Volume exploré par un radar panoramique et diagramme de couverture radar

Généralités sur la surveillance

Définition
La surveillance est une technique de détection instantanée des cibles et la détermination de leur position (si possible l‟acquisition des informations supplémentaires reliés à ces cibles) et la livraison de ces informations dans le but d’un contrôle de trafic aérien sécurisé.
Les besoins
 La position des avions à un instant donné et leur intention. L’aptitude de contrôler les trajectoires des avions via les instructions données aux pilotes
Les cibles
 Les avions Les véhicules au sol
Les informations cherchés reliés à l’avion
 Mode A L’adresse Mode S Call sign  Le numéro de vol Les paramètres de vol :
 Le cap  La vitesse horizontale (au sol, en air)  La vitesse verticale
La classification de la surveillance
Selon le type d’exploitation
On distingue deux types d‟exploitations fonctionnellement très différentes : la surveillance non coopérative et coopérative.
 La surveillance indépendante : la position est calculé par le récepteur au sol .elle est indépendante de celle calculé à bord, fournie par l’avion. On distingue :
 La surveillance non coopérative : elle est assurée sans intervention de la cible à sa détection. C’est la propriété de la réflexion d’une onde électromagnétique sur la surface physique de la cible qui est utilisée. La détection se fait par reconnaissance de la présence d’un signal réfléchi, la mesure de distance par mesure du temps de propagation radar – cible – radar. La mesure d’azimut par utilisation d‟une antenne directive tournante. Les équipements correspondants sont caractérisés comme « radars primaires ».  La surveillance coopérative : elle est assurée grâce à la participation active de la cible à sa détection. La cible est équipée d’un répondeur (ou transpondeur). Ce transpondeur reçoit des interrogations du radar et répond. Les mesures de distance et d’azimut utilisent les mêmes principes qu’en radar primaire. L’originalité de l‟exploitation coopérative est que le signal reçu est renseigné en identification ou altitude en fonction de l‟interrogation du radar. Les équipements correspondants sont caractérisés comme « radars secondaires ».
 La surveillance dépendante la cible informe la station au sol ou les cibles qui les entourent de sa position calculé à bord.

Selon la fonction
 Les systèmes au sol pour la surveillance aérienne (PSR, SSR)  Les systèmes au sol pour la surveillance de surface des aéroports (A_SMGCS…)  Les systèmes de surveillance embarqués (TCAS…)

Normes et exigences

Pour faire face à l‟accroissement du trafic aérien, et satisfaire la contrainte primordiale de la sécurité de la navigation aérienne, des normes sont mises en œuvre à fin de garantir une homogénéité de performances techniques des systèmes de surveillance et garantir un niveau minimum de rendement requis.

Définitions
Pour les besoins de la présente Norme Eurocontrol les définitions suivantes s’appliquent:
Double couverture SSR
Il y a double couverture SSR lorsque pour un point donné de l’espace, les données radar utilisées par un organisme ATS pour la fonction de surveillance proviennent d’au moins deux sources radar secondaire de surveillance (SSR) indépendantes, fonctionnant simultanément.
Espace aérien en route
L‟espace aérien en route est le volume d’espace aérien situé en dehors des régions terminales, dans lequel se déroulent les phases de montée, de croisière et de descente des vols et où sont fournis différents types de services de la circulation aérienne.
Grande région terminale

Une grande région terminale est le volume d’espace aérien entourant un ou plusieurs aérodromes importants. Son extension latérale varie en fonction de la disposition des aérodromes situés à l’intérieur ou aux alentours de la région considérée. Ses dimensions verticales varient selon la manière dont l’espace aérien et les procédures de traitement des courants de trafic aérien sont organisés.

besoins opérationnels

Couverture requise
Une couverture radar continue et complète, de qualité et de fiabilité élevées, permettant d’assurer des séparations radar de 3NM, 5NM et 10 NM, doit être disponible en permanence. Les stations radar doivent être situées de telle manière que leur cône de silence soit inclus dans la couverture d’un radar adjacent, ou ne réduise pas l’efficacité opérationnelle du service radar.

Grandes régions terminales
Les grandes régions terminales doivent disposer d‟une couverture radar secondaire double et d‟une couverture radar primaire simple. Cette combinaison garantit la disponibilité permanente d’informations de position radar et permet la fourniture de services de la circulation aérienne aux aéronefs incapables de répondre à des interrogations SSR. La couverture des grandes régions terminales doit commencer aux altitudes les plus basses des segments d’approche intermédiaire des principaux aérodromes concernés. Ailleurs, la couverture s’étendra des niveaux minimum auxquels les services radar doivent être fournis jusqu’à la limite supérieure de la région terminale. La continuité de la couverture radar doit être assurée dans les régions d‟interface avec l’espace en route.

Espace aérien en route
Dans l’espace aérien en route, la couverture SSR double doit s’étendre des niveaux minimum de croisière jusqu’aux niveaux maximum de croisière IFR ainsi que là où la fourniture de services radar est obligatoire. La couverture horizontale doit s’étendre sur 30 NM au moins au-delà de la région relevant du Centre de contrôle régional (CCR) correspondant, à moins que cela ne soit impossible pour des raisons géographiques.

Utilisation en commun de données radar
Les données de surveillance radar provenant d’équipements radar existants ou nouveaux doivent être utilisées en commun partout où une telle solution s’avère possible et avantageuse, en particulier de part et d‟autre des limites des régions Certains organismes ATS peuvent avoir accès à des systèmes de traitement de données plus performants que les organismes civils ou militaires auxiliaires voisins. Lorsqu’une telle situation se présente, il convient d’envisager des solutions pour transmettre les données traitées de l‟organisme principal vers les organismes auxiliaires.

Disponibilité des données radar de surveillance requise
Aux fins de la spécification des critères de disponibilité des données, on distingue les deux catégories de données suivantes :
Les données complètes
 l’historique et la position de l’aéronef dans le plan horizontal  l’identification de l’aéronef    – sol  extrapolée)

Les données indispensables
 l’historique et la position de l’aéronef dans le plan horizontal;  Les critères de disponibilité des données de surveillance radar.Les critères de disponibilité des données de surveillance radar sont les suivantes :
 la disponibilité des données complètes ne doit pas être inférieure à 0.995, à l’exclusion des périodes d’entretien programmée.  ndispensables ne doit pas être inférieure à 0.99999.  la disponibilité des données PSR pour les grandes régions terminales ne doit pas être inférieure à 0.995.

La performance du système d’affichage
La performance du système d’affichage doit être telle qu’elle ne dégrade pas la qualité des données de surveillance au point d’avoir une incidence sur la fourniture d’un service radar.

Les défaillances significatives de la chaîne radar
Les défaillances significatives de la chaîne radar, susceptibles d’avoir une incidence sur la sécurité des vols et la fourniture des services de la circulation aérienne, doivent être notifiées aux postes de contrôle concernés.

Les campagnes d’entretien
Les campagnes d’entretien à date fixe qui affectent la fourniture des services de la circulation aérienne doivent être définis et cordonnées entre les personnels techniques et opérationnels des organismes ATS et le cas échéant, entre les organismes ATS adjacents.

L’infrastructure de surveillance
L’infrastructure de surveillance radar doit permettre de satisfaire les exigences de disponibilité spécifiées dans le tableau ci-dessus
Ceci peut être assuré de différentes manières :
 doublement des capteurs  commutation automatique de passage à une station radar autonome (de secours)  mise en place de stations radar supplémentaires  installations de « secours »  canaux radar à accès direct  utilisation de données radar traitées provenant d’une autre source (un serveur central, par exemple).

L’architecture du système
L’architecture du système doit être telle que toute défaillance d’un élément de la chaîne radar ne réduise pas sérieusement la capacité du système ATC.

Installations d’enregistrement et de reproduction
Les données transmises au système d’affichage doivent faire l’objet d’un enregistrement permanent. Les installations d’enregistrement et de reproduction sont nécessaires à l’appui des enquêtes sur les incidents et les accidents, des activités de recherches et de sauvetage, de la réduction du bruit, de la formation, des analyses techniques et des statistiques. Il est recommandé que le support et le mécanisme d’enregistrement permettent une reconstitution complète, sur l’écran du contrôleur de la présentation des données de surveillance ainsi que des paramètres et sélections d’affichage. Des procédures administratives doivent être arrêtées pour les modalités de conservation et d’utilisation de ces enregistrements à des fins d’analyse. Il convient de conserver les enregistrements de données radar pendant 30 jours au moins.

Table des matières

Introduction
CHAPITRE 1
Introduction A la surveillance
1.1 Généralités sur la surveillance
1.1.1 Définition
1.1.2 Les besoins
1.1.3 Les cibles
1.1.4 Les informations cherchés reliés à l‟avion
1.1.5 La classification de la surveillance
1.1.6 Selon la fonction
1.2 Normes et exigences
1.2.1 Définitions
1.2.2 BESOINS OPERATIONNELS
1.2.3 Données de surveillance radar requises
1.2.4 Disponibilité des données radar de surveillance requise
1.2.5 Installations d’enregistrement et de reproduction
2 CHAPITRE 2 RADAR PRIMAIRE
2.1 Radar primaire classique
2.1.1 Généralité
2.1.2 Détection des cibles en radar primaire
2.1.3 Diagramme azimut
2.1.4 Volume exploré par un radar panoramique et diagramme de couverture radar
2.1.5 Architecture du radar
2.2 Radar solid state
2.2.1 Présentation
2.2.2 Concept élémentaire
2.2.3 Configuration standard
2.2.4 Génération de l’impulsion
2.2.5 Principe de la réception
3 Chapitre 3 LE RADAR SECONDAIRE
3.1 Radar SSR classique
3.1.1 LE FONCTIONNEMENT
3.1.2 L’INTERROGATION
3.1.3 LE TRANSPONDEUR
3.1.4 LE BILAN DE PUISSANCE
3.2 LES PHÉNOMÈNES PARASITES
3.2.1 LES PROBLÈMES
3.2.2 DES SOLUTIONS
3.3 LE RADAR SECONDAIRE MONO-IMPULSION
3.3.1 LE PRINCIPE DU MONOPULSE
3.3.2 LE SIGNAL REÇU EN MONOPULSE
3.3.3 L’ANTENNE MONOPULSE
3.4 Le radar secondaire Mode S
3.4.1 Les limites du SSR
3.4.2 Les Objectifs du mode S
3.4.3 Les mécanismes d’interrogation du radar mode S
3.4.4 Les interrogations
3.4.5 Réponse Mode S
3.4.6 Fréquence de répétition et durées
3.4.7 Problèmes liés au verrouillage et solutions
Conclusion

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