Les progrès de la Radio-Navigation

LES PROGRI S DE LA RADIO-NAVIGATION *

par Pierre DAVID **

S O M M , ( I R E . " L'adteur indique d'abord les probldmes- types qui truduisent les exigences des navigateurs en mati~re de guidage. I1 expose ensuite les principes des solutions propos&s par les radiotechniciens : pour les princ~paux syst~mes (procddds angulaires, proc5- d& tdldmdtriques, procdd& mixtes), il donne uue des- cription rapide de quelques matdriels particuli~rement iut~ressants, choisis comme exemples. En conclusion, il /ait le point sur l'dtat actuel e~ les perspectives de mise en exploitation de ces mdthodes.

[ N T I / O D U C T I ON

Lc probl~me des aides radio d la navigation, ou, ('it abr6g6, de la radio-navigation est t rop vaste pout' sc la~sser commod~ment enfermer ou m~me r6sumer dans le cadre d'une conf6rence.

D'une part , en effet, il se pose d 'une quanti t6 dc [a(~ons, suivant que le mobile 'h guider est un avion ou un navire; suivant qu'il se trouve loin de tout danger, au cours d'une grande travers6e, ou au contraire dans une zone sem6e d'obstacles off la manmuvre devient d61icate ;et ta simple revue detous les cas particuliers possibles demanderai t t rop de temps.

D'autre part, c'est une question technique tou t h fait passionnante, h laquelle l'ing6niosit6 des radio- ~lectriciens peut apporter une foule de solutions, bas6es sur des principes diff6rents, et qui peuvent se combiner entre elles avec beaucoup de vari6t6s. Plusieurs centaines de proc6d6s ont 6t6 propos6s et cer ta inement plusieurs dizaines ont 6t6 r6ellement mis en service, ou sont en cours d 'exp6rimentat ion. Leur simple 6num6ration serait fastidieuse avant d'gtre complete.

Par la force des choses, le pr6sent article se bornera done h u n expos6 d'ensemble tr~s g6n6ral et un peu sch6matique, indiquat, t seulelnent les lignes essentiel!es.

J. LEs E X t G E N C E S D E S U T I L I S A T E U R S .

Si l'on veut condenser en une seule phrase les vceux recueillis de la bouche des utilisateurs ou otticiellement 6mis pat leurs repr6sentants dans les conf6rences internationales , on peut 6noncer leur id6al h peu pros comme suit :

(( dtre guidds, sans visibilitd depuis le d@art iusqu'd'l 'arriv&, avec une sgtretg par/aite (100 ~o), au moyen d'un appareillage ldger, peu encombrant,

* Cet expos6 a fair l'objet d'une Con/&'ence de l'Ecole Nationale Sup&'ieure des T~ldcommunicalions, organls(,e le r, juin 19It8 au Minist6re des P. T. T.

** Ingbnieur ca Chef des Laboratoires TRANS. - - RADflR, A. S.M. tie la Direction Centrale des Construc- tions et Armes Navales (Section Marine du C. N. E. T.).

peu coFztet~, /acile d installer et d entretenir, agrJable it utiliser par le pilote et normatise tnternationalement)).

Examinons, l 'un apr~s l 'autre, ces divers points :

1,1. l~tre g u i d 6 s s a n s v is ibi l i t6 . - - Que veut-on dire exaetement par lh ? A quelle distance, en eom- bien de temps, et quel est exactement le renseig/~e- merit d6sir6 ?

En cherchant h pr6ciser quant l ta t ivement eel, ('monc6, on s'aperqoit qu'il peul, signifier trois choses assez ditI6rentes :

a) savoir oh on est ((( poinl ))) ; b) savoir quelle direction prendre pour aller nov-

malemenf vers son but ((( route ))) ; c) savoir, 6ventuellement, les dearts qu'il faut

apporter h cette route normale, pour 6viter un danger inlpr6vu (orage, collision).

L ' importance et la pr6cision de ces trois informations sont vari~ables suivant les cas, et r6sum6es par le tableau A.

1.11. Grandes d i s t a n c e s . - l,es travers6es t rans- oc6aniques peuvent imposer des parcours de 5 000 kin, loin de route lie : la por t& maximum requise pour le systeme de guidage est done de la moiti6, Soit 2 500 km.

L'emploi, soit des ondes longues, soit des ondes d&am~triques, est donc obligatoire, car ce sont les seules pouvant couvrir ces distances.

Le navire ou l 'avion long-courriers disposent toujours d 'un navigateur, et Celui-ci se contentera de connaitre son point ; d'ofi il saura d6duire sa route, h son gr6.

Une pr6cision de l 'ordre du 1/100 de la distance est raisonnable ; une pr6cision meilleure serait cependant ut{le pour re t rouver un avion ou un navire en d6tresse.

Cette d6terminat ion du point peut ~tre relativement ]ente : les marins tol~rent jusqu'h 15 minutes.

Enfin, dans ce cas, le risque de collision est faible ; les aviateurs y parent avec des consignes d 'a l t i tude, les marins avec des sir~nes de brume.

1.12. Distances moyennes. - - Pour des travers6es moins longues, 500 h I 000 kin, la seule diff6rence est que l 'aviation peut util iser des appareils de moindre tonnage et d'6quipage r6duit, ne compor- taut pas de nadgateur. Le pilote demande alors h connaitre, sans faire de calculs, mais par l ' indication d 'une aiguille sur un cadran, la rottte qu'il dolt suivre, et qui peut 6tre :

a) la ligne ;droite vers la station de guidage (homing) (par exemple, avion regagnant son porte- avion) ;

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2/16 PIERRE

b) une autre trajectoire simple, connue d'avance, par exemple une ligne droite parall61e h la pr6cf- dente, ou une ligne droite vers un autre point de destination (cas fr6quent sur le continent europ6en) ;

c) une trajectoire non convenue d'avance, et arbitrairement choisie par le pilote suivant ses besoins actuels (par exemple, avion d6rout6 de son terminus normal off la visibilit6 interdit l 'atterrissage).

1.13. Zone d ' a p p r o c h e . - Le probl~me se com- plique, 6videmment, lorsque le mobile approche du terminus de son voyage et p6nbtre dons une zone (( dangereuse )): navire pros des cbtes, orion au voisinage de l'a6riSport.

Le rayon de cette zone est estim6 grossi~rement h 50 ou 100 k m ; l'emploi des ondes tr6s courtes est done possible, surtout avec les avions.

La pr6cision requise sur le point, et la rapidit6 de l ' information, sont n aturellement augment6es : on demande 200 h 800 m ; e t s i les marins aeceptent un d61ai de l / 2 h 5 minutes, par contre les aviateurs exigent quelques secondes.

Et deux autres questions se posent : D'abord, l ' intensit6 du trafic a6rien est relic, quc

les avions n 'at terrissent pas quand il leur p la i t ; les pistes sont (( embouteill6es )), chaque avion prend un num6ro d'ordre et dolt (( faire queue )) en atten- dant son tour. I1 dolt done (( stationner )), e'est-h-dire (h 300 ou 400 km/h) aller et venir sur une trajeetoire d 'a t tente :

sans se perdre, sans trop fatiguer le pilote, et en restant h tout instant pr6t h se pr6senter h

l 'entr6e de la piste, d~s qu'il en recevra le signal. En outre, pour le navire eornme pour l 'avion,

l 'eneombrement de la zone d'approehe a pour con- s6quenec un risque important de collision. Nous avons tendanee h le sous-estimer a priori ; et pourtant, plusieurs dizaines de bateaux peuvent eirculer en mOne temps dans les passes d 'un grand port mar- ehand ; et l 'on a ealcul6 qu 'aux heures de pointe, si les avions 6voluant aux abords d 'un a6rodrome n'6taient pas 6chelonn6s en hauteur, une collision serait possible routes les 2 minutes (or, par mauvais temps ou menace de givrage, l '6chelonnement e~.~ hauteur peut ~tre r6duit).

Pour empgcher ces collisions, on pout envisagcr deux proc6d6s :

- - ou bien chaque mobile est pourvu d 'un appareil d6tectant la pr6sence ct la position des obstacles voisins assez h temps pour pouvoir manceuvrcr (c'est-h-dire h plusieurs kilom~tres avec les avions ultra-rapides) ;

~ o u bien on dispose au sol d'un centre de contr61e, inform6 "h chaque ins tant de la position, de la route (et, pour les avions, de la hauteur) de tous les mobiles du secteur, et habilit6 h leur donner des ordres en c a s de danger.

Cola exige 6videmment une manoeuvre pr6cise et une discipline rigoureuse, des transmissions irrgpro-

D A V I D [ANNALES DES T~L~COMMUNICATIONS

chables, ] 'identification facile des (( mobiles )), enfin beaueoup de sang-froid de la part du contr61eur (qui (( joue une partie d'6checs off toutes les pi~ces bbugent h la fois ~)).

Enfin, il y a conflit de responsabilit6 entre le pilote et le eontrbleur h terre (et 6ventuellement, le repr6- sentant de la Compagnie propli6taire de l'appareil).

1.14. Entrde au port .ou at terr isage.--Dans la derni6re phase du trajet la port6e est faible: quelques kilom6tres ou dizaines de kilom.~tres ; elle s 'obtient sans diilicult6 avec une faible puissance, sur n'impor- porte quelles ondes.

La prdcision requise sur le point est h peu pros la m~me sur met et dans l 'air : les matins demandent ___ 50m, les aviateurs cherehent h at terrir sur une piste de largeur 50 ou 60 m.

Mais, pour l 'avion, s 'ajoutc le probl6me du gui- doge en hauteur. I2altim~tre n'est pas assez pr6cis, et d'aillenrs nml commode (il faut se rep6rer sur l ' ahi tude de la piste, et non sur celle du terrain sur- vo16). Les pilotes demandent alors h 6tre guid6s directemcnt sur un (c axe de glissement )) inclin6 d'environ - - 2,5 ~ h - - 3 ~ avec une pr6cision de :t: 0,25% En arrivant 'h I 000 m de distance horizontale du point de contact, l 'appareil est doric sen- siblement h (50 :t: 4) m de hauteur ; on peut admet- tre qu'h partir de cot instant , la manoeuvre s'ach~- vera h rue : soit que la brume permette une visi- bilit6 suitisante, soit qu'elle puisse ~tre perc6e par la lumi~re de puissantes lampes (par exemple, lampes au sodium) plac6es sur le terrain, ou enfin partielle- ment 6claircie par des brdleurs h essence (syst~me FIDO, avec une consommation admissible).

Inutile d 'ajouter que los informations concernant le guidage, pendant cette derni~re phase critique, doivent ~tre non seulement instantan~es, mais, au tant que possible, pr6sent6es sous une forme simple et suggestive : d6placement d'aiguilles, ou d 'un petit avion-rep~re, sur un eadran, altichage lumineux, etc. La t616phonie est possible 6galement, sous r6serve de l'emploi d'une langue unique universelle.

1 .2 . A v e c u n e sfiret6 p a r f a i t e . - - L a n 6 c e s s i t 6

d'une grande saret6 est 6vidente. Des biens impor- tants, des vies humalnes, en plus ou moins grand nombre, sont en jeu. Ce n'est done pas la r6ussite h 90 ou 95 ~o, honorable en mati~re de t616communi- cations, qu'il faut ; c'est une proportion bien plus voisine de 100 ~o. Une probabilit6 d'accident de J sur l0 000 atterrissages est encore inadmissible.

Done routes pr6cautions doivent gtre prises contre les pannes, les brouillages, les erreurs..., e t

il ne faut pas at tendre une catastrophe pour se

m6fier des irr6gularit6s de propagation ; ~ ce point de rue, los ondes courtes (d6cam6triques)sont toujours suspectes.

I1 ne faut passe polarizer sur les meilleurs r6sul- tats, car il nous importe peu que, certain jour, un syst~me air guid6 l 'avion correctement h 1 000 km, si le lendemain il n 'a pu le guider h 100 km.

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t. 3, n~ LES PROGRES DE LA

i.3. Appareillage l~ger, peu encombrant, pou cofiteux. - - Pour appr6cier ] 'ilnportance de la 16g~ret6 dans le mat6riel (c avion )), il faut penser que sur une ]igne commerciale, I kilogramme de charge utile rapporte, par an, 600 h 2 000 dollars, soit 70 000 h 250 000 francs (suivant le coefficient d'utilisation). Donc un 6quipement de guidage radio61ectrique pesant, par exemple, 100 kg cons- t i tue un (~ manque h gagner )) de 7 ~ 25 millions de francs par an, probablement plus que son prix d 'achat : c'est, notamment , le (t6faut r6dhibitoire du Radar de bord. Enfin la consid6ration du prix prend toute sa valeur d~s lots qu'il s 'agit d'6quiper de petits bateaux ou de petits avions, qui ont bien, eux aussi, droit h leur s6curit6.

1.4 Facilit~ d'installation et d ' e n t r e t i e n . - Un peu secondaire en temps de guerre, off l ' importance de l 'arme a6rienne justifiait des moyens 6normes en personnel, cette condition est devenue tr~s importante en temps (c de paix )) 1. A bord, les r6parations sont g6n6ralement impossibles pour l'6quipage ; h terre, tes sp6cialistes comp6tents sont rares et co~teux, la pr6sence d'une 6ciuipe nombreuse pour assurer un quart permanent finit par constituer- une charge financi~re insupportable, surtout sur des a6roports secondaires, ou dans des stations ins- tall6es loln des lieux habit6s (stations Loran aux iles Feroe) et si le syst~me ne fonctionne, malgr6 tout , que dans des circonstances atmosph6riques exceptionnelles (inconv6nient du G. C. A. par exem- pie).

1.5. L'utilisation dolt ~tre agr~able pour le pilote. - - Elle dolt aussi se plier 'h sa eomp6tence et h ses responsabilit6s. II s'agit - - du moins pour le moment - - non de se substituer h lui, mais de l 'aider en cas de besoin. A cet instant critique, off on lui demand% malgr6 sa fatigue, le maximum de d6ci- sion et de sang-froid, il ne faut pas lui imposer des calculs, ni des manoeuvres subtiles en contradic- tion avec ses r6flexes et son comportement habituels.

Ira-t-on plus loin, et ce souci d'6viter au pilote la moindre fatigue conduira-t-il h rendre les op6ra- tions de guidage semi-automatiques, ou m~me enti~-, rement automatiques ?

Cela n'a rien d'impossible ; on peut atteler les indications du r6cepteur radio aux commandes du servo-pilote, des moteurs, etc,., et plusieurs vols transat]antiques ont d6jh 6t6 r6ussis, non pas tout h fait sans 6quipage, mais avcc des 6quipages tota- lenient (( oisifs )).

Le pilote finira-t-il donc pas n'~tre plus q u ' u n

vague surveillant, ou un suppl6ant des m6canismes d6faillants ?

Certains le pensent, mais cette tendance ne sera pas forc6ment victorieuse, car il serait enr plus facile de supprimer le m6canicien sur une locomo-

1. I1 r~sulte de l'exp~rience de l 'auteur et de diff6rents t6moignages analogues, que les 6quipements de guidage h bord d 'un nylon sont ,( en panne )) darts un hombre inadmissible de e a s ,

RADIO" NAVIGATION 3/16 rive ou une rame de m6tro, et on ne l'a pas encore fait ....

1.6. Nficessitfi d'une normalisation internafionale. - - Elle d6coule imp6rieusement des consid6rations pr6c6dentes.

Si l 'avion long-courrier, allant de Paris ou de Londres h Buenos-Ayres, dolt emporter et utiliser 5 ou 6 syst~mes d'atterrissages diff6rents (un pour chaque escale), le poids du mat6riel et l 'entral- nement du personnel h bord deviennent prohibitifs.

1.7. Nous n'avons pas parl6 d 'un dernier point que le radiotechnicien ne saurait n6gliger : c'est le spectre de ]rgquences occup6 par le syst~me de guidage, et la facilit6 de le loger dans des bandes d6jh terriblement congestionn6es.

Ce coup d'ceil g6n6ral sur les besoins des navigateurs va nous permettre maintenant d'appr6cier dans quelle mesure les dispositifs imagin6s par les radio-techniciens nous laissent esp6rer une v6ri- table solution du probl~me 2.

2. L E s DIFF]~RENTS SYSTI~MES DE GUIDAGE

RADIO-I~LECTRIQUE.

Les proc6d6s radio-61ectriques de guidage sont si nombreux et si vari6s, que l'on 6prouve une grande ggne h les grouper pour en pr6senter une vue logique d'ensemble.

Nous distinguerons, d 'une fa9on un peu arbitraire, trois grandes cat6gories de principes :

Dans la premiere, on cherche h d6terminer 1~ position ou la route du mobile par des proc6d~,s angulaires, c'est-h-dire en le localisant dans des plans et "h l ' intersection de plans.

Dans la seconde, on emploie les proc6d6s tdlg- m~triques, c'est-h-dire que l'on mesure la distance ou la diff6rence de distance "~ des points connus ; les lieux du mobile sont alors des cercles ou des hyperboles.

Ces deux cat6gories ne pouvant donner de solution universelle, une troisi~me se propose de les combiner entre elles, et avec diff6rents perfection- nements, tels que les calculateurs et les systgmes de transmissions, pour obtenir des syst~mes d'ensemble beaucoup plus complets.

Le tableau B repr6sente cette classification, com- bin6e avec l ' indication des gammes d'ondes et sys- t~mes d'6mission utilisables.

2.1. Proci!d~s angulaires. - - Si l'on admet que les ondes se propagent en ligne droite ou s'il faut tenir compte de la courbure terrestre, suivant les arcs de grand cercle (routes orthodromiques), et si l 'on dispose d 'un a6rien dirig~, on peut d6terminer dans quelle direction une 6mission ou une r6ception

2. On ne s'6tonnera pas que la plupart des solutions men- tionn6es soient am6ricaines, anglaises au allemandes : cela r6sulte des efforts 6normes d6ploy6s par les bellig6rants pendant la guerre, ,k une 6poque oh la contribution fran~aise 6tait r6duite h z6ro,

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4/ 6 P I E R R E . D A V I D [ANNALES DES TI~L~COMMUNICA~IIONI

passe par u n l n a x i n l / l l n ~ 1|11 I n i n i l n U l l ) , o u u n e c e r -

taine 6galit6. D'ofi un giscment rep~re, par rapporl auquel on peut d6terminer les &arts de route, puis, cn r6p6tant l 'op6ration avec un autre, obtenir lc point par recoupement. L'avantage du systbme est d'gtre simple, et les (~ lieux )) ainsi obtenus sonl faciles �9 a tracer, et coincident souvent avec les trajets h suivre.

L'op6ration est susceptible de variantes en hombre illimit6. Nous 6noneerons rapidement les princi- pales :

2.11. Le goniornOtre gt cadre. - - Nous n'omet- trons pas de mentionner d'abord l'ancgtre v6n6rable et connu de tous, le cadre, employ6 depuis vingt ans par des milliers de navigateurs. La r6ception sur un cadre passe par un minimum (voisin de l 'extinction) quand le plan du cadre est perpendiculaire h la direction de t '6metteur. Si l 'on compare cette l~osition d 'extinction avec l ' indication du compas, on connait le gisement de la droite (ou arc de cercle) 6metteur-r6cepteur ; en la reportant sur la carte, on a donc un lieu de position ; en recom- men ,an t avec 2, on a un recoupement.; avec 3, un ~ chapeau ~ et une v6rification.

Les c6tes des mers fr6quent6es sont ahondamment pour~.ues de petits 6metteurs (radiophares) h signaux cod6s, sp~cialement combin6s pour Ore faci- lement indentifiahles, et t ransmet tan t h heures fixes (plus fr6quemment en temps de hrume). La plupalt des navires de quelque importance sont pourvus d 'un cadre et d 'un r6cepteur (quelconque), et le radio ou l'otiicier de 'quart ex&utent couramment la manmuvre. La qualit6 et la pr6cision des r6sultats d6pendent du bon entretien du mat6riel, de la ,( compensation )) correcte des erreurs caus6es par les superstructures du navire, enfin de l'exp6riencc de l'op6rateur. Chacun est ainsi r6compens6 selon ses m6rites, et prend ses responsabilit6s ; l 'o~6ration est d'ailleurs gratuite et ne d6range personne, g 'est cet ensemble d'avantages que les Am6ricains r6sn- ment en qualifiant ce syst~me de (( d6mocratique )), ct c'est pourquoi, malgr6 l 'apparition de syst~mes plus perfectionn6s, cette goniom6trie a des chances de subsister encore assez longtemps. Ce Vieux pro- c6d6 est d'aidleurs susceptible d'6tre (( rajeuni )) et ses inconv~nients peuvent gtre att6nu6s.

La lenteur relative de l'opSration, et la n&essit~ d'un op&ateur sp&ialisg peuvcnt Ore corfigbes par l 'emploi d 'un gonio (( autornatique ))en rotalion per- manente, ta position du min imum apparaissant sur un cadran ou sur l'6cran d 'un oscillographe cathodique. Aux U. S. A. notamment, ees , radio- compas )) sont d 'un usage tr6s g6n6ralis6 sur los bateaux et les avions. En particulier, ils r6solvent tr~s simplement l 'op6ration du ((homing)~, c'est-h- dire la route vers la stat ion 6mcttrice ; il sufllt de maintenir l 'aiguille au z6ro. C'est, par exemple, ce que font les avions transatlantiques au milieu de leur 6tape,pour survoler exactement les (( stations m6t~o- rologiques flottantes )) qui jalonncnt l 'itin6raire :

ces bateaux (fr6gates) sont pourvus h cet effet d 'un 6metteur radio-phare sur ondes moyennes.

I,es erreura dues attx d~viations des ondes en cours de propagation, surtout la nuit, peuvent ~tre r6duites :

a) par des gmissions (( d impulsions ), assez br~ves pour que sur l'6cran de l'oscillographe r6cepteur on pmsse distinguer l 'onde (( directe )) de l 'onde (( r6fl6chie )) par l'ionosph~re, et n6gliger celle-ci (reals cela n'est possible qu'avec des 6missions sp6- ciales et h certaines distances) ;

b) en rempla~ant le cadre par un a6rien h antennes verticales di f[&entielles Adcock, insensibles aux com- posantes, horizontales du champ 61ect~.ique re~u.

Ce dernier syst~me est tr~s efflcace, et permet m~me l 'enTloi d'ondes d6cam6triques. Malheureu- sement,, l 'a6rien Adcock est peu sensible, plus enccm- brant ct perturb6 par les obstacles environnant~; on ne peut donc l'utiliser qu'h terre, en des emplace- ments bien d6gag6s. Le guidage des mobiles ne peut alors Se faire qu' indirectement et par une suite plus compliqu6e d'op6raticns : le mobile 6met ; le r6seau des goniom~tres terrestres le rel6ve, d6ter- mine sa position, et la lui retransmet par radio. C'est plus long, le d6bit est limit6, la responsabilit6 est d6plac~e. Mais l 'int6rgt de la m6thode reste grand pour les cas diffidles, l ' interception et le sauvetage.

Enfin, la perte de sensibilitd r6sultant de la gonio- m6trie, par minimum, peut ~tre att6nu6e par l 'emploi des cadres crois6s, ou, en ondes tr~s courtes, par celui d'a6riens d maximum (rideaux, r~flecteurs, cornets, miroirs, etc.). Nous croyons que, pendant la guerre, les bellig&ants ont fair usage d'appareils de ce genre pour intercepter des Radars ennemis (par exemple, Naxos et Athos aliemands). D'autres applications de ce genre sont actuellement projet6es.

2.12. Le [aisceau &netteur fixe. - - On peut, inversement, pour permettre au mobile d'utiliser un r6cep- teur non dirig6, mat6rialiser dans l'espace un alignement h partir d 'un dmetteur directi[ (qui concentre alors la complication dc la puissance et eellc de l'a6rien).

La solution la plus simple est que cet alignement soit fixe et balisc la route '~ suivre. Mais, comme un (( minimum ), est incommode h utiliser, qu 'un (( maximum )~ est sym6trique et ne permet pas de diagnos- tiquer le sens de l'6cart, on pr6f6re.presque toujours caract6riser cet axe par l'~galit6 de deux /aisceaux croisgs : l 'un t ransportant une modulation/1, l 'autre une modulation [2" Si ces deux modulations sont ~gales, on est sur l 'axe ; sinon, l 'amplitude pr@on- d6rante indique de quel c6t6 l 'on est d6port6.

On peut aussi 'faire 6mettre alternativeinent des signaux diff6rents (et, par exemple, compl6mcntaires : point-trait) sur les deux faisceaux, et les comparcr auditivement.

De tels (( radioaligncments )) fixes, r6alis6s en ondes moyennes avec des cadres crois6s, ont 6t6 install6s avant la guerre sur presque routes les routes a6fiennes, notamment aux U. S. A., mais ils sont maintenant d6mod6s, pour deux raisons :

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t. 3, n o 11, 1948]

a) err~urs r6suhanl des irr6gularit6s de propagation ;

b) d6bit insuftisant d 'unc route a6rienne unique (obligatoirc dans les deux sens), avec le trafic a6rien actuel.

Avec des ondes courles, et des a6riens en ((rideaux, plus ou moins majestueux, ce syst6me a 6t6 6galc- ment employ6 par les bellig6rants pendant la guerre, pour guider des raids de bombardiers au-dessus du territoire ennemi. Les Allemands, par exemple, ont ainsi d~sign6 h leurs ayions, non senlement la route h suivre, reals, par l ' intersection de deux alignements, les points sensibles pris en Angleterre comme objec- lifs (X-Gerfit, Y-Get/it). lls out 6t6 0blig6s d'v renoneer, pour la simple raison que los alignements, h fr6quence et position fixes, 6talent beaucoup trop faciles h rep6rer et h broniller.

Mais le cas type nfi les alignements fixes sont tout indiqu6s, est celui de l 'atterrissage avec allgnc- mcnt dans un plan horizontal-pour fixer ]a direction, un autre dans le plan vertical pour fixer l 'inclinaison du (( plan de glissement )) ; on peut actionner, sur un cadran, deux aiguilles en croix, dont l'intersection indique instantan6ment et de fa~on intui- tive, la position de l 'avion par rapport h l 'axe pr6vu.

Ce syst~me, tr~s s6duisant, a fail ! 'objet d 'un grand nombre de r6alisations : on a fait varlet la longueur d'onde, le type de l'a@ien, le proc6d6 de croisement et de eomparaison d'intensit6 des faisceaux. La principale difficult6 cst d 'obtenir qu'en aucun car, m~me en tenant eompte des d6r6glages accidentcls et~ service courant, il ne puisse survenir de d6place- ment de l'axe, ni se produire de [aux axes (les lobes parasites des diagrammes, les r6flexions sur obstacles environnants, sont dangereux h c e point de rue). I1 seinble possible d 'y parvenir avec des pr6- cautions eonvenables, m~me en ondes m6triques, et e'est la solution la plus en faveur actuellement aux U. S. A. ; la version militaire, SCS 51, comporte un 6quipement mobile sur camions (fig. l ), avee guidage:

en direction, avec 5 cadres pour polarisation horizontale sur 108 Me/s, modulations 90 et 150 c/s ,~

en hauteur, avee deux antennes superpos6es,]'une h 1,8(t m du sol, l 'autre h 8,5 m, sur 330 Mc/s environ, mt~mes modulations.

Une version pour l 'aviation civile, avec 6quipe- rnent fixe, l'[nstrument Landing System, obtient actuellement les fawnlrs des lignes am6ricaines, et se pr6sente comme,candidate possible h la normalisation universelle.

Cependant, la doctrine n'est pas absolument fix6e, et de nombreux groupes diff6rents d'exp6rimenta- tours continuent h chercher des progr~s, notamment en donnant la pr6f6vence aux ondes dOcimdtriques, avec lesquelles l 'aeuit6 des faisceaux permet de r6duire encore les risques de ((faux axes )).Tcls sont, par exemple :

le Sperry am@icain, vers 3 000 Me/s, le Navaglide am6ricain, vers 3 000 Me/s, le 131ind Approach Beam System britannique, le C. S. F. fi"an~,ais (on b, tude),

L E S P R O G R I ~ S DE LA R A D I O - N A V I G A T I O N 5 / 1 6

Je dois d'ailleurs ajouter que cette brgve descrlp- /ion est incomplete. En f a i l le syst~me est compliqu6 :

a) par la n6cessit6 de ne pas placer l '6metteur dc guidage s~lr l 'axe de la piste, mais sur le c6t6 ;

Fro. J . - - (Extrai ' t de Pickles , (( Sys t~me A. S. V. t r a n s p o r - t a b l e ) ~ - - R e v . Cont. Elec., 1~!15, vol. 22). C a m i o n d e , gui - dage en d i rec t ion ))du s y s t O u e am6r i ca in 'SCS 5 i , avec ses antennes-cadr~.s en pos i t ron de f o n c t i o n n e m e n t :

- - la 2 e a n t e n n e r a y o n n e la po r t euse et les b a n d e s la t6- rales ; - - la i re r a y o n n e s e u l e m e n t les b a n d e s [at6rales,

avec une phase telle que la m o d u l a t i o n h 90 c / s es t p r6pon- d6ran te h droi te de l ' axe , celle ,t i 50 c / s ~ .gauche ;

- - la 3 e double ]a i re pour ra i son de sym4t r i e ; - - l a 4 e c t la 5 e son t des a n t e n n e s auxi l ia i res don t le r ayo n -

n e m e n t es t a jus t6 ell pha se et cu a m p l i t u d e p o u r am61iorer %la forme du d i a g r a m m e et d i m i n u e r Ies lobes pa ras i t e s .

b) par la n6cessit6 d' indiquer en plus au pilote la distance h laquelle il se trouve du terrain, puis du point de contact, on ajoute h cet effet des (( balises d'approche )) en des points rep6r6s au-dessous de la trajectoire, ct des signaux lumineux sont afil- ch6s h l ' instant off l 'avion les survole.

2.13. Les ali gnements tournants ou balancds. ~ L'in- t6r~t d 'un faisceau de guidage s'accrolt 6norm6ment si l 'on peut en faire profiler, non seulement les mobiles se t rouvant aux environs d'une route fixe, mais tous ceux qui sont h port6e de la station, quel que soil leur azimut. I1 faut pour cela que le faisceau tourne, ou se balance, d'un mouvement r6gulier, h vitesse connue, ou en comportant un 616ment (modulation, phase, etc.) qui varie d'une fa~on connue en fonction de | 'angle de rotation, de sorte que l'obser- ra t ion auditive ou l 'enregistrement du champ sur un appareil s imple permette, lors du passage du maximum ou du minimum, d'en d6duire le gisement. C'est un radiophare omnidirectionnel. Ce systSme, tr~s adroit et tr~s avantageux, utilise bien le mat6riel fixe et n'exige qu'un mat6riel mobile tr~s simple. I1 est r6alisable sour de multiples formes, en ondes lon- gucs et courtes, en entretenucs, et en impulsions, etc.

Sous une premiere forme un peu pr6historique, on avait simplement un cadre tournant d 'un mouvement uniforme, disons 1 tour en 30 secondes, par exemple, et t ransmet tan t un trai t continu coup6 par un signal rep~re h l ' instant du passage dans le klan Nord-Sud. Un op6rateur. 6coutant dans le voi-

- - 379 - -

6/16 H~r~nE DAVID

sinage sur un r6cepteur quelconque n 'avait qu'h compter le hombre de secondes entre l 'audition du signal rep~re et l 'insta'nt off la r6ception passait par un mininauln.

Cette forme peu pr6cise, et h faible port6e, a 6t6 perfectionn6e dans deux sens divergents : ou bien cn cherchant h accroltre la port6e en ondes longues, et avee de grandes antennc,s, ou bien, h faible distance avec des ondes tr~s courtes, en obtenant le maximum de pr6cision avec un 6quipement tr~'~s r6duit.

Dans le premier sens, on trouve par exemple .

2.131. Plusieurs syst~mes d6velopp6s par les Allemands pendant la guerre sous les noms de Elektra, Sonne, Komet, Goldwever. Le plus avantageux a 6t6 repris et mis en service pae les Britan- 13 niques sous le nom de ((Consol)) et plusieurs stations =

de ce type sont actuellemen~ en service dans la r6gion e urop6enne. Voici son principe :

On a trois antennes A, B, C (fig. 2), align6es, 6car- t6es par exen~ple de AB = BC = 2,8 ),. Elles sont alinaent6es par le meme 6metteur, la phase de B

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t B , - i

]:m. 2. - - Systbme (( Consol )).

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servant d'origine, et les deux autres pouvant etre chang6es progressivement ou invers6es brusquement.

hnaginons, par exemple, qu'~ un instant donn6 A est en avance de 7:/2, C en retard de 7:/2, les intensit6s dans les deux antennes extremes 6tant ,~oitii de celles dans l 'antenne m6diane.

En un point 61oign6 M sur l 'axe By perpendiculaire a l 'alignement, le~ distances MA, MB, MC sont

[ A N N A L E $ D E S TI~LI~CO~II~UIIIs

pratiquement 6gales, aucune diff6rence de marche ne vient s 'ajouter au d6phasage des courants ; l e s

champs 616mentaires a, b, c se composent c o m m e

I'indique la figure 2, avec une r6sultante 6gale h b seul, et cette conclusion subsiste si l 'on inverse la phase de A e t de C. -

En un point M', 16g~rement d6plac6 h droite, il e n e s t autrement : la distance M'A est plus grande que M' B d 'un certain parcours AI ; donc le champ venL~ de A est retard6 du d6phasage suppl~mentaire 27:A1/~, = q~, qui se retranche de l 'avance :; /2 du

Emission ~M ~M" a a #, . . . . .

bb'/" ;.-ii/'ii �9 ~ ' i "...IV..-" ~ ) I ' "C - ..'" ""., :

'/~ a~".. ..."'

IL/

Ph-s.m~tre R 6 e e p t e u r

F1G. 3 . - Radiophare omnidireclionnd.

courant ; les champs a et b' font entre eux un angle aigu. De meme, la distance M~C 6tant plus faible, le champ c' se trouve avanc6 et la disposition des vecteurs (fig. 2) montre ~ue la r6sultante m'r' est augment6e.

Si l 'on inverse les phases de A e t C, l'6eart entre les vecteurs composants devient (7:/2 -t- ~) et la r6sultante m'r' 1 se trouve diminu6e.

Les conchsions seraient invers6es en un point M' plac6 'h gauche de l'axe By.

Bref, suivant le sens des connexions des antennea A et C, le champ total r6sultant est plus fort en M' qu'en M", (ru inversement.

Si l 'on adopte un sens pendant la dur6e d 'un point (1/8 de seconde), l 'autre pendant la dur6e d 'un trait (3/8 de seconde) ; il est clair que l 'observateur entendra points ou traits suivant qu'il se trouvera d 'un c5t6 ou de l 'autre de l 'axe ; on retrouve ici Ic principe des faisceaux crois+s.

Mais il s'agit de guider dans tout l'espace, et pour cela de multiplier ou de faire balancer l 'axe de guidage.

Remarquons tout d 'abord qu'avec cette combinaison l 'axe n'est pas unique. En effet, l '6cartement des antennes A, B, C ~ est suffisant pour qu'en un point plus 6cart6 M", le d6phasage ~ = 27:AI/), d6passe la valeur 7:/2 et mgme atteigne 7:, puis 3n/2, 2=. Les indications s ' inverseront donc, puis on ' t rouvera

380

L 3, tzo 11, 1948] LES P R O G R E S DE LA

d'autres axes sur lesquels il y aura 6galement gt, idage. Ces axes sont les intersections des diagrammes en trait plein et en trait pointill6 de la figure comme pour le premier (en dessus et en dessous, (fig. 2).

Dans 1~ syst~me Consol, on ne distingue pas ces diff6rents axes (convergents en B), admettant que le mobile, s'i] en a besoin, les diseriminera d'apr~s son point approch6.

Mais on ajoute autre chose pour que le mobile sache od il est, in,me entre ces axes. A cet effet, on ajoute encore un d6phasage suppl6mentaire +, variable lentement et progressivement de 0 h ~, de relic mani~re que l'antenne A re~oit le d6phasage ( - - ~ / 2 + ~b), tandis que C re~oit ( + 7 : / 2 - - +).

Cette variation de phase commence en m~me temps que la manipulation et dure un nombre entier connu de traits et de points, par exemple 60.

Elle produit une rotation de l'ensemb]e du diagramme, dont les feuilles tournent en se d6formant, la figure en trait p]ein prenant la place de la figure en trait pointill6 ; et l'op6rateur n'a qu'h eompter le nomhre de signaux qu'il entend, avant et apr~s le passage de l'axe sur lui, pour savoir sur que] rayon il se t rouveentre les axes (par exemp]c, si ]'op6ra- teur plac6 en M' entend d'abord 26 traits qui vont en s'affaiblissant, puis 36 points qui vont en augmentant, il est aux 6/10 de l'angle entre les 2 axes).

Bien entendu, la position des stations et des axes, avec toutes indications utiles, peut 6tre rep0rt6e sur des cartes sp6ciales h l'intention des navigateurs.

Une station Consol, avec ses trois antennes et ses d~phaseurs, est 6videmment (in peu plus compliqu6e qu'un 6metteur ordinaire ; mais en ondes longues, les r6glages ne sont pas trop d6licats ; et la port6e est considdrable : I 000 milles matins de jour, I 500 la nuit, avec une pr6cision de l'ordre de helle deman- d6e (D/100) et sans erreurs de nuit excessives.

Des variantes sont 6tudi6es par les Britanniques sous le nora de Post Office Position Indicator et par les Am6ricains avec ]e Navaglobe de la Federal et nn Low ]requency omnidirectional radio beacon.

2.132. Dans le mat6riel h faible port6e, en ondes tr&~ courtes, on a r6alis6 aussi plusieurs dispositifs, sp6eialement pour a6rodromeS, porte-avions, etc.

Les antennes flirig6es sont alors tr~s efllcaces sans ~tre encombrantes, mais la phase des oscillations de tr~s haute fr6quence est plus ditticile h maltriser ; aussi op~re-t-on souvent sur ]a phase d!une modulation imprim6e h l'6mission.

Voici le principe d'un radiophare omnidirectionnel par mesure de phase, qui se retrouve, h quelques variantes pros, dans plusieurs appareils am6ricains et anglais et notamment sons le nora g6n6ral de (( omnidirectional radio beacon )).

Imaginons (fig. 3) deux paires d'a6riens diff6ren- tiels reetangulaires, AA', BB', transmettant la m6me onde porteuse et la m~me fr6quence de modulation, mais avec, pour celle-ci, un d6phasage de 90 ~ entre les deux paires,

,AmO-~AVmATION 7/16

Les diagrammes directifs de ces a6riens &tant les cercles de la figure (en haut h droite), il est clair que la phase du champ total de modulatioaa r6sul- tant, en un point quelconque aux environs de l'6metteur, d6pend de la position de ce point. Dans le plan aa', par exemple en M, un r6cepteur captera au maximum le rayonnement de aa' (pointill6), et point du tout celui de bb' (en tirets) ; la phase de sa modulation sera donc celle de aa'.

Dans le plan perpendiculaire bb'i par exemple en M' c'est le contraire ; r6ception maximum de bb' (tirets) et nulle de aa' (points), la modulation a la phase de bb'. Dans une position interm6diaire telle que M", en allant progressivement de Mvers M', on recevra, dans une proportion variable et r6gu- li~rement croissante, l'6mission bb' aux d6pens de aa', et la phase de la modulation r6sultante tournera progressivement de 90 ~

I1 faut 6videmment pouvoir comparer avec pr6- cision cette phase avec une phase repute. On e s t

oblig6 pour cela de compliquer un peu le syst~me, en faisant transmettre cette phase rep~re par une modulation repbre, h partir d'un 6metteur central omnidireetionnel. Pour n'employer qu'une seule et m~me fr6quence, on a recours h l'artifice suivant :

L'6metteur central omnidirectionnel C transmet l'onde porteuse, m0dul6e en amplitude au taux 30 ~/o et h la fr6quence interm6diaire auxiliaire t0 000 c/s ; cette fr6quence auxiliaire transporte la phase repute sous forme de modulation en/rdquence h 60 c/s. Les deux paires lat6rales aa' et bb' 6mettent seulement [es (( bandes lat6rales )) de la moduiation d'orienta- tion h 60 c/s, d6phas6es de 90 ~ d'une paire h l'autre, comme Jl vient d'gtre dit.

Le r6cepteur capte indistinctement le tout. Mais une s61ection s6pare d'abord les modulations h t0 000 c/s et h 60 c/s, qui prennent deux chemins diff6rents. La premiere cut de nouveau trait6e dans un discri- minateur-s61ecteur qui en extrait la modulation rep~re h 60 c/s, qu'il suffit d'envoyer, avec la seconde, dan~ un phasem~tre, pour lire directement le gisement. (Le transport de cette modulation repute sous forme de modulation de fr6quence sur une modulation d'amplitude h 10000c/s a simplement pour but de la distinguer de l'autre sans n6cessiter une 6mis- slon diff6rente.)

Au lieu de life le gisement, on peut aussi tourner d'avance la phase d'un angle connu, et se maintenir dans un gisement donn6 par une lecture de z6ro.

Dans ce syst~me les a6riens sont fixes, et pour pouvoir employer la polarisation horizontale (en restant onmidirectionnel), on ernploie des cadres (comme dans le SCS 51).

Le (( John Gilpin )) britannique est analogue, mais fair usage d'impulsions au lieu de modulations sinusoidales. (I1 e n e s t de mgme de l'allemand (( Hermine ))).

Dans d'autre eas, profitant de la faible dimension des a6riens, ee sont eux que l'on fait tourner d'un mouvement r6gulier ; en employant des |aisceaux assez 6troits, on pent obtenir que le navigatcur

- - 3 8 1 - -

8/16 PIERRE

n'entende, sur un r6cepteur que]conque, pas autre ('hose que ]es signaux 6mis dans son gisement, qui peuvent ~tre cod6s ou annonc6s en cons6quence. Si ]e faisceau est un peu plus large, il entend plusieurs indications, mais prend la moyenne, l~a Royal Navy a employ5 ce proebdb, avec une nmdulation inau- dible plus ou moins secrete, pour ses porte-avions.

On volt que les proe6d6s angulaires, seuls 6tudibs avant ]a guerre, ont eontinu5 h l'gtre depuis, el offrent d'exeellentes possibilitTs.

Ils semblent eependant, malgr6 tous les efforts, ineapables de fournir dans tousles casla prTcision exig6e, parce que l 'hypoth6se de la propagation des ondes suivant le t rajet le plus court n'est qu'appro- ximative. En fait, les irrTgularitbs du sol sur le trajet, la pr6senee d'obstacles environnants, la rbfle- xion sur les hautes couches atmosphTriques ionisbes, entralnent souvent des d&iations dans la direction apparente des ondes et, par suite, des erreurs irrb- mTdiables sur les rel~vements. D'ofl le reeours h u n prineipe eompl~tement diffTrent : la mesure des dis- lances.

2 . 2 . P r o ~ , ! d ~ s t ~ l , ! m ~ t r i q u e s . - - Mesurer la d i s -

t a n c e d'un mobile h une station fixe, c'est le sltucr sur un cerele connu.

Mesurer la diff6rence des distances h deux stalions fixes, c'est le situer sur une hyperbole.

En renouvelant l 'op6ration avec plusieurs stations, l ' intersection des cercles ou des hyperboles fournit le point.

Et, pour connaltre la distance ou la diff6rence des diitances, il suffit, si l 'on connait la ~,itesse de propagation, de mesurer la dur6e de trajet (ou la diff6rence des dur6es de trajet). Or la vitesse des ondes dans le vide est une des constantes de base de la physique, elle est parfai tement bien eonnue, et les observations les plus pr~cises ont montr6 que ]a vitesse r6elle dans l 'atmosph~re terrestre diff~re tr& peu de cette vltesse th~orique : moins du dix- millieme ; peut-gtre en faisant quelques corrections sur la temp6rature, la pression et l 'humidit6 de Fair, cette diffbrence ne serait-elle que du eent-millibme.

Cela 'fait entrevoir, si l 'on salt manmuvrer, ]a possibilit6 de d6terminer la position, "a 2 000 m, 'a 200 m, ou peut-gtre 20 m pros .... C'est extr6me- ment all6chant.

t~videmment la mesure des durTes de trajet des ondes est digicile parce que ces durTes sont tr~s rourtes ; les ondes font le tour de la Terre en un dixi~me de seconde; et les temps h 6valuer, aux port6es normales, sont donc de l'ordre du millieme de seeonde ou moins. I1 y faut une technique spb- ciale, h laquelle, fort heureusement, les progr~s des oscilloscopes cathndiques, et de. la tT16vision, se Irouvalent avoir, h point nommT, apport6 une importante contribution.

On peut subdiviser les mgthodes t615mTtriques en deux groupes.

2.21. M'esure directe de la distance R it une station fixe (coordonn&s circulaires).-- Aueun ehronombtre

D A V I D [ANNALES DES T~L~COMMUNICA"I'ION$

n'btantcapable de conserver le milli~nle d~ second< la mesure de la dur6e de lrajel ne peut #~'tre faite que sur un aller et retour.

Par exemple, d~s avant la guerre, on avait euvi- sag6 la mbthode suivante :

L'une des stations 6met une onde F, modul6e 5 une fr6quence/. L'autre station la reeooit et retransmet aussitbt la m~lne modulation / sur une autre fr~quence F ' . Celle-ei est eap%e par la premi6re station (moyennant un @art suffisant entre F et F ') , et la modulation (( retour )) est eompar6e avec la modulation (( aller)); si le temps 6cou16 T = 2D IV, on observe un d6phasage q0 = T/2r:/. Mesurant ,.~, d6phasagc, on en d6duit T, l)UiS la distance D.

r r '* Ce systbme a fait partie du (( X-Ge at )) allemand (anglais (( Berdto )>) pour le guidage des bombardiers. Avec un choix eonvenable des fr6quences/: = 300, 3 000 et 3 ;}00 e/s, la distance 6tait mesurablejusqu'a 600 ou 700 krn.

I1 fait 6galement partie du (( Condar )) br i tannique analogue, avee / = 809 c/s.

Mais il est g~nant de recevoir sur la fr6quence F en m~me temps que l'on t ransmet sur F ' et l'emploi des impulsions br~ves a permis d'op6rer l'a]ler et le retour sur la m6me fr6quenee ; le r6cepteur se termine par nn oscilloscope, sur lequel un balayage rapide, h yitesse eonnue, permet d'apereevoir simultan~ment les (( tops ): de dTpart et les (( ~chos )) en retour, et d'6valuer leur intervalle. ' "" I, apparmllage reste relativement simple.

Chaque mesure de distanlee peut 8tre extr~mement pr6cise, et si l'on op6re sur det:x stations, dans une r6gion off les eercles obtenus se eoupent presque orthogonalement, la prbeision du point est con- serv6e.

Cette mbthode a 6t6 un des gros succ~s de la guerre. A des distances de l'ordre de 100 km, elle donne des 5carts de quelques m~tres seulement : autrement dit, die est souvent plus pr&ise que les cartes g~ogra- phiques, et permet de les ambliorer ; d'ofi son emplol par les services hydrographiques, par exemple. Mili- tairement, elle a servi h des reconnaissances photo- graphiques e t a des bombardements de pr6eision.

Dans la variante br i tannique (( OBOE )), l 'avion est pourvu d'un. seul (( r6pondeur )) qui renvoie al ternativement les impulsions 6mises par deux stations fixes. I, 'une envoie "a l 'avion ]es indications n6eessaires pour lui faire suivre un eercle passant par le but ; l 'autre intervient par un signal'pr6pa- ratoire, puis un signal d'ex6eution, h l ' ins tant ofl t 'avion coupe un autre cerele rep6r6, passant 6gale- ment par le but. (La manceuvre pourrait g.tre rendue automatique 5 bord.) , Dans la variante amTricaine ~( Shoran ~)(short-range- navigation), le mobile poss~de la station d'Tmission et les oscilloscopes de mesure, et les points fixes sont seulement 6quip6s de r6pondeurs tr~s simples. On peut utiliser h cet effet du matTriel de balises sans personnel, en des lieux inhabitables (promontoires. ilots, ete.) ou inaceessibles (parachutage en territoire ennemi).

- - 3 8 2 - -

t. 3, n o 11, 1948] L E S P R O G R E S DE LA

Ces proe6d6s n'exigent qu 'un nombre minimum de stations ct donnent un maximum de pr6cision. Mais ils ne peuvent convenir h grande distance, parce que chaque stalion dolt 6tre i)ourw~e d 'un 6metteur capable de se faire entendre par l 'anlre.

2.22. Mesure de la di f[(~rence des distances 5 deux stations fixes synchronisies (coordSnn6es hyperbo- l i q u e s ) . - On s'affranchit de cette restriction en d6terminant non plus la distance du mobile h ]a station, mais la di/]~t:ence des distances h deux stations 6mettrices fixes, h signaux synchronis6s~ sans avoir eu besoin de faire ancune 6mission ; le mobile se place ainsi sur une hyperbole ayant ces stations pour foyers. L'intersection de deux hyperboles donne le point. (Mais il faut maintenant trois stations au lieu de deux, et les hyperboles sont moins commodes h tracer que des cercles). La puissance des stations fixes pouvant ~tre augment6e h volont6, on peut faire croltre la port6e sans 6tre limil6 par ]es 6met- teurs du bord.

II6alisables en ondes entretenues comme en impulsions, en ondes longues ou courtes, ces syst6mes sont 6galement tr~s h la mode aux moyennes et grandes distances.

En ondes entretenues relat ivement longues, on peut concevoir que trois stations d'une chalne, par exem- pie, 6mettent la m~me fr6quence, avec une rigoureuse concordance de phase au d6part ; suivant sa position le mobile recevra ces 6missions avec des d6pha- sages in6gaux, les mesurera et en d6duira les diff6- rences de trajet.

Toutefois, sous cette forme simple, il y a impossi- bilit6 pour le r@epteur h discriminer commod6ment le champ venu de chaque station. O~a tourne la difficult6 en faisant 6met t re l 'une des stations (rna~- tresse) sur la fr6quence de base, et les deux autres (esclaves) sur des fr6quences diff6rentes, mais dans des rapports simples avecla premiere : par exemple,

/3, 3/2, 2 /3 . . , de tclle sorte que 1'on puisse passer ais~ment de l 'une 'h l'autre~ soil h l'6mission, soil h la r6ception, par un petit nombre de ((doublages)), , triplages )), ou (( d6muhiplications )~. On reconstitue ainsi la phase de la fr6quence de base par l'interm6- diaire des (( d6riv6es )).

Cette m6thode a 6t6 d6velopp6e avec beaucoup d'habilet6 par la Soci6t6 bri tannique Decca, avec affichage sur cadrans des d6phasages mesur6s (c'est- h-dire, num6ros des hyperboles report6es sur la carte). Elle est tr~s pr6cise et (grace h l'emploi des ondes rigoureusement entretenues) n'oecupe qu'un spectre de fr6quences extr6memenl r6duit.

I1 faut noter, cependant, que les fr6que~ces n6ces- saires sont difficiles h cascr dans le spectre encombr6, i~ cause de leurs rapports simples qui les placent darts des bandes diff6rentes. D'autre part, pour avoir une grande pr6cision, le syst~me est r6alls6 avec un r6seau tr~s serf6 d'hyperboles ; tan t que tout marche bien,h l'6mlssion et h ]a r6ception, les cadrans des (( compteur~'i )) enregistrent bien le passage de ces hyperboles e~ des fractions. Mais il suffit d 'une inter-

R A D I O - N A V W, ATIO N 9 / 1 6

ruption ou d'une propagalion irrbguli~re pour une cause quelconque (panne h l'6mission ou h la r6ception, brouillage, parasites...) pour que cette comptabilit5 soit raise en d6faut, et alors toutes les indications deviennent et restent ind6finiment erro- n6es 3. Aussi les inventeurs du Decca exp6ri- mentent-ils act ue]lement un syst6me compl6mentaire d' (( identification des hyperboles )) par une combinaison eomplexe d'hyperboles plus espac6es et de balan- cement du r6seau ; mais cela exige des 6metteurs et r6cepteurs, cadrans, etc. compl6mentaires, assez d61icats.

En impulsions tr~s br~ves, il n 'y a naturellement plus aucune difllcult6 h ce que los deux stations opt- rent sur la m~me fr+quence : la station ~ maitresse )~ en,voie un (( top )) qui sert h synehroniser ceux des stations (( esclaves )) d6cal6s d 'un retard constant bien eonnu. On peut m~me placer sur la m~me onde plusleurs autres stations formant des (( paires )) dif- f6rentes, chaque (( paire )) 6tant simplement carac- t6ris6e par la frSquence de r6p4tition p6rlodique des impulsions. Le navigateur choisit alors la (( paire )~ sur laquelle il veut travailler, en r6glant la fr6quence de ba~ayage de son oscilloscope, qui lui fait appa- raltre stationnaires les seules impulsions de (( cette pair'e )). On a beaucoup augment6 la facilit6 e t l a pr6cision de la mesure du retard : dans ]es plu srdcents r6cepteurs, ]:es deux (( impulsions )) h comparer sont d 'abord amen4es l 'une au-dessous de ]'autre, puis sur la m~me @helle dilat6e, et leur forme est ajust+e pour les rendre superposables ; lorsque la coincidence est obtenue par rotation d 'un bouton de r6glage, il sufiit de lire, sur uu compteur entraln6 par ce bouton, le hombre de microsecondes de d6calage, 'que l 'on reporte sur le r6seau des'hyperboles, tracb d'avance sur la carte.

C'est le syst~me bri tannique (( GEE )), en ondes m6triques ; i] a 6t6 employ6 avec succ~s pour mettre en place le dispositif de d6barquement en Normandie ; il est encore employ6 pour la navigation a6rienne, m/ais sa port6e est ~m peu faible en navigation mari- time.

C'est aussi ]e syst~me am6ricain, Long Range Navigation (Loran), extr~mement populaire. Grace aux ondes interm6diaires, la port6e de l 'onde direete est d6jh trbs sup6rieure h celle du (( GEE ~, et d'autre part, ces ondes 6rant r6fl6chies avec une r6gularit6 suffisante, el: h une hauteur 'h pen pros fixe, par la coucheionosph6rique E, i] se trouve par chance que l'onde indirecte est encore utilisable, sans trop de pertes sur l'impr6cision, dans des zones assez 6ten- dues (6ventuellement avec nne petite correction, pour tenir compte de l 'allongement du trajet r~fl6- chi). C'est le ~( Skywave Synchronized Loran )), employ6 ]ors des bombardements sur l'est de l'Alle-

3. D a n s lc (( C o n s o l , )) il y a auss i i n d 6 t e r m i n a t i o n des axes , m a i s ce t | e i n d 6 t e r m i n a t i o n est connue d6s le d 6 b u t ct , los axes 6 t a n t tr6s espac6s, il es t facile de savo l r h pr ior i su r | eque l on se t rouve . Au cont ra i re , le (( D e c c a )~ r e v e n d i q u e l ' exac t i - rude abso~ue s ans i n t e r v e n t i o n du n a v i g a t e u r , et c o m m e les hype rbo le s son t b e a u c o u p plus serr6es, il est diffle.ilo de savo i r si l 'on se t r ompe de .num~ro .

- - 383

I0/16 P I E R R E DAVID [ANNALES DES TI~LI~COltttlgUNI~&TION$

magne, et en eours de g6n6ra|isation sur routes les routes du Globe. D6j'~, plusiem's ehalnes (37 stations) encerclent les oc6ans, trois mille navires, trente mille avlons sont 6quip6s du r6cepteur sp6cial,

et l 'extension est pr6vue pour davantage encore. La port6e at teint 1 000 milles, de nuit, et en augmentant la longueur d'onde (jusque vers 2 000 m) (Low Frequency L o r a n ) o n esp6re accroltre encore ]a

Fro. t l . - - ( E x t r a i t de Loran, Long Range Navigation - - Radiat ion Labora tory series, M. I. T. ~-- Mc Graw Hill Book C ~ New- York, 19~8).

Ensemble d 'une sta'lion d'6mission Loran (Iles Phmnlx).

Fro.5. - - (Ext ra i t du Rappor t In te rna t iona l Meeting Radio aids to Navigation, Londres 19116, vol. 2).

]~quipements de bord Loran pour navire et pour avion.

port6e et la pr6cision (fig. 4 et 5, mat6riel Loran, 6mission et r6~ception pour bateaux et pour avions).

On writ que les m6thodes t616m6triques a joutent aux m6thodes angulaires de nouvelles et int6res- santes possibilit6s. Le hombre des syst~mes de guidage esl ainsi port6 'a un total impressionnant ; nmis il faul noler que, dans eette grande vari6t6, les avantages et inconv6nienls sont tr~s diff6rents, de sorlc que l'on se trouve en pr6sence d 'un grand hombre de solutions partielles, dont chacune est probablc,,u.q~t lw6f6rable pour certains cas patti- cullers, mais ne peut Ott'e raisonnablement envisag6e dans d'autres. C'est I)ien ce qui-s'est pass6 pendant la guerre, oft l'on a couru au plus press6, chaque belli- g6rant d6vcloppant de toute urgence le systb.me qui convenait le mieux h ses besoins militaires et h ses moyens de r6alisation.

Dolt-on eontinuer 'h chercher des variantes nouvelles, avec l'espoir d'en trouver une qui puisse supplanter routes les autres ?

Ce n'est i)as interdit, mais cela semble illusoire, et la tendanee aetuelle est de rechercher plutSt, dans eel. arsenal d6j~ trop abondant, une combinaison, une synth&e de plusieurs moyens connus, perfec- 1 ionn6~ m6me par l 'adjonction d'616ments nouveaux, pour t'~cher de r6soudre.dans son ensemble avec le minimum de d6pense et le maximum d'efficacit6 le probl6me de la navigation aussi bien (( en route )) que da,ns la zone d'approche ou la manoeuvre finale

en m6nageant m~me une souplesse suttlsante pour les progr6s et les extensions h venir.

- - 384

t. 3, n o 11, 1948]

3. COM BINAISO• D~ CES PROCEDI~S~ E1NTRE EUX

ET AVEC DES PERFECTIO1NI~EMENTS DIVERS.

S'il est, 6videmment, des combinaisons incompa- tibles ou contradictoires, ou peu int6ressantes, il en est aussi beaucoup d'autres qui paraissent plus ou moins" heureusement compl6mentaires.

3.1. Que!ques t~tonnements ont 6t~ fairs avec succ~s pour combiner d'abord entre eux des syst~mes angulaires ; par exemple :

- - d e s associations de goniom~tres automatiques fournissant directement le point ;

- - l ' associa t ion de deux radiophares tournant

L E S P R O G R E S DE LA R A D I O - N A V I G A T I O N 1t/16 - - Le poste hterre comprend : a) un 6metteur omnidirectionnel h ondes m6tri-

ques avec modulation h 809 c/s ; b) un r6cepteur dirig6 goniom6trique, avec mesure

de la phase de la modulation revue ; - - Le (c transponder >~ comprend : :r un r6cepteur, captant l'6mission (a). ~) un 6metteur renvoyant la modulation sur une

onde 16g~rement diff6rente, revue par (b). C'est donc la station fixe qui, par goniom6trie

et t616m6trie simultan6es, d6termine la position du mobile.

2 ~ Unc variante 6galement britannique, le Spider Webb, combinant radiopharc et r6pondeurs h im-

Fla . 6. --- (Ex t r a i t de R a d a r a id s to n a v i g a t i o n - - R a d i a t i o n L a b o r a t o r y series, M. I. T. - - Mc Graw ][ill Book C ~ New- York , 19:~7).

Vue d ' u n e s t a t i o n :Radar "h mi c ro -ondes su r | a c6te sud de l 'Ang ie t e r r e ( h a u t e u r 30 m).

synchroniquement, l 'un fournissant u n diagramme large, avec indications approch6es et signaux de code, l 'autre avec faisceau tr~s 6troit, pr6cisant l'indication pr6c6dente ;

V. H. F. bri tannique (t616phonie sur cardioYdc, faisceau aigu dans le c( trou )) de la cardioide) ;

Bernhardt allemand (t616graphe imi,rimant sur large faisceau, extinction diff6rentielle pr6cise sur faisceau 6troit).

3.2. Mais il est plus indiqu6 de combiner les syst~mes angulaires avec les syst~mes t616m6triques, et particuli~rement un syst~me de radiophare donnant le giseInent (O) du mobile par rapport h une station, avec un syst~me t616m6trique dormant la distance (B) h cette station. On a ainsi la localisa- t ion complete ~ partir d 'une seulc station - - parfois en une seule operation (coordonn6es polaires.)

On trouve ainsi : i ~ Le (( Condar )) britannique, association d 'un

poste h terre avec un (( t ransponder , ~ bord.

1)ulsions, et, en plus, u n calculateur sur lequel nous reviendrons.

3 ~ Unc variantc franchise in6dite, actueilement cssay6e par l'Ot~ice National d'l~tudes et de Recher- chcs A6ronautiques (Onera), pour l 'atterrissage et consistant h 6valuer la distance (faible) du radiophare h l 'avion par le temps 6cou16 entre les ins- tants successifs o~'~ le faisceau tournant frappe les deux bouts (droiLe et gauche) des ailes de l 'avion.

4 ~ Enfin, et surtout, le Radar, combinaison d'6met- teur et de r@cpteur h impulsions, avec antenne dirig6e commune, et puissance et sensibilit6 suffi- santes pour pouvoir se passer de (( r6pondeur )) et utiliser (h distance limit6e, 6videmment) le simple 6cho des olJstacles (r passifs )), avantage qui est port6 5 son paroxysme si l 'on fait ex~cuter a l 'a6rien un balayage rapide" dans un secteur ou sur tout l'hori- zon, et si l 'on reproduit ce balayage sur l '6eran du tube cathodique ; on peut alors apercevoir, d 'un seul coup d'ceil, non seulement la position d 'un obs-

385

1 2 / 1 6 PIEHRE

tacle , mais celle de tousles (( obstacles radio-61ec- t r iques )) du sec teur explor6. A'insi :

- - A t e r re (fig. 6), un R a d a r pour ra d6celer, en p lan - - et j u s q u ' h un ce r t a in poin t en h a u t e u r - - t o u s l e s avions en m o u v e m e n t aux environs . 11 i)ourra done (( contrdler )) leurs m o u v e m e n t s , et pa r radiot616phonie, leur donne r les ins t ruc t ions n6ces- saires pour a t t e r r i r . C 'es t le Gro und ControlApproach, le plus pa r fa i t l ) robab lemen t des syst/~mes d ' a t t e r r i s - sage sans visibilit6, mais ex igean t une ins ta l la t ion consid6rable , une 6 q . i p e i m p o r t a n t e et tr~s bien exerc6e, et des l iaisons radiot6161)honiques l)arfaitcs.

- - Instal l6 gt bord d ' u n mobile, h; f i ada r donnera d i r cc t emen t ' a c e mobi le la vue i )anoramique (li~s

D A V I D [ANNALES DES T~L~COMM UNICATION$

dage en une aut re , d i r ec t emen t ut i l i sable pa r le pilote. Tels sont :

le GFJE Computer, qui t r a n s f o r m e les coordonn6es hyperbo) iques en coor.donn6es polaires pa r r a p p o r t au po in t choisi a r b i t r a i r e m e n t c o m m e t e r m i n u s du v o y a g e ;

le Spider's Webb Computer, qui t r a n s f o r m e les coordonn6es polaires par r a p p o r t h un point , en coordonn6es polaires par r a p p o r t h a n au t r e : ce qui donne le choix de la rou te et du t e r m i n u s , et, indirect(,.) uent, r6sout la ques t ion du ((st a t i o n n e m e n t )) ou (( orl) i tage )) en p e r m e t t a n t au pi lote d ' a l l e r ct dc venh ' en t re dcux points qu ' i l a fix6s, ou de t o u r n e r au tou r d 'un p ivot q . e l c o n q u e ;

Fl(; . 7. FIG. 8.

(Clich6s 13roe, Division Radar du (1. N. E. T.). 1. Radar ; 2. Toulon ; 3. Giens ; 'J. Cap Sici6 ; 5. ,Navires sortant de la rade ; 6. (fig. 7) J~chos des wigues ; 6. (fig. 8)

Avion d6collan/. Photographies prises sur I'6cran d'un Radar fi micro-ondes, install6 au Cap Cepet, pendant que l 'escadre sort de la

rade de Toulon. (On aper~oit (livers points de la cSte, qui sont tixes ;- les taches, form6es par les navires en mou- vemenl, occupent des positions diff6rentes sur les deux clich6s ; enfin, les zones de renvoi d'6chos par les vagues, zones qui diff6rent d'un clich6 'a l'autre fi cause des irrdgularit6s du vent. Sur la figure 8, le (( pointill6 )) repr6sente les (( instantan6s ): successifs d'un avion d6collant de l'(( Arromanches >~, fi chaque tour du faisceau Rad at', pendant la dur6e de la pose.

au t res mobi les voisins, et une (( image radio61ec- t r i que )) des p r i nc ipaux obje ts du sol. C 'es t h peu pros l ' id6al pour ,un nav i re : en effet, pour lui, tous les ob je t s in t6ressants : cbtes, iles, 6cueils, phaTes, et m g m e bou6es,. . , sont des (( obstacles radio61ec- t r iques >> a r e - r a y o n n e m e n t appr6ciable , donc visiblcs sur l ' 6c ran du R a d a r ; on a ainsi un sys t~me in- c o m p a r a b l e h la fois pour lc guidage et pour l ' an t i - collision (fig. 7, 8, 9, 10).

Pour l ' av ion , la s i t ua t ion est un peu moins favo- rab le : la (( r ad io-v i s ion )) du sol, ainsi ob tenue , est souven t t r op grossi~re ; si les c6tes, rivi~res, villes... se la issent d i s t inguer (fig. 11), il m a n q u e t rop de d6tails pour que les erreurs ne soient pas f r6quem- m e n t ~ cra indre . E n outre , l ' appa rc i l est lourd, d61i- eat et e n c o m b r a n t . C 'es t cc qui s ' oppose h sa g6n6ra- l isation.

3.3. Mais il est tr6s a v a n t a g e u x d ' ins6re r encore, dans les comb ina i sons , des 616ments au t res que les proe6d6s par t ie ls 6tudi6s p r6c6demmen t . I , ; plus original est le ca lcu la teu r 61ectronlque, suscet)- t ible de t r a n s f o r m e r l ' i nd ica t ion fournie pa r le gui-

l'Orbit Computer, qui facil i te la tfiche du cOII[l{(~lellr au sol, cn lui p e r m e t t a n t de prescr i re in s t an tan6- m e n t h chaque av ion une rou te al long6e qui l ' am~- nera au m o m e n t vou lu h ] ' e n t r 6 e de la pls te d ' a t t e r - rissage ; p lusieurs traceurs de route (((Lightweight Navi- ga t ion C o m p u t e r )), (('Air I n d i c a t o r )), (( G r o u n d Posi- t ion Ind i ca to r ))), qui se s u b s t i t u e n t s i m p l e m e n t au n a v i g a t e u r pour calculer la rou te suivie, en fonc- t ion de la vi tesse, du cap et de la d6rive, et don t oil peu t esquisser le f o n c t i o n n e m e n t c o m m e sui t :

I ~ un i nd i ca t eu r de v i tesse (loch mar in , ou loch a6rien corrig6 en fonct ion de l ' a l t i tude) donne un cou ran t p ropo r t i onne l h la vi tesse relative de l ' eng in ;

2 ~ ce eou ran t est divis6 dans un p o t e n t i o m ~ t r c asscrvi au compas , de mani~re ~ fou rn i r d e u x compo- santes , r e s p e c t i v e m e n t p ropor t lonne l l e s aux compo- santos N-S et E-O de la v i tesse r e l a t i ve ;

3 ~ un dlsposl t i f diff6rentiel corr ige ces donn6es 1)our ten i r c o m p t e (le ]a d@ive, de man i~re h obtenir les c()ml)osaut(~s de la vi tesse absolue ;

4 ~ ocs ( 'omposantes sont in t6gr@s par deux comp- tours, qui to ta ] i sen t done le pa rcours effectu6, su iven t

- - 3 8 6 -

t . 3, n ~ 11, 19481 L E S P R O G R E S D E L A

les deux axes de coordonn6es, done la route vraie. Ces divers 616ments sont alors combin6s pour 4tre

aflich6s sous les yeux du pilote : on peut h part i r de 3o faire apparal t re le cap r6el; on peut h part ir de /to faire apparai tre la distance r6elle parcourue eL, par diff6rence, celle restant h parcourir.

On peut introduire des corrections en [ t i l s sa i l t

.--.~-- COTE SUD DE FRANCE

/ i ~ o~

^ r .

. .- r,. 4. 0

# #

ViJE$ DE C(~TE$ RADAR (8.1~ 1) C()"rF SUD DE FRANCE

Ase Ce.t~at r e . / e . *

1:]o. 9. --- Comparaison entre la carte et l'6cran panoramique d'un radar h micro-ondes a l'cntr6e de la rade de Toulon.

au-dcssus de points connus, ou elk prnfi tant de tonics autres informations, pour rectifier la d6rive.

On peut, en faussant la coordonn6e (( temps )) par des acc616ralions du sysl 6me,, proph6tiser)) le passage au-dcssus d 'un point donn6, done l 'heure d'arriv6e on l : instant off il faudra lib6rcr des bombes (m6- rhode employ6e par les Forces A6riennes Am6ri- ('aines pendant la guerre).

3.~. On peut entln t rai ter s imultan6ment le pro- blame du guidage, et celui des transmissions indispensables par radio, ct, puisque des 6changes d'information avec le contr61eur au sol sont rlgoureuse- ment indispensables, (( repense'r )) en mgme temps tou t le probl6me, afin d ' incorporer les plus ing6nieux apports des t616communications (multiplex, t616- commandes, t616vision) dans .n s~st~mc complet, en pla~ant au sol an centre 6quip6 du mat6riel le plus cohteux et encombrant, fonct ionnant comme , dispatching, ou ((cerveau)) du r6seau, et en donnant instantan6ment aux avions du sectem' toutcs les

H A D I O - N A V I G A T I O N 13/t6 informations et les instructions dont ils one besoin.

On a 6tudi6, dans ce sens, quelques s y s t 6 m e s tr6s remarquables : '

- - Dans l 'un (Captain Saint) les avions sont r6gle- ment6s sur les lignes a6riennes p a r des afiichages de signaux lumineux sur .leur planche de bord, corn- me des trains par un (( block-syst~lne ,) de disques color6s.

- - Dans d 'autres (Teleran 'de la R. C. A., Navar, Navaglobe, Navamander , Navascreen de la Federal I~ab.), on commence par former au sol, sur plusieurs 6crans de radars, la (( carte )) du secteur avec les avions qui s 'v t rouvent ; on peut d'ailleurs y s61ec- tionner, soit les avions faisant telle route, soit les avions h tclle alti tude, paree que ces avions sont munis de (( r6pon deurs )) cod6s automat ique men t pour fournir le renseignement demand6. Sur ce t te s6ric de cartes travaille d 'abord le contrhleur. Mais, cu outre, cc contr61eur peut (( interpeller )) individuel- lcment chaque avion dont il volt la trace, en poin- lant sur lui un 6metteur dirig6 dont les itnpulsions sont 6ga lcment , ~:od6es, en fonction de la distance.

Enfin, ces c( cartes >), sur lesquclles on petit a joutcr t indieatif de l'aGroport, les indications du vent, de la brume, et routes les (( notes de service )) dGsir6es Far ]e contr6leur, sont reprises par un 6metteur mutiplex de t616vision, et chaque avion peut recevoh 5 son gr6 cello qu'il d6sire : par excmple et d 'a l)ord celle qui repr6scnte la tJancbe d'altitude Oil il se t rouvc ct off il s 'identiiie lui-m~me par une marque sp6ciale; mais il peut aussi faire apparal tre la t ranche du dessous, ou celle du dessus, afin de se rendre compte s'il peut descendre ou monter sans danger de collision ; entin, il peut examiner les conditions au sol (fig. 12).

Ces syst6nles sont en cours d 'exp6rimentat ion, et ne seront assur6ment pas mis en service avant une. raise au point de plusieurs ann6es ; mais on se rend compte des incomparables possibilit6s qu'ils font entrevoir.

~. C O N C L U S I O N .

Cet expos6, t rop rapide assur6ment, d0nnera-t-il une id6e suffisamment exacte de l '6tcndue du pro- bl6me et des efforts prodigieux d6jh faits pour le r6soudre ?

Nous le souhaitons, mais nous voudrions, en terminant, pr6ciser com]~ien il est encore urgent de pour- suiYre l '6tude, et combien i] s trai t faux de croirc que le probl6me est actuellement r6sotu.

Certes, nous l 'avons vu, nous sommes e n p o s s e s -

sion de p]usieurs solutions partielles, satisfaisantcs h certains 6gards ; mais en reprenant notre 6nonc6 du d6but, nous sommes forc6s d 'avouer que loutes les conditions impos6es sont encore loin d'Stre rein- plies.

Certains syst6mes dommnt, h certaines distances, 1"1 pr6eision et la rapidit6 demand6es, mais ils ne sont utilisables que dans une partie du parcours, et non pas depuis le d~part jusq.'3 l'arriv~;e.

387 - -

i4/16 v i E a n E D A V I D [ANNALES DES Tf~L/~COMMUmCATmNS

FIG. 10. - - (Ex t ra i t de Radar a~ds to na~,igat~on-- Rad ia t ion L a b o r a t o r y series, M. I. T. - - Mc Graw Hill Book C ~ New- York , 1947.)

Compara ison ent re la ear le et l '~cran radar h l 'entr6e d ' u n por t am6ricain (1, 2, 3: bou6es ; ~ ~ 8: po in t s r e m a r q u a b l e s de la e6te, no t e r d ' a s s e z grandes ditl'6rences en t re la car te et l '6eran ; 9 : phare ; 10, l i : nav i res ; 13 : navire avee m a r q u e u r en t~tc de mfit ; 12 :,( d6bris divers )) ,noter la confusion possible avee des navires) .

FIG. i l . - - {Extra l t de Radar aids to navigation-- R a d i a t i o n L a b o r a t o r y series, M. I. T. - - Me Graw It i l l Book C ~ New- York , 1947).

Vue a6rienne de la ville de Bos ton par un radar ~ hati te d6fini t ion (faisceau : 0,8 degr6 ; impuls ion : 0,5 microseconde) ; a l t i tude : 700 m. Note r que l 'on dis t ingue la rue principale, mais que la moiti6 d ' u n p o n t manque .

- - 3 8 8

TABLEAU A

EXIGKNCES DES NAVlGATEURS

Longues travers$es (avion h > 4 000 m)

l~tapes moyennes (avion h < 3 500 m)

Zone ~ cStikre ~ ou [~ d'appro- c h e , (5 h 50 ou !00 km).

Entree dans le port ou atterrissage

POINT

Port$e jusqu'h D = 2500 km Precision : D/100 Durde : quelques minutes

d ~

Prkcision : 200 b 800 m Durde : tombant h quelques

secondes

Navire : pr6cision 50 m Dur$e : instantan6e

ROUTE

Trac6e sur la carte par le navigateur.

Navire : Trac6e sur la carte par le navigateur

Avion : pas de navigateur ; route indiquke par cadran h aiguille sous les yeux du pilote :

a) ,( homing , b) autre itin6raire fixe

simple c) au gr6 du pilote

d ~ E n outre : Av ion : (c probl6me du sta-

t ionnement ~ ou ~ orbi- t a g e , en a t tendant son tour d'atterrir.

Navire : balisage facultatif Avion : en direction arriv6e

sur la piste h + 20 m pr6s en hauteur : gliss~ment sur

axe inclin6 h ~ 2,5 ~ ou - - 3 ~ ; pr6eision __+ 0,25 ~ (quelques m6tres)

Fin de la manoeuvre h vue, si n6cessaire

COLLISIONS

Danger faible (altimbtre).

Danger grave : a) appareil de bord signa-

lant l 'approche des obstacles ;

b) eontrSlc et police de tous les mouvements ~ partir du sol.

d ~

TABLEAU B

PaOC~D~'S TECHNIQUES DE EADIO-NAVIGATION

Mesures d'angles 0 Mesures de distances Combinaisons.

k m

km

R6cepteurs dirig6s

(l~metteurs quelconques)

Cadre I Genie " Genie IAdcock[ nanuel[ a a n - I

et } tennesJ radio-[ diff6- l

eompas[ r~n- autom. [ tielles I

(6)

genies h miroirs r6flec- teurs, etc.

d ~

(7) Naxos Athos

(R6cepteurs quelconques l~metteur~ h faisceaux

dirig6s

Fixes

cadres croi- s6s guidage a6rien USA

(guidage) ((X , Ger/it

Sperry ' i Babs

Ol Nava- glide

(s)

Tournants

(( Consol ~ (10) ~, Na- vaglobe ,

~( P . O . P . I ,

Omnidirec- tional

Range Beacon

3 (~ John Gilpin ,

Combi- naisons

Radiophare britannique V.H.F.

(cBernhardt r (allemand)

(Coordon- n6es circulaires

Distance R h la station pourvue de r6pon- deur.

(2)

[r (( DME ~: Rebecca (, OBOE,

(( Shoran

(Coordon- n6es hyperbo- liques)

Diff6rence des distances (R-R') h 2 sta-

tions fixes synchro- nis6es

~( D e c c a ,

(~ Loran ))

(( GEE .

DME

(Coordonn6es) polaires

R, 0 monostatique

avec ] sans

r6pondeur oblig6

(( Y J) ( Beni-

t o n il)-]- (2) Radar

(7) + (8)

C o n ~ d a r .

2)+(6)

avec (5) cal culateur

(( Spider Webb ,

(3) + (6) + (~ (RCA}

(( T e l e r a n , (5)+ (7)+ (8) + T616vision

(Federal) (5) + (7)

,-+- (8) -4- (9) Navascreen ~:

~Ground] ~. T616vi- Co ntrol ston

Ap- I(( Navascope ~: proach~) / + Transmis- Radio- ~ sions poin- vision [ t6es du sol/ ~r Navaman-

d e r ))

~{ Block System ~ (Saint)

T]~LI~COMMUNICATIONS 3

16/i6 Certes, la s6cui"lt6 a fait bien des progr~s ; mais

elle n 'es t pas encore assez voisine de i00 ~o. Le r a d a r G. C. A. s 'enorguei l l i t d ' avo i r h son act if 20 000 at terr issages par mauva i se visibitit6, pa rmi lesque l s ceux effectu6s avec p la fond sup6rieur h 60 m n ' o n t donn6 lieu h a u c u n acc ident ; mais on a compt6 deux

F~c. 1 2 . - (Extrait de Busignies-Adams-Colin (c Navigation A6rienne )), Rev. Com. Elec., t%6, vol. 23, nO,2).

Indications donn6es par un (( navascope )) de bord (anti- cipation).

accidents par p la fond inf6rieur : c 'es t encore t rop. Le mat6riel de bord et de terre est encore t rop

d61icat, en panne dans une f rac t ion abso lumen t inadmiss ib le du temps . I1 exige t rop de personnel

P I E R R E DAVID [ANNALES DES T~LIdCOMMUNICATIONS

Les m6thodes d 'a t te r r i ssage par radio n ' o n t pas encore un d6bit suflisant ; il faudra i t 60 a t terr issages h l 'heure et l ' on arr ive difficilement h 5 ou i0.

Enfin, i] n 'ex is te encore, aucune normal i sa t ion in ternat ionale , et cer ta ins syst~mes sen t inuti l isables hers d 'une zone restreinte. C'est pourquo i la naviga t ion et l ' a t te r r i ssage sans visibilit6 res ten t hasar- deux, et pourquoi , m~me dans le pays le plus r iche en avions et en T. S. F., le service a6 r i enes t encore souven t suspendu par m a u v a i s temps .

Mais cet te s i tua t ion dolt aller en s ' am6l ioran t . Les recherches sen t poursuivies avec a c h a r n e m e n t pour a u g m e n t e r la s6curit6, la facilit6 d 'emploi , la pr6cision des mat6riels ; d ' a u t r e par t , la radio- t echn ique a fair t a n t de miracles q u ' o n ne peut doute r de la voir b ientSt ache'eer une t ache aussi bien commenc6e.

Dans le nombre excessif des syst~mes exis tants , se d6gagent peu h peu ceux qui m6r i ten t la pr6f6rence des usagers ; une combina ison , un choix, un compro- mis, condu i san t au moins h une normal i sa t ion partielle 4, devra ien t gtre possibles 'h bref d61ai-

On peut done esp6rer voir la nav iga t i on a6rienne, apr~s avolr b a t t u t a n t de records de vitesse, d 'a l t i - tude et de commodi t6 , s ' a t t a q u e r avec succ~s (grace

la radio) au dernier record que d6 t iennent encore nos excellents chemins de fer : celui de la s6curit6.

Manuscri t re~u le 24 ]uin 1948.

6. Notamment , l 'emploi des calculateurs, t ransformant une indication en une autre, permet d 'envisager que des syst6mes

sp6cialis6 ; i] d em ande t rop d 'efforts au pilote, qui compl6telnent diff6rents aboutissent toujours '~ pr6senter all pilote la donn6e qui l'int6rcsse le plus directement, sous la

le consid~re encore t rop souven t comme un pis-aller, m~me forme, et sans aucune interpr6tation de sa part.

N O T E S - - I N F O R M A T I O N S - - A C T U A L I T I E S (suit~ de la page 3 7 ~ )

accru, de che/s de recherches (research leaders), et de per- qui ant l ' intention d'entreprendre des recherches apr6s sonnel de recherches (research workers), convenablement l 'obtention de leur dipl6me, de faire un stage d 'au moins instruits et ayant des moyens de travail suflisants ; six mois dans l 'industrie ; l 'autre objectif 6tant la coordination convenable des - - des facilitds (bourses ou subventions) h des ingd: recherches et la diffusion des r6sultats ohtenus dans les nieurs ou techniciens de l ' Industrie pour suivre dans divers-laboratoires, les Universit6s des cours de compl6ment ;

Les recommandations de la commission sur le premier - - des subventions de la Soci6t6 des Electriciens en point sent : rue d 'encourager les jeunes physiciens h s e sp6cialiser

- - en priorit6 des mesures h prendre en rue de d6coff- dans la radio. vrir les chefs d e , ~-herches et de les encourager h entre- Pour la coordination des recherches, la Commission prendre des rech~rches dans le domaine radio ; t o u t e s ne craint pas trop les doubles emplois et attache une les autres recommandations ci-dessous sent secondaires grande importance aux 6changes d'informations entre quoiqu'il ne faille pas m6connaltre leur utilitd ; perso~nes se livrant h des recherches. A eet 6gard etle

- - une aide financi~re plus importante aux Univer- consid~re, comme une mesure tr~s favorable h cette sit6s en maintenant les formes actuellement en usage en harmonisation, la crdation, sous l'@ide de la Direction Grande-Bretagne (subventions du Trdsor par l 'inter- de la Recherche Scientifique, d 'un Comitd des recherches m6diaire 'du Comit6 de dotat ion aux Universitds et de de principe dans les Tgldcommunications (Committee on la Direction de la Recherche Scientifique, et dons de Fundamental Research in Telecommunication)qui, sous l'industrie, en laissant aux b6n6ficiaires toute libertd la pr6sidence de Sir Stanley ANGWIN, r6unit des reprd- d 'act ion pour les programmes de recherches) ; sentants du Gouvernement et des repr6sentants de l ' In-

- - une organisation de programmes de recherches h dustrie et est charg6 de , /ormuler d'une laden d~taill~e longue 6chance dans les laboratoires industriels ; les probldmes de recherches de principes des Tgldcommuni-

- - la construction de nouveaux b'~timents destin6s cations qu'il y a lieu dYtudier ~ (which require investi- aux recherehes ; gation).

- - l ' u n i f o r m i s a t i o n des 6chelles de traitements du En ee qui eoneerne la diffusion des r6sultats de personnel de reeherches dans les Universit6s, les labora- recherches, la Commission recommande la constitution toires gouvernementaux et Findustrie ; d 'un organisme de documentation analogue au (( Central

- - la cr6ation d 'un cadre permanent de personnel de Radio Bureau ,, qui servirait de centre pour les d6tails recherchesdans les Universit6s, et l '6change de personnel des t ravaux en cours dans tous le s laboratoires, rant avec les laboratoires industriels ; universitaires que gouvernementaux ou industriels..

- - des mesures relatives aux assistants de laboratoires Enfin; la Commission recommande comme un point et aux ouvriers qui leur sent adjoints ; important, h l 'at tention des int6ress6s, d 'appliquer avec

- - l 'ohligation, pour tous les diplSm6s d'Universit6 diligence ~ des fins pratiques les r6sultats des recherches.

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Les progrès de la Radio-Navigation