Memoire Online - Optimisation du système de télécommunication par satellite de l'ASECNA (Agence pour la Sécurité de la Navigation Aérienne en Afrique) et Madagascar

Elle assure le bon fonctionnement des équipements de la radionavigation et de la radio communication. C'est là où nous avons passé les 3 / 4 de notre stage. Ce bureau gère les équipements de la radionavigation qui sont constitués des aides à la navigation et à l'atterrissage. Les aides à la navigation se composent d'équipements permettant à l'avion de naviguer correctement vers son aéroport de destination.

Mémoire de fin de cycle pour l'obtention du Diplôme d'Ingénieur de Travaux (DIT)
Option : Télécommunications
Présenté par Romaric GUIGUI-NDACKO
Année académique : 2008 - 2009

Dans ce bureau, nous avons commencé par des équipements de la Radio communication tels que l'émetteur récepteur, le centre émetteur déporté, les équipements d'aide à la navigation aérienne (la radio balise, le VOR, ILS, les DME...), l'antenne de la station terrienne... Sur le lieu d'installation de ce dernier, nous avons démarré sa maintenance préventive en faisant le démontage de toutes les cartes de la baie pour le dépoussiérage avec un souffleur. Voici la présentation de quelques équipements de la navigation aérienne que nous avons eu à utiliser.

Glide et DME : Nous avons démarré avec le procès verbal trimestriel en démontant toutes les autres cartes de ces deux émetteurs pour faire le dépoussiérage. Après avoir remonté les cartes, nous avons procédé aux mesures des paramètres en utilisant un voltmètre vectoriel, un générateur de signal, un Wattmètre analogique. Ce rapport d'ondes stationnaires doit être inférieur à 1,25 or ce que nous avons mesuré est égale à 1,19 ; cela veut dire qu'il n'y a pas de problème entre les émetteurs et leurs antennes.

Le DME (Equipement de mesure de la distance) a été défini dans le document ICAO (OACI Organisation de l'Aviation Civile International), comme un système radio civil d'aide à la navigation aérienne avec couverture omnidirectionnelle à cour et moyen rayon, en action dans la bande de fréquence autour des 1000Mhz. Un tel système est un type de radar secondaire (avec méthode à transpondeur) qui permet de mesurer, jusqu'à 200 aéroplanes de manière contemporaine, leur distance par rapport à un point de référence à terre (radiobalise sol DME). La distance est déterminée en mesurant le retard de propagation d'une impulsion RF émise par le transmetteur (Interrogation) de l'aéroplane et reçue sur une fréquence inadaptée, comme réponse de la station de terre. L'intervalle de temps qui s'écoule entre l'envoi de l'interrogation et la réception de la réponse fournit à l'aéroplane de l'information de distance réelle de la station de terre ; une telle information peut être lue directement sur l'indicateur de bord, du pilote ou du navigateur. Le DME, associé au VOR installé dans le même site, permet de déterminer la direction et la distance (méthode rho-thêta) ; et est défini comme système VOR/DME. Le DME opère dans la même gamme de fréquence (de 960 à 1215 Mhz) du TACAN (système tactique d'aide navigation) dont le DME est la section qui mesure la distance. C'est pourquoi, le système VOR/DME est installé à l'ASECNA de Bangui, pour réunir dans une unique radiobalise un système qui produit des signaux pour l'indication de la direction et de la distance.

Le glide est constitué par un ensemble d'antennes situées généralement entre 120 m et 150 m (150m cas de Bangui) sur le coté

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de la piste, près du seuil, qui émettent une porteuse UHF entre 328,65 et 335,40 MHz (335 Mhz le cas de Bangui) appairée à la fréquence du localizer.

Elle est modulée par 2 basses fréquences l'une à 90 Hz et l'autre à 150 Hz. Au-dessous du plan de descente, le taux de modulation du 150 Hz est supérieur à celui du 90 Hz et inversement au-dessus du plan. La différence de taux permet d'en déduire un écart qui est affiché sur le récepteur de bord. Ils assurent un plan de descente réglable et généralement de l'ordre de 3° (entre 2,5 et 3,5). Le diagramme de rayonnement est ouvert d'environ 16° dans le plan horizontal et 7° dans le plan vertical.

Le faisceau du glide n'est plus exploitable à partir de 15m (50ft). Pour les atterrissages automatiques l'avion est guidé par les informations de la radiosonde et du vario. Apres avoir mis en place ces équipements, pour assurer une bonne navigation aérienne, des données météos sont nécessaires.

De ce fait, l'agence en collaboration avec Intelsat, ont mis en place des systèmes permettant d'avoir des données météos avec précision.

Après avoir fait le démontage, le dépoussiérage, le nettoyage des antennes et le remontage des cartes, les deux émetteurs fonctionnent soit tous deux (2) sur charge ou à l'antenne. Ce problème est dû aux deux (2) contacteurs d'alimentation à trois (3) positions (ON, OP et OFF) qui étaient en position ON. Or cette position permet de forcer le démarrage des émetteurs pour vérifier leur temps de réponse. En fonctionnement normal ils doivent être sur la position OP. Nous avons également effectué la vérification de la fréquence du VOR qui est de 117,3MHZ à l'aide d'un fréquencemètre « schlumberger2611 » ; la place des Bandes latérales envoyée à l'aide d'un wattmètre avec le bouchon 5w, 50-125MHZ, 5B suivant la connexion de la sortie de l'émetteur vers l'antenne ; celle de la porteuse est effectuée par un bouton de 250w, 100-250MHZ, 25db. Le réglage de prévision se fait par une carte rallonge en agissant sur la résistance R104 et en jouant sur les entrés à 8bits de la carte de puissance des bandes latérales une et deux puis de la porteuse.

Tous ces équipements sont pour la plupart placés en bout de piste et doivent être maintenus en état de fonctionnement. Les différentes antennes de ces équipements sont taillées en fonction de leurs fréquences respectives.

En somme, l'ASECNA, en termes de navigation dispose des équipements de plus en plus sophistiqués. Ouvrant pour une grande sécurité de la navigation dans son espace aérien.

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			40 IMMS
	CONCLUSION

Le domaine de la sécurité de la navigation aérienne étant en perpétuelle évolution, le besoin de transmettre les informations en temps réel, oblige l'ASECNA à faire appel aux technologies satellitaires pour remplir sa mission. Le chois de notre thème à savoir « L'Optimisation du système de Télécommunications par satellite de l'ASECNA » répond à un souci d'offrir une qualité de service tout en optimisant les installations existantes pour réduire le coût de certaines charges externes.

Par ailleurs, le développement de la technologie VSAT surtout pour l'extension de la couverture radioélectrique VHF, montre que l'agence concrétise avec succès, sa capacité à maîtriser l'espace aérien sous sa responsabilité en faisant confiance aux télécommunications par satellites.

De ce fait, les systèmes de télécommunications par satellite demeurent promis à un bel avenir, et pourquoi ne pas, les utiliser pour les communications directes avec les pilotes.

Pour notre apport personnel, cette étude nous a permis d'acquérir de nouvelles connaissances. Notamment, nous pouvons citer :

> L'utilisation des télécommunications par satellite dans l'aviation civile

Aussi, ce stage s'est déroulé dans une parfaite atmosphère. Car, nous nous sommes confronté aux réalités de la vie en entreprise.

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	41 IMMS
	BIBLIOGRAPHIE

v' LECOY Pierre, Technologies des télécoms, Paris, HERMES sciences publications, 1999, 365 pages.

v' MACABIAU Christophe, Télécommunications par satellite, Paris, ENAC, 1995.

v' Fleury S, GIROD J & WTANABE R, Les satellites et la technologie VSAT, Université de Marne-la-Vallée, 1997, 20 pages.

v' Microsoft corporation, Collection Microsoft Encarta, 2005 CORIS, Stage VSAT-VHFAAV-1, 1998

Télécommunication Générale, Support de Transmission (IMMS 3ème Année de Télécommunications)

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	GLOSSAIRE

ACARS (Airbone Communications Adressing and Reporting): mode de programmation pour les données au niveau du PGM 9000.

Analogique: Technique traditionnelle désignant le fait de transformer sous forme de signal électrique l'oscillation produite par exemple par un son. Il s'agit de la forme stockage des signaux audiovisuels la plus répandue avant l'arrivée du numérique.

direction d'un satellite à partir d'un point de la surface de la terre. Antenne: Dispositif servant à émettre et à recevoir des ondes radio. L'antenne est habituellement conçue pour concentrer les ondes reçues ou émises. On l'appelle souvent « antenne parabolique ».

ASECNA : Agence pour la Sécurité de la Navigation Aérienne en Afrique et à Madagascar)

Asynchrone (communication): Mode de communication dans lequel les interlocuteurs ne sont pas simultanément présents. Dans le courrier postal votre destinataire ne lit pas votre texte pendant que vous l'écrivez, ni le sien pendant qu'il vous répond.

Atténuation: Affaiblissement d'un signal qui se produit lorsqu'il traverse un dispositif ou un milieu de transmission (l'atmosphère pour les ondes radio, un câble pour un signal électrique). L'atténuation est généralement mesurée en Décibel.

Azimut: Direction vers laquelle pointe une antenne mesurée sur le plan horizontal local dans le sens des aiguilles d'une montre depuis le nord. C'est la coordonnée horizontale qui est utilisée pour aligner une antenne satellite.

Balise : Signal radiofréquence hautement stable qui est utilisé par les stations terriennes équipées d'un système automatique de poursuite (du satellite).

Bande haute : Bande utilisée pour la transmission par satellite dans le sens terre vers satellite.

Bande passante: Largeur de la bande d'un réseau de communication servant à transmettre un signal.

BPSK ( Binary Phase Shift Keying): modulation à deux états de phase, MDP-2.

Bruit: Toute perturbation électrique non désirée dans un circuit ou un canal de communication, qui affecte la capacité de réception à reproduire correctement par le signal original. Appelé également « bruit thermique ».

Bruit thermique: Toute perturbation électrique non désirée dans un circuit ou un canal de communication.

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BUC (Bloc Unit Converter): C'est un élément constitué d'un amplificateur et d'un multiplexeur de fréquence. Il convertit et amplifie le signal en fréquence

C/N: Rapport porteuse/ bruit, mesure la qualité d'une porteuse à l'entrée d'un récepteur.

Radiocommunications): Organisme international de normalisation chargé d'émettre des avis sur la technique et la réglementation des radiocommunications, et notamment sur l'attribution des fréquences radio.

CCITT (Comité Consultatif International de Télégraphique et Téléphonique): Organisme international de normalisation en matière de télécommunications, qui développe des normes de communication. Le CCITT est devenu l'UIT-T.

CELICA-M (Cellule d'Instruction des Centres de l'ASECNAMaintenance): Constitue un bureau du SIRE.

CDMA (Code Division Multiple Acces) : Accès multiple à répartition de code.

CIV (Centre d'Information en Vol): Il s'agit des contrôleurs au sol. cm : Centimètre, unité de distance sous multiple du mètre.

DAMA (Demand Assigned Multiple Access): Accès multiple avec assignation à la demande.

Débit binaire: Quantité d'informations numériques transmise en une seconde, exprimé en bps.

Démodulateur : Appareil qui extrait le signal de la bande de base d'une porteuse modulée.

DLCI (Data Link Connection Identifier): Etiquette identifiant une connexion dans les réseaux relais de trames.

DSSS (Direct Spread Spectrum Sequence): Modulation par étalement du spectre par séquence directe.

Faisceau: Flux unidirectionnel d'ondes radio concentrées dans une direction particulière.

FDM (Frequency Division Multiplex): Multiplexage fréquentiel. FDMA (Frequency Division Multiple Access) : Accès multiple à répartition de fréquence.

FEC (Foward Error Code) : Technique pour améliorer la robustesse de
la transmission de données. Des bits supplémentaires sont inclus dans

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le train de données, de sorte que des algorithmes de correction d'erreurs puissent être appliqués à la réception.

FI :(Fréquence Intermédiaire): IF en anglais, fréquence de travail des modems satellites entre 70 et 140 MHz.

Force connect : Procédure selon laquelle tout signal venant d'un port sur le MOL2P source est reçu sur le même port du MOL2P destinataire. FSK (Frequency Shift Keying): modulation numérique par saut de fréquence.

GSM (Globale System for Mobile communication): Système de radiocommunications numériques cellulaires.

G/T: Facteur de mérite ou qualité: Quotient du gain maximum d'une antenne de réception sur la température de bruit équivalente du système récepteur. Généralement exprimé en dB/K, il mesure la capacité d'une station terrienne à recevoir un signal satellitaire de bonne qualité (rapport signal/bruit élevé). En général, G/T augmente avec le diamètre de l'antenne parabolique.

HPA (High Power Amplifier): Amplificateur de puissance, dispositif qui reçoit un signal d'entrée relativement faible et l'amène à un niveau de puissance élevé lui permettant d'être transmis sur une liaison terre - espace.

Hz: hertz, unité qui mesure la fréquence à laquelle un signal électromagnétique voyage sur l'axe d'origine en passant par le minimum et le maximum. Un hertz est égal à un cycle par seconde.

IBS (INTELSAT Business System) : Type de service offert par l'opérateur INTELSAT.

ILS (Instrument Landing System) : Appareil de radionavigation. INMARSAT (International Maritime Satellite organization): Opérateur offrant des segments spatiaux.

Ionosphère : Couche haute de l'atmosphère située au-dessus de la stratosphère.

Km : Kilomètre, unité de distance valant mille (1000) mètres. Km2: Unité de surface.

LHCP (Left Hand Circular Polarisation) : Polarisation A (gauche) LNA ( Low Noise Amplifier): Amplificateur à faible bruit, il amplifie le signal venant du satellite avec le minimum de bruit possible.

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LNB (Low Noise Block Amplifier/Converter): Pièce qui convertit et amplifie une bande de signaux satellite. Elle change une haute fréquence (habituellement en GHz) en une fréquence FI plus basse (habituellement en MHz).

Lobe latéral: Partie du diagramme de rayonnement d'une antenne dans laquelle des signaux d'une direction non désirée (hors axe ) peuvent être détectés ou rayonnés, ce qui peut entraîner le brouillage d'autres systèmes ou générer une sensibilité au brouillage causé par d'autres systèmes.

MCPC (Multi Channel Per Carrier): Service de porteuse multivoie. Fait référence au multiplexage de plusieurs voies numériques (programmes vidéo, audio et services de données) en un train de données numériques commun.

Modem: Abréviation de modulateur-démodulateur. Appareil qui transforme des signaux numériques en signaux analogiques et inversement.

Modulation : Procédé qui consiste à modifier certaines caractéristiques de la porteuse en fonction de celles du signal à transporter

MOL2P (Multiplexeur Optimisant la Liaison avec Priorité à la Parole): Equipement utilisé comme noeud de réseau.

Nm : Nautic Mile, mile Marin, unité de distance utilisée pour la navigation valant 1852 mètres.

OACI (Organisation de l'Aéronautique Civile Internationale): Organisme international de réglementation de l'aviation civile.

Orbite: Trajet décrit par le centre de masse d'un satellite dans l'espace, soumis aux forces naturelles.

Orbite géostationnaire: Orbite d'un satellite géosynchrone située dans le plan équatoriale de la terre.

PAMA (Pre Assigned Multiple Access) : Accès multiple pré-assigné. Pire: Puissance Isotrope Rayonnée Equivalente. Elle mesure l'intensité du signal émis par un satellite vers la terre, ou par une station terrienne vers un satellite.

Polarisation: Phénomène par lequel les ondes radio sont limitées à certaines directions des variations du champ électrique et du champ magnétique, ces directions étant perpendiculaires à la direction de propagation de l'onde. Par convention, la polarisation d'une onde radio est définie par la direction du vecteur champ électrique.

QPSK (Quaternary Phase Shift Keying): Modulation par déplacement de phase à quatre états MDP-4.

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RF: Radiofréquence. Fréquence du signal entre un émetteur et un récepteur dans un système de communications où le satellite sert de répéteur.

RSFTA (Réseau Fixe de Télécommunication Aéronautique): s'agissant de messages échangés entre contrôleurs d'aéroports différents et pilotes.

RSI (Réseaux et Systèmes Informatiques): Un bureau du SIRE. Rx: Réception

SAF (Service Administratif et Financier): Un service de l'ASECNA. SCPC (Single Channel Per Carrier): Un canal par porteuse.

SENA (Service Exploitation de la Navigation Aérienne) : Un service de l'ASECNA.

SIRE (Service IRE) : Service interne dans l'organisation de l'ASECNA. SSPA (Solid State Power Amplifier) : Amplificateur de puissance pour émission satellite.

Station terrienne: Installation (antenne et équipement associé) située à la surface de la Terre et destinée à communiquer avec un ou plusieurs satellites.

TDMA (Time Division Multiple Access) : Accès multiple à répartition de temps.

TEB (Taux d'Erreur Binaire) : Renseigne sur la qualité d'un signal numérique. Plus le taux est bas, meilleur est le signal.

Transceiver: Equipement composé d'un U/C, D/C, HPA et LNA aussi appelé RF.

Transpondeur: Equipement qui reçoit un seul canal montant provenant d'un autre équipement, il amplifie, converti la fréquence et change de polarisation.

UHF (Ultra High Frequency): Bande de fréquence comprise entre 300 et 3000 MHz.

VOR (VHF Omnidirectional Range): Equipement de radionavigation, voir page 10.

VSAT (Very Small Aperture Terminal): Terminal à très petite ouverture d'antenne, qui effectue des transmissions bidirectionnelles.

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	47 IMMS

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			50 IMMS
	Fig.5 : Liaison satellitaire

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	51 IMMS
	TABLE DES MATIERES

I.2 Présentation Locale

1 I.2.2 Organisation de la Représentation de Bangui ....1 I.2.2.1 Service Infrastructure Génie Civile I.2.2.2 Le Service d'Exploitation de la Navigation Aérienne .1 I.2.2.3 Service d'Exploitation Météologique I.2.2.4 Service Administratif et Financier ....

Optimisation du système de télécommunication par satellite de l'ASECNA (Agence pour la Sécurité de la Navigation Aérienne en Afrique) et Madagascar

5-Bureau RAD (Maintenance des Equipements Radio)

CONCLUSION

BIBLIOGRAPHIE

GLOSSAIRE

TABLE DES MATIERES

I.2 Présentation Locale