Chapitre VIII Radar BFR Doppler, VCM

Introduction

• Bon fonctionnement d’un radar BFR non cohérent si clutter de sol (ou de mer) < signal cible …Pourquoi ?!

• Lorsque le faisceau d'antenne balaie le sol, le clutter devient prédominant et masque les échos utiles dans la cellule de résolution distance

Plusieurs procédés destinés à améliorer le « S/N » :

a) Le traitement des lobes secondaires– traitement OLS=SLS (opposition ou

suppression des lobes secondaires = SLB : Side lobe blanking)

– utilisation de 2 antennes : • antenne principale,

• antenne isotrope et de niveau supérieur aux lobes secondaires de l’antenne principale

b) Les radars sol multifaisceaux étagés en site– Gain adapté en fonction de l’altitude (gain faible dans

les directions susceptibles de présenter du clutter).

c) La polarisation circulaire – Efficace contre le clutter de pluie et les nuages.

d) Formation du Faisceau par Calcul (FFC)

Traitement de la fréquence Doppler VCM (Visualisation des Cibles Mobiles) ou MTI

(Moving Target Indicator).

• Principe : utilisation l’information vitesse, filtrage fréquentiel (ou Doppler) nécessité de cohérence

 • Le radar BFR Doppler est un radar cohérent sans

ambiguïté distance qui élimine par filtrage Doppler les échos de sol reçus par le lobe principal de l'antenne.

Le radar BFR Doppler • Après filtrage, le traitement est identique à

celui d'un BFR non cohérent.

Emetteur

Synchro

Modulation

PiloteOL

Amplihyper

Ampli FI Filtreadapté

FiltreDoppler

Détectiond'enveloppe

Seuil

      Radars sol• La vitesse radiale du sol est nulle, on élimine les

bandes de fréquences autour de f0 k.fR.       Radars embarqués• Les bandes de fréquences autour de f0 et doivent être supprimées.

Ceci implique d’avoir des filtres dont la bande de coupure varie avec la vitesse avion et la position de l’antenne (« MTI auto-adaptatif »).

)cos()cos(2

0 gisementsiteV

f a

Exemple : traitement par simple annulation

• Principe : soustraction des signaux reçus entre 2 récurrences.

• Rem: calcul T(f), double annulation

DAP

Retard T R

+

-

0 fR 2fR fD

Post intégration

• Filtre idéal

2fcoupure clutter

f0 f0 +fR f

• Inconvénients de la simple annulation/ filtre idéal:– la transmittance n'est nulle que pour fd = 0, le

clutter n'est pas totalement éliminé,– le gain du filtre n'est pas constant, il est

maximal pour .

mise en cascade de filtres pour améliorer ses performances (amélioration utile jusqu’à 5 filtres).

MTI numérique

• Traitement numérique du signal (mise en place un convertisseur analogique/numérique en début de chaîne)

• adaptation plus facilement à plusieurs

valeurs de fd à éliminer • obtention par des filtres judicieux des

meilleures courbes de réponse.

Performances des MTI • Paramètres caractéristiques :

– Taux d'annulation 

– Taux de contraste (taux d'amélioration (improvement factor) ou de réjection Quantification de l'amélioration apportée par le dispositif MTI au contraste signal sur clutter.

TPuissance moyenne du clutter à l entrée du MTI

Puissance moyenne du clutter à la sortie du MTI

C

CAe

s

'

e

e

s

s

MTIentrée

MTIsortieC

C

S

C

S

Clutter

Signal

Clutter

Signal

T

• Taux de visibilité (ou contraste) TV:• C/S maximum en entrée du dispositif au-delà duquel

la détection de la cible n'est plus assurée avec des performances suffisantes.

• traduit directement l'aptitude du radar à détecter des cibles dans le clutter.

• Ex : TV = 20 dB possibilité de détecter des cibles dans un clutter de puissance 100 fois supérieure.

• FIN

• Rappel :

fadminMTIsortie

P,PR)(Clutter

Signal

f

e

e

min

e

e

s

s

C

CS

(R)

CS

CS

T

TV-1 = rapport minimal signal sur clutter nécessaire à la détection à l'entrée du dispositif MTI.

min

max

RTS

CT C

e

eV