Le radar du contrôle du trafic aérien, qui joue un rôle central dans les systèmes modernes de gestion du trafic aérien, est comme une paire d'yeux infatigables qui surveillent en permanence la dynamique des avions dans le vaste ciel pour garantir la sécurité et l'efficacité de milliers de vols. Le système n’est pas qu’un simple dispositif de détection. Il intègre des fonctions de traitement de données, de communication et d’aide à la décision. Il s’agit de la base technique posée pour maintenir l’ordre aérien, prévenir les collisions et améliorer la capacité de l’espace aérien. Comprendre son principe de fonctionnement et sa valeur est extrêmement essentiel pour comprendre la fiabilité du transport aérien contemporain.
Comment le radar du contrôle aérien détecte la position de l'avion
Le radar primaire est la méthode de détection la plus élémentaire en matière de contrôle aérien. Il fonctionne en transmettant activement des impulsions d’ondes radio vers le ciel et en recevant les échos réfléchis par le fuselage de l’avion. En calculant la différence de temps entre l'émission et la réception des ondes radio, le système peut calculer avec précision la distance en ligne droite de l'avion. Dans le même temps, l'antenne continue de tourner pour déterminer l'angle d'azimut de l'avion en mesurant la direction de l'écho le plus fort. La combinaison de la distance et de l'angle d'azimut marque un point lumineux spécifique sur l'écran du contrôleur pour représenter la position en temps réel de l'avion.
Le radar de surveillance secondaire est un système collaboratif. Il utilise un interrogateur pour envoyer des signaux à l'avion. Une fois que le transpondeur de l'avion a reçu le signal, il répondra activement avec un ensemble de signaux contenant des informations codées, telles que le numéro de vol, l'altitude, la vitesse, etc. Les informations ainsi obtenues sont plus riches et plus précises, et ne sont pas grandement affectées par le climat et le terrain. Il peut effectivement compenser le manque de radar primaire. Les systèmes modernes de contrôle du trafic aérien utilisent généralement un radar primaire et un radar secondaire en combinaison pour fournir une image plus fiable et plus complète de la situation aérienne.
Pourquoi le radar doit faire la distinction entre les systèmes primaires et secondaires
La différence fondamentale entre le radar primaire et le radar secondaire réside dans son fonctionnement et dans le contenu des informations. Le radar primaire ne repose pas sur la coopération des équipements aéronautiques. Tout objet pouvant réfléchir les ondes radio peut être détecté, y compris les aéronefs entrant illégalement ou sans répondeur. Ceci est crucial pour la défense aérienne et la surveillance de la sécurité. Cependant, il ne peut pas identifier l’identité spécifique de la cible et l’écho est sensible aux interférences météorologiques.
Le radar secondaire réalise un « dialogue » avec l'avion. Ce qu’il obtient, ce sont des informations numériques codées. Il peut afficher directement des données clés telles que le code d'identification de l'avion et l'altitude de vol, réduisant ainsi considérablement la charge de travail du contrôleur. La distinction entre les deux réside dans la réalisation de fonctions complémentaires. Le radar primaire assure une surveillance inconditionnelle, et le radar secondaire améliore la précision de l'identification et la dimension informationnelle. Cette conception à double système construit conjointement une double assurance pour la sécurité du trafic aérien.
Comment le radar d'aviation évite les collisions d'avions
Fournir une situation précise et en temps réel du trafic aérien, complétée par un système d'alerte de conflit, est au cœur de la prévention des collisions radar. Le système de traitement des données radar suit en permanence la vitesse et le cap de toutes les cibles et utilise des algorithmes complexes pour prédire leurs trajectoires de vol dans les prochaines minutes. Lorsque le système calcule que les trajectoires prévues de deux aéronefs ou plus se croisent et que la séparation minimale sera inférieure à la norme de sécurité, il émettra automatiquement des avertissements de conflit visuels et sonores au contrôleur.
Après avoir reçu l’avertissement, c’est le contrôleur qui donne les instructions. Il utilisera immédiatement la communication radio pour demander à l'avion concerné de le faire, c'est-à-dire de changer d'altitude, d'ajuster sa trajectoire ou de changer de vitesse, afin d'établir une séparation sûre. De plus, les avions modernes sont équipés d’un système anti-collision aéroporté. Ce système ne repose pas sur un radar au sol. Il s'appuie sur l'échange de signaux entre les aéronefs pour prendre des décisions et fournir des instructions d'évitement directes aux pilotes en cas d'urgence, créant ainsi une autre barrière de sécurité ainsi que des mesures de contrôle au sol.
Quel impact l’angle mort radar a-t-il sur la sécurité des vols ?
Les angles morts radar font référence à l'espace aérien qui ne peut pas être détecté efficacement en raison de la courbure de la terre, des obstacles du terrain tels que les montagnes et les bâtiments, et des limites de la technologie radar. L'existence d'angles morts radar constitue un danger potentiel pour la sécurité des vols. Par exemple, à basse altitude dans les zones montagneuses ou dans certaines zones maritimes isolées, les avions peuvent brièvement disparaître de l'écran radar et entrer dans un état dit « invisible », ce qui rendra plus difficile la surveillance et le commandement des contrôleurs.
Le système de contrôle du trafic aérien prend diverses mesures pour gérer les angles morts. Premièrement, il dispose de manière rationnelle les stations radar et s'appuie sur une couverture échelonnée de plusieurs radars pour réduire les angles morts ; deuxièmement, il utilise largement de nouvelles technologies basées sur le positionnement par différence de temps de signal, telles que le positionnement multipoint ; troisièmement, dans les zones à faible couverture radar, il s'appuie davantage sur les procédures de compte rendu de position des pilotes, avec l'aide de la superposition technologique et de la supplémentation des programmes pour contrôler le risque d'angle mort au niveau le plus bas acceptable.
Quelles améliorations y a-t-il dans la nouvelle génération de technologie radar ?
La nouvelle génération de technologie radar évolue dans le sens de la numérisation, de la mise en réseau et de l’intelligence. Les radars analogiques traditionnels sont remplacés par des radars numériques entièrement solides. Les radars numériques entièrement à semi-conducteurs ont une fiabilité plus élevée, une résolution de cible plus précise et des coûts de maintenance inférieurs. Par exemple, la technologie de formation de faisceau numérique permet au radar d'effectuer plusieurs fonctions de recherche en même temps, d'effectuer plusieurs fonctions de suivi en même temps et d'ajuster le faisceau de manière adaptative pour optimiser les performances.
Le système de positionnement multipoint sur une zone étendue qui constitue un complément important est un système qui utilise des stations de réception au sol largement réparties pour recevoir les signaux des transpondeurs d'avion. Il utilise la différence d'heure d'arrivée des différents signaux pour obtenir un positionnement précis et ne s'appuie pas sur de grandes antennes rotatives. Il présente les caractéristiques d’un coût inférieur et d’une couverture plus flexible. Ces améliorations techniques ont permis d'obtenir des améliorations simultanées (le taux de mise à jour, la précision et la couverture des données de surveillance ont été améliorées), ce qui fournit une base technique pour faire face au flux croissant du trafic aérien.
Le futur trafic aérien aura-t-il encore besoin de radars ?
Même si le radar reste l'épine dorsale du contrôle de l'espace aérien à moyenne et haute altitude, les futurs systèmes de gestion du trafic aérien évolueront vers un réseau intégré de « surveillance-communication » avec la navigation par satellite et les communications numériques comme noyau. La technologie de navigation basée sur les performances et de surveillance automatique associée peut permettre aux avions de déterminer eux-mêmes leur position précise à l'aide de la navigation par satellite, et diffusera automatiquement au sol et aux autres avions périodiquement via des liaisons de données, ce qui réduira progressivement la dépendance à l'égard du radar au sol traditionnel.
Toutefois, cela ne signifie pas que le radar disparaîtra complètement de la scène de l’histoire. Dans la phase critique du décollage et de l'atterrissage dans la zone terminale, il sert de méthode de surveillance de secours et répond à des exigences de sécurité particulières, comme par exemple la prévention des vols illégaux. Ses capacités de détection indépendantes et passives restent irremplaçables. L'avenir sera très probablement un système de fusion de données de surveillance multiple (base satellite, base aérienne, base terrestre), et le radar, en tant que lien fiable, continuera à jouer un rôle unique dans le réseau de surveillance global.
À votre avis, avec l’application généralisée des drones et des taxis aériens, quels sont les défis les plus graves auxquels seront confrontés les systèmes de surveillance radar existants ? Vous êtes invités à partager vos propres opinions cognitives dans la zone de commentaires. Si vous pensez que cet article est utile, n'hésitez pas à lui donner un like pour le soutenir.
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