronde
• avec indicateur de plage d'azimut

Chronologie

• 1886 Heinrich Hertz découvre l'effet de réflexion des ondes radio.
• 1897 Alexander Popov fixe l'influence du passage d'un navire sur le fonctionnement d'un canal de communication radio.
• 1904 Christian Hülsmeyer crée un télémobiloscope - un appareil qui capture la réflexion des ondes radio.
• 1906 Lee de Forest crée le premier tube radio.
• 1921 Albert Hull développe un magnétron - un dispositif pour générer des ondes radio micro-ondes.
• 1930 Lawrence E. Highland détecte une distorsion dans le passage des ondes radio lorsqu'un avion vole entre des antennes.
• 1931 Le laboratoire radio de l'aviation de la marine américaine commence à concevoir un appareil permettant de détecter les navires et les avions ennemis à l'aide de la radio.
• 1934 Un radar américain expérimental détecte un avion à une distance de 1 mile.
• 1934 À Leningrad, des expériences réussies ont été menées sur la détection radio des aéronefs.
• 1935 La société allemande GEMA crée le premier appareil de détection radio pour la Kriegsmarine.
• 1935 Lors de l'expérience à la base militaire britannique Orford Ness, il a été possible de détecter un avion à une distance de 17 km.
• 1936 Au Royaume-Uni, les premiers radars d'alerte précoce Chain Home ont été intégrés.
• 1936 Le Royaume-Uni a testé avec succès le radar Type 79X installé sur le dragueur de mines HMS Saltburn.
• 1937 La Kriegsmarine adopte des radars de type Seetakt et Flakleit.
• 1939 Un appareil XAF expérimental a été construit aux États-Unis, pour la première fois le mot radar a été utilisé pour son nom.
• 1939 En Allemagne, un système d'alerte précoce basé sur les radars Freya et Würzburg est en cours de mise en service.
• 1939 En URSS, la station de détection d'avions RUS-1 "Rhubarb" a été adoptée.
• 1939 Au Royaume-Uni, le radar ASV Mk.I a été testé avec succès sur un avion Avro Anson K6260.
• 1940 Aux États-Unis, les premiers radars d'alerte précoce SCR-270 entrent en service.
• 1940 Les premiers radars CXAM entrent en service dans l'US Navy.
• 1941 GEMA commence à installer des radars Seetakt sur les sous-marins allemands.
• 1941 La Luftwaffe adopte les premiers radars d'aviation FuG 25a "Erstling" et FuG 200 "Hohentwiel".
• 1941 Radar "Redut-K" installé sur le croiseur "Molotov".
• 1941 Le Japon a introduit le premier radar d'alerte précoce de type 11.
• 1942 Le radar "Gneiss-2" est entré en service avec l'avion Pe-2.
• 1942 La marine américaine entre dans le système de guidage automatique des canons anti-aériens SCR-584.
• 1943 Le radar allemand Jagdschloss est équipé pour la première fois d'un indicateur POV.

Principe de fonctionnement

Vidéos connexes

Classement radar de la police

Principales caractéristiques techniques

Types et gammes de radars de police de la circulation

Modes de fonctionnement du radar

Technologies radar fondamentales : - OEM, Ultra-X, Ultra-K (K-Pulse)/(Smartscan™), Instant-On, POP™, HYPER-X™, HYPER-K™.

Les radars peuvent combiner ces technologies pour atteindre les objectifs de masquage du signal du détecteur de radar. Par exemple, "ISKRA 1" utilise simultanément Instant-ON comme mode de commutation et une combinaison PULSE + POP sous la forme d'un pack de 5 impulsions courtes. .

Instant-ON est le mode d'allumage du radar, lorsque le radar est initialement allumé et en mode veille, mais n'émet aucun signal. Après avoir appuyé sur le bouton radar, il commence instantanément à émettre un signal et mesure la vitesse de la cible visée. Cela vous permet de rester invisible aux détecteurs de radar, ce qui augmente considérablement l'efficacité du radar, tout en économisant la batterie du radar.

POP - enregistré marque déposée, propriété de MPH Technologies. Cette technologie, contrairement à Instant-ON, est responsable de la structure du signal lui-même. L'essence de la technologie réside dans le fait que le radar, après la mise en marche, émet une impulsion très courte et, avec son aide, mesure la vitesse de la cible. L'utilisation de cette technologie complique la détection du signal radar par les détecteurs de radar, car de nombreux modèles perçoivent une telle impulsion comme une interférence et n'émettent aucun avertissement au conducteur. De plus, en raison de l'impulsion trop courte, la distance de détection est considérablement réduite. Pour qu'un détecteur de radar puisse reconnaître les signaux radar POP, il doit être équipé de la technologie de protection appropriée.

PULSE - en plus de POP, il existe également une technologie de signal d'impulsion. Il diffère du POP en ce que le signal pulsé est émis en continu. La durée des impulsions peut être différente. S'il est très court, cela peut également créer un problème pour le détecteur de radar, mais la plupart des modèles de détecteurs de radar modernes sont équipés d'une protection radar pulsée.

Tableau comparatif des radars de police, enregistreurs photographiques

Modèle	TYPE Radars	Varier	La fréquence	Protocole	Plage de vitesse	Gamme vidéo	Intervalle d'étalonnage
Avtodoria	4	Vidéo	*	GPS/Glonasse	10 kilomètres	*	2 années
Info trafic Vocord	4	Vidéo	*	GPS	Pas ogre.	140 mètres	2 années
Autoouragan RS/VSM/RM	1/3/5	Vidéo	*	*	*	*	1 année
Amata	1	Laser	800-1100 nm	-	700 mètres	250 mètres	1 année
Arène	1	K	24,125 GHz	-	1500 mètres	-	1 année
Barrière-2M	5	X	10,525 GHz	-	-	-	1 année
Aigle en or	5	K	24,125 GHz	K-Pulse	-	-	1 année
Binaire	5	K	24,125 GHz	K-Pulse	-	-	2 années
Vizir	5	K	24,125 GHz	-	400 mètres	-	1 année
Iskra-1	5	K	24,125 GHz	Instantané ON/PULSE/POP	400 mètres	-	1 année
Chris-S/P	1/5	K	24,125 GHz	-	150 mètres	50 mètres	2 années
LISD-2F	1	Laser	800-1100 nm	-	1000 mètres	250 mètres	1 année
PKS-4	1	K	24,125 GHz	-	1000 mètres	-	1 année
Rayons	1	K	24,125 GHz	-	800 mètres	-	2 années
Rapière-1	1	K	24,125 GHz	-	-	20 mètres	2 années
Robot Jenoptik	1	K	24,125 GHz	-	-	-	-
Sokol-M	5	X	10,525 GHz	K-Pulse	-	-	1 année
Flèche ST/STM	1/5	K	24,125 GHz	K-Pulse	500 mètres	50 mètres	1 année

TYPE Speedcam détermine le type de radar dans les cartes de navigation Navitel. .

"APK "AvtoUragan" peut être équipé de compteurs de vitesse radar "Rapira" ou "Iskra-1" lorsqu'il est à l'arrêt et de radar "Berkut" dans la cabine d'une voiture de patrouille. .

"Le registrar Avtodoria ne fonctionne qu'en mode enregistreur vidéo.

"VOCORD Traffic peut être équipé de compteurs de vitesse "Iskra-1"DA/130(Chris), "Iskra"DA/210, "Iskra-1"DA/60

De plus, les performances de Vocord Traffic sont fournies sous la forme de systèmes sans radar en deux versions :

1 - en blocs uniques, où la mesure de la vitesse est basée sur une mesure précise du temps de chaque trame ;

2 - sous la forme de plusieurs caméras pour surveiller la vitesse moyenne sur les sections droites des routes.

Les systèmes Avtodoria, Avtohuragan et Vocord Traffic peuvent mesurer le dépassement de la vitesse moyenne sur un tronçon de route.

Simulateurs radars

Sur les routes, ils ont commencé à installer un simulateur radar Lira-1 fonctionnant dans la bande X.

Les simulateurs de radar fonctionnent comme de faux enregistreurs vidéo. Le principe de fonctionnement est de créer un signal radio similaire à celui émis par les compteurs de vitesse routière, alors que ces appareils ne disposent pas d'appareils de mesure.

Système d'avertissement SWS

Le système d'avertissement SWS (système d'avertissement de sécurité) est un système de messagerie pour avertir de l'approche d'un site d'urgence ou d'accident. Le système est destiné à la réception à l'aide de détecteurs de radar (détecteurs de radar). Le signal est transmis à une fréquence de 24,060 ... 24,140 GHz. SWS n'est pas utilisé dans la CEI.

Enregistreurs vidéo factices

Les modèles peuvent être convertis en enregistreurs vidéo actifs en insérant l'unité radar appropriée et en connectant la caméra.

Antiradar

Pour de nombreux conducteurs, la conduite rapide est un phénomène courant. Même des équipements électroniques spéciaux sont apparus pour aider le conducteur à éviter les amendes. Première