Détection adaptative CFAR appliquée au Radar Secondaire de Surveillance (SSR ) pour l'élimination du « fruit »

1.2.6. Bilan de liaison

Il y a deux liaisons distinctes à définir :

> Liaison radar-cible :????????????

????????????

????????.????????.????????²

????²

= ????. ????????. ????????

=

1

×

(4????)²

????????.????????.???????? 2

=

1

×

(4????)²

????²

> Liaison cible-radar : ????????????

????????????

= ????. ????????. ????????

???? × (4????????)2

Où :

???????????? : Puissance crête d'émission de l'interrogateur ???????????? : Puissance crête d'émission du transpondeur ???????????? : Puissance reçue par l'interrogateur

???????????? : Puissance reçue par le transpondeur

???????? : Gain de l'antenne de l'interrogateur ???????? : Gain de l'antenne du transpondeur

ëa : Longueur d'onde utilisée

ëa =0.29m pour F=1030MHz, ëa =0.275m pour F=1090MHz. R : Distance radar cible

????: Pertes entre aériens

En ajoutant les Pertes additionnelles ???? :

· Puissance reçue par le transpondeur

???????????? =

????????????. ????????. ???????? ????????²

???? × (4????????)2

· Puissance reçue par l'interrogateur

1.2.6.1. Liaison cible-radar >

Pertes dans la liaison

En plus de la perte majeure que nous allons notée ????1, d'autres pertes

additionnelles (????) interviennes, elles seront notées ????2, ????3, ????4 ???????? ????5.

1' ????1: Perte entre aériens : Prenant ëa=0.275 m et R=200MN=370Km

????1 = (4????????)2 = (6 × 10^-8)² ? ????1(????????) = 20 log(6 × 10^-8) = -144,6 ????????

???????? 2

1' ????2: Perte dans la ligne de transmission entre les ensembles E/R

(émetteur récepteur) et les aériens : cette perte est de -3 dB

1' ????3: Pertes dues à l'atténuation atmosphérique (0,005 dB/Km en bande L) 1' ????4: Perte due à la diminution du gain d'antenne a partir de l'élévation 0,25°. 1' ????5: Perte due à la réduction du gain pour les cibles proches. Cette

atténuation sert a limité la puissance des impulsions reçues par les transpondeurs très proches.

> La puissance au niveau du radar

L'OACI impose une puissance d'émission minimale du transpondeur de 125W (21dBW).

Tableau 1.3 : bilan de liaison « cible-radar » [2]

		distance
		100 NM	200 NM	250 NM	Puissance émise par le transpondeur
+24 dBW Ou +54dBm		+24 dBW Ou +54dBm	+24 dBW Ou +54dBm	+24 dBW Ou +54dBm	Gain d'antenne en réception
+27 dB		+27 dB	+27 dB	+27 dB	????1
-92,5dB		-138,6 dB	-144,6 dB	-146,5 dB	????2
-3dB		-3dB	-3dB	-3dB	????3
0,0dB		-0,9dB	-1,4dB	-1,6dB	????4
-3,5dB		-3,5dB	-3,5dB	-3,5dB	????5
-22dB		-10,9 dB	-4,3 dB	-2,1 dB	Puissance du signal reçu
-40dBm		-76 dBm	-76 dBm	-76 dBm

> Caractéristique du récepteur du radar

Au niveau du récepteur la puissance du bruit ( ???????? ) est évaluer par

l'expression :

???????? = ????× ????× ????? × ????????

Avec :

1' Facteur de bruit: ???????? = 12 ????????.

v' La bande passante doit permettre le passage sans distorsion d'un front

montant de l'impulsion de 0.1us ; donc ????? = 10????????????.

v' La température ambiante ; T300°k. v' K constantes de Boltzmann.

???????? = 1,38.10^-23 × 300 × 10⁷ × 16 W

???????? 4,14 × 16 × 10^-11???? = -91,79????????????

> Le seuil minimal détectable du récepteur (MTL)

La valeur du seuil minimal détectable (Minimum Triggering Level) prend la valeur typique « -80dBm », cette valeur est inferieur à la magnitude du signal reçu d'au minimum 4 dBm, et elle est supérieur au bruit d'enivrent 10dBm.

Figure 1.12 : niveau minimal de déclenchement (MTL, DMTL)

> Le seuil dynamique (DMTL) :

Le seuil dynamique (dynamic minimum threshold level, DMTL) a été introduit pour éliminé le multi trajet, il est activer si le signal vidéo dépasse le seuil MTL de 12dB. Le nouveau seuil est ajusté pour garder un dépassement de 9dB pour le radar secondaire classique et de 6dB pour le radar secondaire mode S.

L'inconvénient du DMTL est qu'il peut éliminer des réponses faibles entrelacées avec des réponses fortes. La méthode d'interrogation par « chuchotement » [5] est utilisée pour parvenir à avoir des réponses de même niveau de puissance.

Figure 1.13 : niveau minimal de déclenchement dynamique (DMTL) mode A/C)

Figure 1.14 : niveau minimal de déclenchement dynamique (DMTL) mode S 1.2.6.2. Liaison radar-cible

> La puissance au niveau de la cible :

Pour limiter les interrogations reçues par les avions hors porté, l'OACI a plafonné à 52.5 dBW, la puissance émise par le Radar Secondaire.

Tableau 1.4: bilan de liaison « radar-cible »

		distance
		100 NM	200 NM	250 NM	Puissance émise par le radar
+52,5 dBW Ou +82,5dBm		+52,5 dBW Ou +82,5dBm	+52,5 dBW Ou +82,5dBm	+52,5 dBW Ou +82,5dBm	????1:
-92,5dB		-138,6 dB	-144,6 dB	-146,5 dB	????3:
0,0dB		-0,9dB	-1,4dB	-1,6dB	????4:
-3,5dB		-3,5dB	-3,5dB	-3,5dB	Puissance du signal reçu
-13dBm		-60 dBm	-66,7dBm	-68,9 dBm

> Caractéristique de réception du transpondeur :

Au niveau du récepteur la puissance du bruit ( ???????? ) est évaluer par

l'expression :

???????? = ????× ????× ????? × ????????

Avec :

1' T270°k

1' ????????, ????? et ???? garde les mêmes valeurs que pour un récepteur sol.

????????	=	1,38.	10^-23 × 270	× 10^7 × 16		W	????????
=	5,96	× 10^-11???? =	-92,25????????????

> Le seuil minimal détectable du transpondeur

Fixé par l'OACI à MTL= -71dBm, cette valeur est inferieur à la magnitude du signal reçu d'au minimum 2dBm, et elle est supérieur au bruit d'enivrent 20dBm.