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Perturbation des radars par les éoliennes Page 1 Edition 1 du 28 décembre 2007 Version du 22 janvier 2008 PERTURBATION DES RADARS PAR LES EOLIENNES – SYNTHESE DES INFORMATIONS DISPONIBLES Rapport commandé par France Energie Eolienne Rédacteur Jacques BERNARD-BOUISSIERES Ingénieur-conseil, membre de Links Conseil Edition 1 du 28 décembre 2007 Version du 22 janvier 2008 avec corrections et liens hypertexte aux documents.

Synthese Eoliennes Radars

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  • Perturbation des radars par les oliennes Page 1 Edition 1 du 28 dcembre 2007 Version du 22 janvier 2008

    PERTURBATION DES RADARS PAR LES EOLIENNES

    SYNTHESE DES INFORMATIONS DISPONIBLES

    Rapport command par France Energie Eolienne

    Rdacteur Jacques BERNARD-BOUISSIERES

    Ingnieur-conseil, membre de Links Conseil

    Edition 1 du 28 dcembre 2007 Version du 22 janvier 2008 avec corrections et liens hypertexte aux documents.

  • Perturbation des radars par les oliennes Page 2 Edition 1 du 28 dcembre 2007 Version du 22 janvier 2008

    Sommaire

    1. PRESENTATION .......................................................................................................................5

    2. SIGLES ET ACRONYMES.......................................................................................................5

    3. REFERENCES ET DOCUMENTS CITES .............................................................................6 3.1 REFERENCES ......................................................................................................................... 6

    3.2 AUTRES DOCUMENTS CITES............................................................................................... 9

    4. PRESENTATION RESUMEE DU PROBLEME..................................................................11

    5. PRESENTATION DU PROJET RADARS - EOLIENNES ................................................13

    6. ORGANISATION DES INFORMATIONS DE SYNTHESE...............................................14

    7. RENSEIGNEMENTS TECHNIQUES ET GEOGRAPHIQUES EN FRANCE ................15

    7.1 CARA CTERISTIQUES ET MODES D'UTILISATION DES RADA RS................................... 15 7.1.1 Les radars primaires de l'aviation civile.......................................................................... 17 7.1.2 Les radars secondaires de l'aviation civile ..................................................................... 17 7.1.3 Les radars primaires militaires ........................................................................................ 18 7.1.4 Les radars secondaires militaires ................................................................................... 19 7.1.5 Les radars mtorologiques (Mto France) ................................................................. 19 7.1.6 Radars maritimes ............................................................................................................ 22

    7.2 POSITIONS DES RADARS EN SERV ICE............................................................................ 23

    7.3 AUTRES DISPOSITIFS RADIOELECTRIQUES SENSIBLES ............................................. 23

    7.4 CARA CTERISTIQUES ACTUELLES ET PREV UES DES EOLIENNES ............................. 26

    7.5 CARA CTERISTIQUES DES PARCS EOLIENS.................................................................... 27

    7.6 CARTOGRA PHIE DES INSTALLATIONS EOLIENNES EN SERV ICE EN FRANCE ......... 28

    7.7 LOCALISA TION DES IMPLA NTA TIONS PREV UES D'EOLIENNES A PROXIMITE DE RADA RS................................................................................................................................. 28

    8. ETAT DES LIEUX EN FRANCE............................................................................................28

    8.1 RETOURS D'EXPERIENCE DES OPERA TIONNELS ......................................................... 29

    8.2 TRAVAUX ENTREPRIS ET RA PPORTS PUBLIES ............................................................. 31 8.2.1 Radars mtorologiques (travaux ANFR, Mto-France) ............................................ 31 8.2.2 Radars d'observation arienne (travaux ANFR, DGAC et Arme de l'Air)................... 43 8.2.3 Radars maritimes et f luviaux .......................................................................................... 44 8.2.4 Autres travaux ANFR...................................................................................................... 44 8.2.5 Travaux SER FEE........................................................................................................ 44

    8.3 ACTIVITES, SOLUTIONS A L'ETUDE EN FRANCE............................................................ 45

    8.4 ETAT DE LA REGLEMENTA TION ET DES PRATIQUES ADMINISTRATIV ES ................. 45 8.4.1 Mto France .................................................................................................................. 46 8.4.2 DGAC.............................................................................................................................. 47 8.4.3 Ministre de la Dfense Arme de l'Air ....................................................................... 48

  • Perturbation des radars par les oliennes Page 3 Edition 1 du 28 dcembre 2007 Version du 22 janvier 2008

    8.4.4 Radars maritimes ............................................................................................................ 48

    9. ETAT DES LIEUX EN EUROPE ET AUX USA..................................................................49 9.1 CARA CTERISTIQUES DES RADARS ET DES PA RCS EOLIENS ..................................... 49

    9.1.1 Royaume-Uni .................................................................................................................. 49 9.1.2 Autres pays europens................................................................................................... 51 9.1.3 USA ................................................................................................................................. 52

    9.2 ETAT DU PROBLEME PA R PAYS OU ORGANISME.......................................................... 53 9.2.1 Royaume-Uni .................................................................................................................. 53 9.2.2 Allemagne ....................................................................................................................... 57 9.2.3 Danemark........................................................................................................................ 59 9.2.4 Pays-Bas ......................................................................................................................... 60 9.2.5 Sude .............................................................................................................................. 61 9.2.6 Norvge........................................................................................................................... 62 9.2.7 Espagne .......................................................................................................................... 62 9.2.8 EUMETNET .................................................................................................................... 62 9.2.9 EUROCONTROL ............................................................................................................ 63 9.2.10 OTA N .............................................................................................................................. 64 9.2.11 IEA Wind ......................................................................................................................... 64 9.2.12 USA ................................................................................................................................. 64

    9.3 RETOURS D'EXPERIENCE DES OPERA TIONNELS ......................................................... 66 9.3.1 Tmoignage du Contrleur Arien en Chef Elliott Summers, de l'aroport

    international Prestw ick (janvier 2001) [R04].:............................................................. 66 9.3.2 Rapport Spaven Consult ing Wind turbines and radar: operational experience and

    mitigation measures (dc. 2001) [R05]. ..................................................................... 67 9.3.3 Rapport STASYS Ltd Wind turbines and aviation interests - European

    experience and practice (janvier 2003) [R06].: .......................................................... 70 9.3.4 Diverses expriences en Europe concernant les radars mtorologiques ................... 71

    9.4 TRAVAUX ENTREPRIS ET RA PPORTS PUBLIES ............................................................. 72 9.4.1 Rapport QinetiQ Wind farms impact on radar aviation interests - f inal report

    (septembre 2003) [R07]. ................................................................................................. 72 9.4.2 Rapport Alenia Marconi Systems Limited Feasibility of mitigating the effects of

    windfarms on primary radar (juin 2003) [R09] ............................................................ 78 9.4.3 Rapport SEI/QinetiQ Investigation of the impact of w ind turbines on the MSSR

    installat ions (sept. 2004) [R10] ............................................................................... 80 9.4.4 Rapport QinetiQ Design and manufacture of radar absorbing w ind turbine

    blades (fev. 2005) [R11] ............................................................................................. 82 9.4.5 Rapport TNO FEL Radar obstructions & w ind turbines (juillet 2004) [R18] ........... 84 9.4.6 Rapport d'essais RAF The effects of wind turbine farms on air defence radars -

    AWC/WAD/72/652/TRIALS (6 janvier 2005) [R46] ................................................... 85 9.4.7 Rapport d'essais RAF Further evidence of the effects of w ind turbine farms on

    AD radar (12 aot 2005) [R47] .................................................................................. 86 9.4.8 Rapport d'essais RAF The effects of w ind turbine farms on ATC radar -

    AWC/WAD/72/665/TRIALS (10 mai 2005) [R48] ...................................................... 87 9.4.9 Articles et prsentations sur la campagne d'essais monte en 2005-2006 par le

    DTI avec BAE Systems................................................................................................... 89 9.4.10 Directive CA P 764 - CAA Policy and Guidelines on Wind Turbines [R17] ............. 91 9.4.11 Prsentation Navcom consult Systems and Wind turbines (avril 2006) [R21] ....... 92 9.4.12 Communication ERAD 2006 On the Concept of the Radar Cross Section RCS of

    Distorting Objects like Wind Turbines for the Weather Radar (sept. 2006) [R22]..... 92 9.4.13 Rapport du DoD The Effect of Windmill Farms On Military Readiness [R20]

    publi le 27 septembre 2006 .......................................................................................... 93 9.4.14 Communications effectues au congrs BWEA 28 (octobre 2006) .............................. 96

  • Perturbation des radars par les oliennes Page 4 Edition 1 du 28 dcembre 2007 Version du 22 janvier 2008

    9.4.15 Rapport de NATS Options for mit igating the impact of w ind turbines on NERL's primary radar infrastructures (dc. 2006) [R34] ....................................................... 103

    9.4.16 Communication TNO Radar Performance Degradation due to the Presence of Wind Turbines (avril 2007) [R19].............................................................................. 104

    9.4.17 Communication Sensis Wind Farm Clutter Mit igation in Air Surveillance Radar (avril 2007) [R35].......................................................................................................... 105

    9.4.18 Communication Air Defence - MOD Seeing Through the Spin All-Energy07 (mai 2007) [R50] .......................................................................................................... 106

    9.4.19 Travaux mens aux USA par l'ARRC et le WSR-88D ROC ......................................... 107 9.4.20 Travaux mens en Allemagne par EA DS Deutschland GmbH.................................... 110

    9.5 ACTIVITES, SOLUTIONS A L'ETUDE EN EUROPE ET A UX USA ................................... 111 9.5.1 Ct oliennes .............................................................................................................. 111 9.5.2 Ct radars.................................................................................................................... 111

    10. PROBLEMES DES RADARS MARITIMES / PARCS EOLIENS OFFSHORE.......... 112

    11. ETAT ACTUEL ET PREVISIBLE DES REGLEMENTATIONS ET DES PRATIQUES ADMINISTRATIVES EN EUROPE ET DANS LE MONDE................... 115

    12. SYNTHESE DE LA SITUATION ACTUELLE.................................................................. 115

    ANNEXE 1 : IMPLANTATION ET PERFORMANCES DES RADARS PRIMAIRES DGAC...................................................................................................................................... 116

    ANNEXE 2 : IMPLANTATION DES RADARS SECONDAIRES DGAC............................ 117

    ANNEXE 3 : IMPLANTATION ET COUVERTURE DES RADARS FIXES MILITAIRES 119

    ANNEXE 4 : IMPLANTATION DES RADARS METEOROLOGIQUES ............................. 120

    ANNEXE 5 : IMPLANTATION DES RADARS PORTUAIRES ET DES CROSS ............. 123

    ANNEXE 6 : INSTALLATIONS EOLIENNES EN SERVICE EN FRANCE....................... 124

    ANNEXE 7 : IMPLANTATION DES RADARS METEOROLOGIQUES EN EUROPE .... 125

    ANNEXE 8 : MESURES DE PROTECTION ENVERS LES RADARS CIVILS ET MILITAIRES (ETAT EN 2003)............................................................................................ 126

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    1. PRESENTATION

    Ce rapport, command par France Energie Eolienne, branche olienne du Syndicat des Energies Renouvelables, tablit l'tat de l'art actuel en France et dans le monde concernant le problme des effets des oliennes sur les radars (radars d'observation arienne civils ou militaires, radars mtorologiques, radars maritimes) et des mesures d'attnuation disponibles ou en cours d'tude.

    Le recueil d' informations tant permanent, un certain nombre de paragraphes sont encore valider / complter / actualiser. Ces passages sont signals par la mention : A COMPLETER

    2. SIGLES ET ACRONYMES

    Ci-aprs la signif ication de sigles et acronymes franais utiliss dans ce document. Quand ils proviennent d'une autre langue que le franais, on donne la signif ication dans cette langue et sa traduction en franais.

    ATC "Air Traff ic Control" en franais contrle du trafic arien

    ATS "Air Traff ic Services", en franais services de contrle du trafic arien

    BMU En Allemagne, "Bundesministerium fr Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit" - ministre fdral de lEnvironnement, de la Protection de la nature et de la Scurit nuclaire.

    BWEA Au RU, "British Wind Energy Association"

    CAA Au RU, "Civil Aviation Authority", autorit de rgulation de l'aviation civile

    CFAR "Constant False Alarm Rate" - f iltrage radar consistant ajuster le gain du rcepteur afin de maintenir un niveau constant des chos parasites visibles

    DGPS "Differential global posit ioning system" GPS diffrentiel

    DoD Aux USA, "Department of Defense" ministre de la dfense

    DTI Au RU, "Department of Trade and Industry" ministre du commerce et de l'industrie

    FAA Aux USA, "Federal Aviation Administration", autorit de rgulation de l'aviation civile, agence du ministre des transports

    IEA "International Energy Agency", en franais agence internationale de l'nergie (AIE) , fonde par l'OCDE en 1974

    MoD Au RU, "Ministry of Defence" ministre de la dfense

    MTI "Moving Target Indicator" en franais Visualisation des Cibles Mobiles liminateur d'chos f ixes bas sur la prsence ou non d'effet Doppler

    PA R "Precision Approach Radar system"

    RAG "Range Azimuth Gating" technique radar de f iltrage en distance et azimut

    RAM "Radar Absorbent material" en franais matriau absorbant les ondes radar

    RU Abrviation franaise de Royaume Uni

    SER Surface Equivalente Radar

  • Perturbation des radars par les oliennes Page 6 Edition 1 du 28 dcembre 2007 Version du 22 janvier 2008

    STC "Sensitivity Time Control" technique radar de f iltrage en distance et azimut par diminution de sensibilit courte porte (voir [R34] et [R35])

    TACAN "TACtical Air Navigation", systme de navigation arienne militaire, version plus prcise du systme VOR.

    UK Abrviation anglaise de United Kingdom , RU en franais

    USAF Aux USA, "US Air Force", Arme de l'Air

    VOR "VHF Omnidirectional Range", systme de posit ionnement radiolectrique utilis en navigation arienne et fonctionnant avec les frquences VHF.

    WTC "Wind Turbine Clutter", en franais, fouillis d aux oliennes

    3. REFERENCES ET DOCUMENTS CITES

    Les diffrents documents cits dans ce rapport sont classs en 2 catgories : 1. les "rfrences" [Rxx], pour des documents qui apportent des connaissances importantes

    sur le sujet, 2. les "documents cits" [Dxx] pour des documents contenu plus informatif.

    3.1 REFERENCES

    R01 Rapport ANFR CCE5 n1 du 19/09/2005 Perturbations du fonctionnement des radars mtorologiques par les oliennes

    R02 Rapport de l'ANFR CCE5 n2 Perturbations du fonctionnement des radars f ixes de laviation civile et de la dfense par les oliennes

    R03 rapport SER/FEE Problmatique oliennes / radars - tat des lieux de la situation et synthse des expriences trangres

    R04 Tmoignage du Contrleur Arien en Chef Elliott Summers, de l'aroport international Prestw ick (janvier 2001)

    R05 Rapport Spaven Consult ing Wind turbines and radar: operational experience and mitigation measures (dcembre 2001)

    R06 Rapport STASYS Ltd Wind turbines and aviation interests - European experience and practice (janvier 2003)

    R07 Rapport QinetiQ Wind farms impact on radar aviation interests - f inal report (sept. 2003) R08 prsentation Radar Impact Assessment effectue par le Dr John G Gallagher de QinetiQ

    au congrs "UK Offshore Wind 2003" (mars 2003)

    R09 Rapport Alenia Marconi Systems Limited Feasibility of mit igating the effects of windfarms on primary radar (juin 2003)

    R10 Rapport SEI/QinetiQ Investigation of the impact of w ind turbines on the MSSR installat ions (sept. 2004)

    R11 Rapport QinetiQ Design and manufacture of radar absorbing w ind turbine blades (fvrier. 2005)

    R12 Prsentation GT RADEOL SER et SER DOPPLER d'une olienne le 03/02/2006 R13 Guide technique GT RA DEOL Cohabitation parcs oliens et radars mtorologiques :

    contraintes (5 avril 2006)

    R14 Note du GT RADEOL Surface Equivalente Radar des oliennes et mesure de dtermination des zones d'impact sur la mesure Doppler (19 juin 2006)]

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    R15 Guide technique GT RADEOL Variation des dimensions des zones d'impact Doppler avec la distance ( octobre 2007)

    R16 Prsentation : Cohabitation radars mtorologiques - oliennes de Serge Balesta (DIRSO) la DRIRE Midi-Pyrnes le 8 dcembre 2006

    R17 Directive CA P 764 - CAA Policy and Guidelines on Wind Turbines (juillet 2006) R18 Rapport TNO FEL Radar obstructions & w ind turbines (juillet 2004) R19 Communication TNO Defence, Security and Safety Radar Performance Degradation due

    to the Presence of Wind Turbines (IEEE Radar 2007 - avril 2007)

    R20 Rapport du DoD The Effect of Windmill Farms On Military Readiness publi le 27 septembre 2006

    R21 Prsentation Navcom consult Systems and Wind turbines (avril 2006) R22 Communication ERAD 2006 On the Concept of the Radar Cross Section RCS of Distorting

    Objects like Wind Turbines for the Weather Radar par Gehard Greving (NAVCOM Consult) et Martin Malkomes (Gamic GmbH) (sept. 2006)

    R23 Communication ERA D 2006 Numerical Simulations of Environmental Distortions by Scattering of Objects for the Radar - SSR and Flat Roofs, RCS and Windturbines par Gehard Greving de NAVCOM Consult (sept. 2006)

    R24 BWEA 28 - Communication Julian Chafer FRICS MOD aviation and w ind turbines (octobre 2006)

    R25 BWEA 28 - Communication du DTI The Government View (octobre 2006) R26 BWEA 28 - Communication HVR Consulting Services Primary radar v Wind farms

    (octobre 2006) R27 BWEA 28 - Communication QinetiQ Stealthy Wind Turbines Addressing the Radar

    Issue (octobre 2006) R28 BWEA 28 - Communication BA E Systems Stealth Technology For Wind Turbines

    Addressing the Aviation and Marine Radar Issues ]

    R29 BWEA 28 - Communication BAE Systems Advanced Digital Tracker solutions for radar (octobre 2006)

    R30 BWEA 28 - Communication Sensis Addressing the problem of Wind Turbine Interference on Primary Radar (octobre 2006)

    R31 BWEA 28 - Communication RAF Wind Turbines and Air Defence Radar (octobre 2006) R32 BWEA 28 - Communication PagerPow er An Industry View of Technical Developments in

    Wind Farm Aviation Issues (octobre 2006) R33 BWEA 28 - Communication Met Office Wind Turbines and Air Defence Radar (oct 2006) R34 Rapport de NATS Options for mitigating the impact of w ind turbines on NERL's primary

    radar infrastructures (dc. 2006) R35 Communication Sensis Wind Farm Clutter Mit igation in Air Surveillance Radar ( IEEE

    Radar 2007 - avril 2007)

    R36 DOD et le DHS ("Department of Homeland Security") Interim Policy on Proposed Windmill Farm Locations (21 mars 2006)

    R37 Rapport The Effects of Wind-farms on Marine Radio Systems N. Ward & A.J. Grant, General Lighthouse Authorities of the UK & Ireland (juillet 2004)

    R38 Rapport MCA / QinetiQ Results of the electromagnetic investigations and assessments of marine radar, communications and positioning systems undertaken at the North Hoyle w ind farm by QinetiQ and the Marit ime and Coastguard Agency (15 novembre 2004)

  • Perturbation des radars par les oliennes Page 8 Edition 1 du 28 dcembre 2007 Version du 22 janvier 2008

    R39 Rapport MCA Offshore Wind Farm Helicopter Search and Rescue Trials Undertaken at the North Hoyle Wind Farm (mai 2005)

    R40 Rapport BWEA / MARICO Marine Investigation of Technical and Operational Effects on Marine Radar Close to Kentish Flats Offshore Wind Farm (avril 2007)

    R41 Note UK MCA MGN 275 (M) - Proposed UK Offshore Renew able Energy Installations (OREI) - Guidance on Navigational Safety Issues (septembre 2004)

    R42 Formulaire MCA UK WINDFARM : SHIPPING ROUTE Template (mars 2006) R43 Guide ANFR Guide sur la problmatique de la perturbation du fonctionnement des radars

    par les oliennes (version 1 du 3 juillet 2007)

    R44 Note de synthse Mto-France Validation par lobservation du modle dimpact des oliennes sur les radars mtorologiques DSO/CMR (21septembre 2007)

    R45 Projet de circulaire Perturbations par les arognrateurs du fonctionnent des radars f ixes de lAviation civile, de la Dfense nationale, de Mto-France et des ports et navigation marit ime et f luviale (PNM) (septembre 2007)

    R46 Rapport d'essais RAF The effects of wind turbine farms on air defence radars - AWC/WAD/72/652/TRIALS (6 janvier 2005)

    R47 Rapport d'essais RAF Further evidence of the effects of w ind turbine farms on AD radar (12 aot 2005)

    R48 Rapport d'essais RAF The effects of wind turbine farms on ATC radar - AWC/WAD/72/665/TRIALS (10 mai 2005)

    R49 Communication Julian Chafer FRICS (MOD) Wind turbines and military radar: w here now ? what next? All-Energy Conference - 25 mai 2006

    R50 Communication Air Defence - MOD Seeing Through the Spin All-Energy07 (mai 2007) R51 Rapport f inal OPERA II Impact of Wind Turbines on Weather Radars (dcembre 2006) R52 Prsentation ARRC (Robert Palmer et Brad Isom) Mitigation of Wind Turbine Clutter on

    the WSD-88D Netw ork (19 octobre 2005)

    R53 Prsentation ARRC (Robert Palmer et Brad Isom) Mitigation of Wind Turbine Clutter on the WSD-88D Netw ork (10 fvrier 2006)

    R54 Prsentation ROC (Timothy L. Wiegman) Introduction to the nature and extent of w ind turbine clutter- meteorological and climatological aspects (29 aot 2006)

    R55 Prsentation ARRC (Robert Palmer et Brad Isom) Signal Processing Research for Wind Turbine Clutter (WTC) Mitigation (29 aot 2006)

    R56 Prsentation ARRC (Robert Palmer et Brad Isom) Mitigation of Wind Turbine Clutter on the WSR-88D Radars Using Spectral Processing and Non-Linear Filtering (novembre 2006)

    R57 Prsentation ROC (Richard Vogt) Wind Farms and Weather Surveillance Radars (1 novembre 2006)

    R58 Papier ROC & ARRC Impacts of wind farms on WSR-88D operations and policy considerations (janvier 2007 - congrs American Meteorological Society)

    R59 Prsentation ROC (Don Burgess) Impacts of Wind Farms on WSR-88D and Forecast Operations - Interim Report to the TAC (27 mars 2007)

    R60 Prsentation ARRC (Robert Palmer et Brad Isom) Update of Wind Turbine Clutter Study at the University of Oklahoma (avril 2007)

    R61 Papier ROC & ARRC Weather radars and w ind farms w orking together for mutual benefit (juin 2007 - congrs WINDPOWER 2007)

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    R62 Papier ROC & ARRC Characterization and mit igation of w ind turbine clutter on the WSR-88D netw ork (aot 2007 - 33rd Conf. Radar Meteorology)

    R63 Rapport THALES Air Traff ic Management Impact des champs d'oliennes sur les radars primaires et secondaires (22 dcembre 2005) - diffusion restreinte pour DSNA - DTI -

    R64 Guide DTI MCA Guidance on the assessment of the impact of offshore w ind farms (dcembre 2005)

    R65 Prsentation CETMEF Problmatique de la cohabitation des oliennes avec les radars et autres systmes de radionavigation maritimes et f luviaux (27 novembre 2007)

    R66 Prsentation EADS Defence & Security GmbH (Patrick Perez ) Windenergieanlagen Radar : Problematik und Verbesserungspotential (27 novembre 2007)

    3.2 AUTRES DOCUMENTS CITES

    D01 Plaquette descriptive du concept Hyw ind d'oliennes de 5 MW flottantes par 200 m et plus de fonds, avec un f lotteur vertical lest et trois lignes d'ancrage (novembre 2005)

    D02 Courrier du 17 fvrier 2005 de Mto France Abbeville la DDE (avis sur un permis de construire olien)

    D03 Guide de l'tude d'impact sur l'environnement des parcs oliens de l'ADEME (janvier 2005)

    D04 communication Radio Frequency threats on meteorological radars operations de Philippe Tristant (Mto France) au congrs ERAD 2006 (septembre 2006),

    D05 Note relative aux perturbations des radars mtorologiques par les oliennes du ministre de l'quipement du17 fvrier 2006

    D06 Rapport dEtude de ALICIME Estimation de limpact du projet de parc olien dAssac sur la mesure du radar mtorologique de Montclar (mai 2006)

    D07 Dossier DGAC pour le problme du radar du contrle arien civil de Cirfontaine en Ornois. (dcembre 2006)

    D08 Brochure Wind energy and aviation interests interim guidelines du UK Aviation Steering Group - septembre 2002

    D09 Guide Wind Pow er in the UK , publi par la "Sustainable development commission" , version de novembre 2005 (chapitre 10 Aviation and radar )

    D10 EUROCONTROL - Terms of reference for the wind turbine task force (WTTF) dcembre 2005

    D11 EUROCONTROL WTTF Compte-rendus des runions 3 6. D12 Communication EUMETNET OPERA: Operational Programme for the Exchange of

    Weather Radar Information au congrs ERAD 2006 (septembre 2006).

    D13 Dclaration Statement of the OPERA group on the cohabitation betw een w eather radars and w ind turbines du groupe de EUMETNET OPERA (octobre 2006)

    D14 Article 12 juin 2006 New Interference on the Horizon for U.S. Wind Pow er Development D15 Article du 28 juillet 2006 U.S. Senators Flex Muscles on Wind Pow er, Radar Issue D16 Prsentation DoD Long range radar joint program off ice (JPO) (juillet 2006), D17 Prsentation Idaho National Laboratory (INL) Wind Pow er & Radar Interaction Issues

    (juillet 2006)

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    D18 Prsentation US Air Force Western Regional Environmental Off ice Wind Generated Energy Facilities: Potential Radar Impacts (juillet/aot 2006).

    D19 Prsentation FAA Wind turbinesan emerging concern (dcembre 2006 ?) D20 Document BWEA Wind Farms Impact on Radar Aviation Interests (2003) D21 Brochure QinetiQ Wind Energy Radar Impact Assessment and Solutions (2003) D22 Prsentation BAE Systems Resolving the Radar/Wind Farms Interaction au congrs

    ALL-ENERGY de mai 2005 D23 Article BAE Systems w ins contrat for Windfarm radar mit igation (juin 2005) D24 Article dans Windpow er Monthly d'aot 2005 (entrefilet sur les essais BAE Systems) D25 Article Windpow er Monthly Solution found to radar concern - (novembre 2005) D26 New s de BAE Systems BAE Systems reduces the perils of w ind farms - juillet 2006 D27 Article du DTI RAF fly-pasts test new wind farm friendly radar systems (7 juin 2006), D28 Rubrique Frequently Asked Questions sur le site w eb du "U.S. Department of Energy -

    Energy Eff iciency and Renew able Energy - Wind Pow ering",

    D29 Article Department of Defense Issues Report on Effect of Windmills on Radar du cabinet Stoel Rives (19 octobre 2006)

    D30 Plaquette BA E Systems : Radar and Wind Farms Assessments and Studies (septembre 2006)

    D31 Plaquette BA E Systems Radar and Wind Farms Interactions and Solutions (septembre 2006)

    D32 Rapport DTI DTI new and renew able energy programme - annual report FY05/06 ( 1.6 et 2.6)

    D33 Article du Boston Globe du 17 dcembre 2005 Sneak attack on w ind farm D34 Article Mdiaterre du 14 aot 2006 Nouveau projet de ferme olienne offshore dans le

    Massachusetts

    D35 Article Wind farm may disrupt radar at RAF base w arns MoD (aot 2007) D36 Rsum de la runion d'experts IEA Wind n45 Radar, Radio, Radio Links and w ind

    turbines (mars 2005)

    D37 Rsum de la runion d'experts IEA Wind n53 Radar, Radio and w ind turbines (mars 2007)

    D38 Article USAF Air Force begins study to determine how w ind turbines affect radar (7 septembre 2007)

    D39 Article du Times Record New s Feds eye w ind energy database (21 septembre 2007) D40 Article du Buffalo Forecast Off ice The Effect of Wind Pow er Farms on the Weather Radar

    (dcembre 2006)

    D41 Prsentation ARRC (Robert Palmer et Brad Isom) Mitigation of Wind Turbine Clutter on the WSR-88D Radars Using Spectral Processing and Non-Linear Filtering (octobre 2006)

    D42 Draft MCA UK Interim Guidance to mariners operating in the vicinity of UK Offshore Wind Farms (aot 2005)

    D43 Prsentation FERMAT Modlisation de l'interaction dune onde EM haute frquence avec lenvironnement et les cibles par ONERA/DEMR (A. BERGES) et OKTAL SE (Journes scientif iques 2005 CNFRS - 24 fvrier 2005)

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    4. PRESENTATION RESUMEE DU PROBLEME

    Depuis plusieurs annes, des utilisateurs de radars se sont aperus que la prsence d'oliennes dans le champ de vision de radars tait de nature perturber leur fonctionnement en faisant obstacle la propagation de l'onde ou en produisant de faux chos.

    Les observations ont port sur plusieurs types de radars, que le phnomne affecte d'une manire un peu diffrente : les radars de l'aviation civile, les radars d'observation militaire, les radars mtorologiques, les radars d'observation maritime, vis--vis de parcs oliens offshore. Les radars de l'aviation civile, tant primaires que secondaires, sont de type 2D. Ils sont potentiellement gns par un effet de masque caus par des oliennes en visibilit, une rflexion sur les surfaces f ixes pouvant atteindre un niveau saturant et la gnration de faux chos par rflexion sur les parties mobiles. Les radars secondaires sont quant eux plutt sensibles des erreurs de mesure d'azimut causes par les oliennes et des fausses alarmes par trajets multiples.

    Les radars d'observation militaire, de type 2D ou 3D sont sensibles aux mmes phnomnes que les radars civils, mais ils peuvent tre comparativement plus gns, du fait que leur mission rclame de pouvoir suivre des cibles de faible surface quivalente radar basse altitude. Il faut galement prendre en compte le cas de radars mobiles.

    Les radars mtorologiques, peuvent galement voir leurs observations gnes par un cho f ixe important, mais ils sont galement menacs par un effet de "blocage" du faisceau radar (sous-estimation de l'intensit de la pluie quand l'olienne est dans le faisceau radar) et surtout leurs mesures doppler de vitesse du vent peuvent tre dgrades par l'effet de la rotation des pales des oliennes.

    Pour les radars d'observation marit ime, qu'ils soient embarqus ou situs sur le littoral, les trs forts chos des parcs oliens offshore gnent ou mme empchent la dtection de navires situs proximit d'eux et peuvent engendrer des fausses dtection par effet de lobe secondaire

    Mme si ce ne sont pas des radars les dispositifs radiolectriques VOR, TACA N, stations DGPS, radiobalises pour radiogoniomtres embarqus ou stations de radiogoniomtrie, peuvent galement voir leur fonctionnement perturb par les oliennes.

    Les dispositions prises

    En Europe, de nombreux pays ont pris des dispositions pour prendre en compte ce problme avec les diffrents types de radars.

    Le plus avanc est sans doute le Royaume-Uni qui a, depuis les annes 2000, impos par prcaution une distance de coordination autour des radars militaires, des radars mtorologiques et de ceux de l'aviation civile. Pour avancer dans le problme, le DTI (Department of Trade & Industry ) a form en 2001 un groupe de pilotage du travail, runissant les parties concernes (reprsentants de la dfense, de l'aviation civile, de l'industrie olienne) pour claircir la situation entre radars et oliennes, minimiser le nombre d'objections existantes et permettre l'utilisation de grandes tendues de terrains actuellement dclares non utilisables. Ce groupe a entre autres demand en 2002 la socit QinetiQ une tude associant thorie et exprimentation sur le terrain, pour arriver une comprhension dtaille des interactions entre les oliennes et les radars, tandis qu'en 2003, Alenia Marconi Systems Limited avait un

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    contrat DTI pour tudier les possibilits de modif ication des radars primaires civils et militaires pour rduire les effets des oliennes. Tandis que des crdits taient allous des fabricants et des universits pour concevoir de nouvelles pales ayant une plus faible signature radar, des essais organiss par le MOD avec la participation de BA E Systems et de SELEX ont rvl en 2005 l'intrt d'une solution logicielle de traitement du signal (algorithme ADT pour Advanced Digital Tracker ) ou la possibilit de lever les ambiguts grce un radar supplmentaire.

    A noter aux USA, une prise de conscience semble-t-il plus tardive, puisque ce n'est qu'assez rcemment que le Dpartement de la Dfense et la FAA ont bloqu ou ralenti plusieurs projets de parcs oliens au motif que les pales des oliennes pourraient conduire des confusions dans les chos radars. Devant cette situation, le Congrs a vot en janvier 2006 une loi demandant au DoD d'tudier si les oliennes interfrent rellement avec les radars. En septembre 2006, le DoD a rendu public un rapport qui conclut qu'il y a effectivement un effet d'interfrence, mais sans savoir le quantif ier prcisment et parle de critres de distance mettre au point et de mthodes de rduction du phnomne dvelopper

    En France, Mto France s'est trouve confronte en 2004 un problme dinteractions entre les oliennes et des radars mtorologiques fonctionnant en mode Doppler. Ayant alert lArme de lAir, cette dernire a dcid au dbut de 2005 dappliquer le principe de prcaution et a bloqu les tudes de faisabilit et les demandes de permis de construire des projets oliens situs dans un rayon de 30 km dun de ses radars.

    Au sein de la Commission Consultative de la Compatibilit Electromagntique, l'Agence Nationale des Frquences (ANFR) a t missionne pour tudier le phnomne et a conduit cet effet deux tudes. La premire, dont le rapport dfinit if a t publi en septembre 2005, porte sur les perturbations du fonctionnement des radars mtorologiques par les oliennes. La seconde tude, dont le rapport dfinitif a t publi en mai 2006, traite le cas des radars f ixes de l'aviation civile et de la dfense.

    Dans l'un et l'autre cas, le rapport, sur lequel s'appuient maintenant les autorits, prconise :

    une distance de protection en de de laquelle aucune olienne ne devrait tre installe (typiquement de 5 10 km), et

    une distance de coordination en de de laquelle lavis de l'autorit concerne (Mto France, l'Aviation Civile, l'Arme de l'Air) devrait tre demand avant toute installat ion de parc olien (typiquement de 20 30 km).

    Pour la zone de coordination, Mto France a dict, partir du rapport n1 de l'ANFR, des rgles pour se protger des perturbations du doppler qui s'avrent contraignantes pour les industriels oliens.

    Une des diff icults entre autres pour les porteurs de projets et les bureaux dtudes oliens rside dans le fait que la documentation relative aux implantations de radars est plus ou moins diff icilement accessibles pour les radars civils et quasiment inaccessibles pour ce qui concerne les radars utiliss par la Dfense car considrs comme stratgiques et donc couverts par la notion de confidentiel dfense. Or, selon certaines sources, se sont plus de 50 radars militaires qui sont rpartis sur le territoire franais. Ils occupent, avec leurs secteurs de protection de 30 km de rayon, une surface quivalente plus dun quart du territoire national (140 000 km, ces donnes nincluant pas lOutre-mer). En rsum, les zones dexclusion des radars militaires de surveillance militaires, ceux du contrle arien ou maritime (ports), fonctionnant presque tous en mode secondaire, ou dobservation mtorologique, occasionneraient lencontre des oliennes, le dgagement de prs de la moit i de la surface de la France mtropolitaine

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    Dans la situation actuelle, un peu plus de 2 200 MW oliens (projets en cours dinstruction et avant projets) sont touchs par les mesures conservatoires en place. Prs de la moiti de ces projets ont dj reu un avis dfavorable des services de Mto France ou de lArme de lAir.

    Plusieurs runions se sont tenues en 2006, sous lgide de la DIDEME, entre les parties concernes (les exploitants et fabricants d'oliennes reprsents par SER/FEE, l'ANFR, Mto France, la DGA C, le Ministre de la Dfense, lADEME, etc.). Elles ont fait le point de la situation, soulign les points durs et les diffrences d'apprciation et prvu des runions de travail pour mettre au point une solution technique, mais sans un chancier prcis.

    5. PRESENTATION DU PROJET RADARS - EOLIENNES

    L'association France Energie Eolienne (Syndicat des Energies Renouvelables) a dcid en dbut 2007 d'engager la phase prliminaire d'un projet de rsolution du problme de perturbation des radars par les oliennes, avec l'appui d'un Conseil indpendant, qui offre l'avantage de son exprience en management de projet et de sa neutralit sur le sujet.

    Le projet engag a pour objectif de progresser significativement dans la comprhension des perturbations apportes par les oliennes aux radars et de mettre au point des solutions pour les rduire, de faon permettre une meilleure coexistence des radars et des oliennes, en limitant au strict minimum les zones interdites, avec une rgle du jeu claire et satisfaisante pour tous.

    En effet, dans la mesure o personne n'est aujourd'hui capable de faire une prdiction trs prcise de la gne relle apporte un radar par un parc olien situ dans son champ de vision, les limitations actuelles imposes l'implantation des oliennes dans les environs des radars sont considres par les exploitants des radars comme une protection ncessaire face au danger pour eux, alors que les professionnels de la f ilire olienne les ressentent comme une contrainte excessive fonde sur des hypothses juges trs majorantes.

    L'enjeu est donc d'arriver comprendre suff isamment bien le phnomne pour mettre au point une modlisation fonde sur les facteurs rels d'inf luence et assez prcise pour l'usage demand. Cette modlisation doit videmment tre valide par la comparaison des rsultats calculs avec les rsultats mesurs dans un nombre suff isant de configurations diffrentes. Une telle modlisation sera alors le support d'une norme (cahier de recommandations) reconnue par l'ensemble des parties concernes.

    En parallle, pour rduire les distances d'interdiction, il convient de rechercher et mettre au point les diffrents moyens d'attnuer le niveau des perturbations :

    par une rduction de la signature radar des oliennes et de l' interfrence renvoye au radar, que ce soit au niveau de chaque olienne ou au niveau de l'implantation d'ensemble du parc olien,

    ou/et par une diminution de la capture des oliennes par le faisceau radar par des rglages oprationnels ou par une volution de la technique (incluant le cas chant le recours plusieurs radars au lieu d'un seul),

    ou/et par des algorithmes de traitement du signal capables d'attnuer suff isamment les chos parasites causs par les oliennes en visibilit radar sans altrer la vision par l'oprateur des objets surveills.

    Pour atteindre un tel objectif , il est ncessaire de conduire une action organise, conue comme un projet et manage par un groupe de pilotage rassemblant les reprsentants des parties concernes :

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    Le projet engag est organis en trois phases successives :

    1) une phase prliminaire servant faire la synthse de l'tat de l'art, dterminer plus prcisment l'ensemble des travaux lancer et constituer le groupe de pilotage,

    2) une phase de dveloppement durant laquelle tous les travaux pertinents pour mieux connatre le phnomne et le rduire seront lancs, pilots et synthtiss,

    3) une phase de ralisation aboutissant la mise en place d'une procdure de traitement agre de tous, base sur une "norme" valide et faisant appel si besoin des dispositifs (logiciels ou matriels) minimisant les impacts.

    Le prsent document est le rsultat de la premire activit de la phase prliminaire. Il constitue une synthse des informations disponibles, en visant rassembler celles dj collectes par SER/FEE, celles collectes par les autres parties intresses en France et l'tat de l'art dans les diffrents pays trangers.

    Il est destin servir de support d'information pour les participants du projet lanc sous lgide de la DGEMP, avec une coordination assure par l'ADEME, pour dfinir et prparer les travaux de la phase de dveloppement en exposant l'tat de l'art en la matire.

    6. ORGANISATION DES INFORMATIONS DE SYNTHESE

    La synthse des informations est organise suivant le plan ci-aprs :

    Renseignements techniques et gographiques en France Caractr istiques et modes d'utilisation des radars Posit ions des radars en service Caractristiques actuelles et prvues des oliennes Caractristiques des parcs oliens (nombre et disposition des oliennes... ) Cartographie des installations oliennes en service en France Localisation des implantations prvues d'oliennes proximit de radars

    Etat des lieux en France

    Retours d'exprience des oprationnels (Mto France, DGAC, Arme de l'Air) Travaux entrepris et rapports publis Solutions ventuelles l'tude Etat de la rglementation et des pratiques administratives

    Etat des lieux en Europe et dans le monde

    Caractristiques des radars et des parcs oliens (en diffrentiel par rapport la France) Retours d'exprience des oprationnels Travaux entrepris et rapports publis Solutions l'tude (ct oliennes et ct radars) Etat actuel et prvisible des rglementations et des pratiques administratives

    Problme particulier des parcs oliens offshore Synthse de la situation actuelle

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    7. RENSEIGNEMENTS TECHNIQUES ET GEOGRAPHIQUES EN FRANCE

    7.1 CARACTERISTIQUES ET MODES D'UTILISATION DES RADARS

    Gnralits sur les radars de surveillance arienne et les autres radars

    Les radars sont employs depuis plus de soixante ans. Leur principe init ial (mode primaire) est lmission de trains dondes lectromagntiques de trs haute frquence et la rception de ces mmes ondes, trs attnues en puissance, aprs qu'elles aient t rflchies par les "cibles" vises (classiquement des aronefs, des navires, etc.). L'mission et la rception des ondes s'effectuent laide dune antenne tournante, parabolique ou d'une autre forme. A noter qu'il existe maintenant des radars balayage lectronique (phased-array radars en anglais) qui utilisent une antenne plane non tournante dite antenne rseau commande de phase avec laquelle la variation d'orientation du faisceau est effectue en jouant sur la phase de l'ensemble des dispositifs lectroniques distribus sur la surface de l'antenne.

    On distingue deux classes de radar, en fonction du type de surveillance exerc :

    Les radars primaires assurent une dtection et une surveillance sur des cibles non forcment coopratives , sans intervention de la cible sa dtection, en utilisant la rflexion de l'onde lectromagntique mise sur la surface de la cible. La liaison correspond un trajet double radar cible radar et le bilan de puissance est en 1/R4. La dtection se fait par la reconnaissance de la prsence dun signal rflchi, la mesure de distance par la mesure du temps de propagation radar cible radar et la mesure dazimut par utilisation dune antenne directive tournante. Les radars primaires peuvent tre : de type deux dimensions (2D) donnant des mesures de distance et dazimut pour

    tout objet qui est dans une lvation comprise typiquement entre 0 et 40, ou de type trois dimensions (3D) quand ils donnent galement la mesure de l'angle

    dlvation dans le plan vertical (angle de site), et donc lalt itude par calcul. Il est noter que, pour les radars 2D, labsence de toute mesure dangle de site ne permet pas de discrimination en alt itude. Ainsi, un avion comme un cho au sol ou un obstacle au sol dans le mme azimut et la mme distance seront vus sans distinction.

    Les radars secondaires sont apparus, pendant la 2me guerre mondiale, avec une utilisation IFF ( Identif ication Friend or Foe) servant identif ier les aronefs "amis" ou "ennemis". Actuellement, ils sont utiliss aussi bien pour des usages civils que militaires en assurant une surveillance sur des cibles coopratives grce la participation active de la cible sa dtection. Pour cela, ils fonctionnant sur le principe de linterrogation de transpondeurs embarqus sur la cible au moyen de codes et modes mis en mme temps que les trains dondes "brutes". Ceci permet d'identif ier parfaitement et prcisment un cho radar donn en y associant un ou des symboles particuliers. La liaison correspond deux trajets simples, distincts, ayant chacun un bilan de puissance en 1/R2. Trs souvent, l'antenne fonctionnant en mode secondaire est lie une grande antenne de type radar primaire.

    On distingue les SSR (Secondary Surveillance radar) - en voie de disparition, et les MSSR (Monopulse SSR) de nouvelle gnration, plus performants. Par eux-mmes, les radars secondaires sont 2D et leurs mesures de distance et dazimut utilisent les mmes principes quun radar primaire, mais grce la rponse du transpondeur, d'autres informations sont apportes. Les informations rcupres par le radar secondaire dpendent du mode utilis : Mode A (le plus simple) : la seule information transmise est un code SSR de quatre

    chiffres entre 0 et 7 inclus qui a t attribu l'avion, permettant de l'identif ier.

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    Mode C (le plus classique) : au code SSR est ajout une information d'alt itude, mesure dans l'avion.

    Mode S (en cours de gnralisation) : permet une vritable liaison de donnes. Au lieu du seul code SSR qui est limit 4096 possibilits, on peut transmettre l' immatriculation ou l' indicatif de l'avion, et de nombreuses autres informations. Le mode S permet une transmission d'informations dans les deux sens.

    Modes militaires : il existe diffrents modes, de 1 5, comportant toujours l' IFF, avec partir du niveau 3 des fonctions comparables aux modes A, C ou S.

    En mode A, labsence de toute discrimination en angle de site avait pour consquence que tous les paramtres et rglages adapts une zone de dtection diff icile dans un site particulier taient appliqus de fait, sans limitation daltitude, au trafic de survol. Avec des modes donnant l'information d'alt itude, il existe aujourdhui des f iltres qui permettent de choisir le trafic que loprateur souhaite visualiser en fonction de la tranche daltitude dans laquelle il rend le service du contrle.

    Les ondes recueillies, dont la puissance est d'autant plus faible que la cible est plus loigne, et prsente une faible rflectivit (taille, matriaux, forme) permettent de prsenter les chos radar sur des crans sous forme de plots, traces, brutes ou synthtiques pouvant tre enrichies dtiquettes ds lors quun radar dit secondaire est associ, permettant ainsi de recevoir des informations complmentaires transmises par les aronefs. Ceci permet de les localiser en azimut et distance par rapport la station mettrice, voire en altitude sil sagit dun radar tridimensionnel ou, pour un radar secondaire, si cette information est donne par la cible.

    En radar primaire, les "cibles" vises rflchissent le rayonnement radar dans toutes les directions et donc seule une faible partie du rayonnement rflchi est recueilli par lantenne radar. Les formes gomtriques de la cible ont une influence prpondrante ; les surfaces planes sont de meilleurs rflecteurs que les surfaces arrondies ou en facettes (cf. les avions furtifs). Les matriaux constituant la cible sont galement des facteurs influents en terme de rflexion : les mtaux rflchissent mieux que les matriaux mallables ou composites. Enfin, toutes choses gales de par ailleurs, la quantit de rayonnement rflchie sera d'autant plus importante que la surface de la cible sera plus grande.

    Pour caractriser la capacit d'une cible rayonner l'nergie lectromagntique vers le radar, on dfinit la Surface Equivalente Radar ou SER (en anglais, RCS : Radar Cross Section) de cette cible. Cette SER, exprime en m (ou en dB/m), est l'expression d'un rapport entre l'nergie rmise vers le radar et la densit d'nergie reue par unit de surface.

    Il est remarquer que la SER d'une cible n'est gnralement pas une valeur unique, car elle varie en particulier avec l'attitude de la cible par rapport au radar. Par exemple, les oliennes sorientent dans le f il du vent et prsentent donc des surfaces diffremment orientes vis--vis du rayonnement lectromagntique mis par un radar. En outre leurs pales sont destines tourner et constituent alors des cibles mobiles et d'attitude variable au cours de leur rotation.

    Les radars mtorologiques, quant eux, fonctionnent comme des radars primaires tridimensionnels, mais les cibles vises ne sont pas des aronefs mais des prcipitations (gouttes d'eau, cristaux de neige, glaons). En mesure doppler de vent, ce sont mme toutes particules (ou des insectes) portes par le vent. Ils tablissent une carte mtorologique de tout leur environnement, pour cela, aprs avoir effectu une rotation complte un angle dlvation donn, lantenne parabolique est hausse un angle suprieur et effectue une autre rotation, et ainsi de suite jusqu' l'lvation maximum.

    Les radars maritimes fonctionnent comme les radars surveillance arienne, la diffrence importante prs que leur balayage est strictement horizontal puisque toutes les cibles recherches f lottent sur la mer.

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    7.1.1 Les radars primaires de l'aviation civile

    Radar primaire TA10 de l'aroport dOrly Antenne du radar STAR 2000 aroport de Strasbourg

    L'Aviation Civile utilise, en mtropole, un ensemble de 10 radars primaires pour le contrle dapproche et darodrome des grands aroports : Orly, CdG, Nice, Lyon, Marseille, Toulouse, Bordeaux, Bale-Mulhouse, Strasbourg. Ces radars primaires sont de type 2D et oprent dans deux bandes de frquences : bande L (radar TRA C 2000 ou 2100 - 1300 MHz 23 cm) et bande S (radar STAR 2000 - 3000 MHz 10 cm). La polarisation est circulaire pour faciliter le traitement des chos mtorologiques.

    Parce qu'elle est moins sensible aux attnuations atmosphriques, la bande L s'impose pour la dtection longue porte jusqu' 200 NM. A l' inverse, parce qu'elle prsente des bilans de liaison moins favorables, la bande S est limite la surveillance des zones entourant les aroports. A noter que certains radars comme le STAR 2000 ont une dtection Doppler, servant essentiellement aider liminer les chos f ixes.

    Les performances des principaux radars primaires et leur couverture sont rsumes en Annexe 1.

    7.1.2 Les radars secondaires de l'aviation civile

    Lexploitation radar secondaire est utilise pour la dtection En Route . Elle est galement associe lexploitation radar primaire pour le contrle dapproche darodrome. La sparation en deux liaisons a favoris le choix de deux frquences diffrentes : 1030 Mhz pour la liaison montante, 1090 MHz pour la liaison descendante. La polarisation est verticale.

    LAviation Civile nutilise prsent que les radars secondaires de gnration volue (radar RSM 970 en mode S o linterrogation devient slective) aprs avoir mis en uvre les radars monopulse exploitant la rponse dune cible mobile sur deux diagrammes de rception diffrents. La porte est 200 NM, la couverture est vite redondante aux altitudes moyennes.

    19 stations quipes de radar secondaire sont dployes en France mtropolitaine (21 en 2008). Une carte de leurs implantations est fournie en Annexe 2.

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    7.1.3 Les radars primaires militaires

    Pour remplir ses missions de dfense arienne, de conduite des oprations ariennes, et celles lies la circulation arienne, la Dfense dispose de nombreux radars primaires f ixes 2D et 3D, et en cas de besoin, elle met en uvre des radars tactiques dployables pour complter ou renforcer la dtection.

    Pour la Dfense, le radar primaire est le seul moyen de surveiller lespace arien pour dtecter tout intrus indsirable et donc non forcment coopratif . Il est noter que la dtection basse altitude est parfois contrarie par la prsence dobstacles naturels ou artif iciels (reliefs, cbles, pylnes, etc.) dtects mais limins au moyen de f iltres lectroniques au prix d'une dgradation des signaux la rception.

    La plupart des radars primaires sont implants sur des sites aronautiques (bases ariennes ou aronavales) mais, depuis les vnements du 11 septembre 2001, de plus en plus de dploiements l'extrieur des sites militaires sont ncessaires, en particulier pour la protection de diffrents sites sensibles.

    Ci-aprs, pour illustration, un radar f ixe "CENTA URE" (radar panoramique primaire et secondaire de 180 200 km de porte, bande L - longueur d'onde 23 cm - antenne tournant 12 tours/minute), implant entre autres en France sur la base arienne d'Orange et les base aronavales de Hyres et Landivisiau, avec ses oprateurs et un radar mobile "ALADIN".

    Radar fixe longue porte CENTAURE

    Radar militaire tactique ALADIN

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    Les bandes de frquences utilises sont, comme pour laviation civile, la bande L (1300 MHz 23 cm) et la bande S (3000 MHz 10 cm). La bande X (9 GHz), pour le contrle dapproche, et la bande C (5 GHz), pour quelques radars tactiques, sont galement utilises. Les plus hautes frquences permettent de grandes rsolutions dans la dtection.

    En complment de besoins identiques ceux de laviation civile pour le contrle dapproche et le contrle en route, une dtection en route en Haute et Moyenne Altitude, Basse Altitude et trs Basse Altitude ainsi que sur des cibles de faible SER est indispensable.

    Implantation et couverture de ces radars : voir l'Annexe 3.

    7.1.4 Les radars secondaires militaires

    Des radars secondaires sont aussi utiliss, en complment des radars primaires, ds le temps de paix pour lexercice du contrle arien, puis en temps de crise pour lexercice de la discrimination entre aronefs amis et ennemis (reconnaissance IFF). Les frquences utilises sont identiques aux radars secondaires de l'aviation civile.

    Remarque : Dans le cadre de la mission de dfense arienne, les radars secondaires ne rpondent pas, eux seuls, aux besoins oprationnels de la Dfense pour la dtection de cibles non coopratives; do un nombre important de radars primaires pour assurer la couverture de lespace arien national.

    Implantation et couverture de ces radars : voir l'Annexe 3.

    7.1.5 Les radars mtorologiques (Mto France)

    Les informations ci-aprs proviennent en partie de la rfrence [R01], mais galement de la documentation Mto France disponible sur son site extranet..

    Le rseau de radars mtorologiques de Mto-France, baptis ARAMIS, est compos actuellement en mtropole de 24 radars. Ce sont, par nature, des radars primaires volus travaillant sur des frquences trs hautes permettant la dtection dobjets millimtriques comme les gouttes deau. Ils fonctionnent en bande S ou C, avec comme principales caractristiques :

    Bande S Bande C

    Frquence 2,7-2,9 GHz 5,6-5,65 GHz

    Longueur d'onde 10 cm 5 cm Puissance crte dmission 700 kW (88,5 dBm) 250 kW (84 dBm)

    Pertes de feeder 3 dB 3 dB

    Gain dantenne 43 dBi 45 dBi

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    Leur antenne, de type parabolique, prsente le gabarit suivant (simplif i) :

    Ils sont progressivement quips de la Fonction Doppler (voir ci-aprs) pour les mesures de vitesses des vents utilises en particulier dans la prvision immdiate des systmes prcipitants (en particulier convectifs) et autres vnements mtorologiques dangereux.

    Les radars mtorologiques permettent de localiser les prcipitations (pluie, neige, grle) et de mesurer leur intensit en temps rel. Rpartis sur l'ensemble du territoire, ils ont une porte d'environ 100 km pour la mesure de prcipitations et de 150 200 km pour la dtection des phnomnes prcipitants dangereux.

    Radar du centre mtorologique interrgional Sud-Ouest Bordeaux.

    L'antenne parabolique du radar, en rotation, met un faisceau d'ondes lectromagntiques. Ces ondes sont rtrodiffuses par les gouttes de pluie, les grlons ou la neige. Le radar calcule alors la distance qui le spare des gouttes. Il localise ainsi les zones de prcipitations des distances atteignant 200 km et mesure leur intensit dans une zone comprise entre 80 et 120 km.

    L'image radar est perturbe par des obstacles comme les montagnes ou les constructions lorsqu'elles se trouvent dans un voisinage ou sur la trajectoire du faisceau. L'implantation des radars doit donc prendre en compte ces lments afin d'assurer cet instrument une eff icacit optimale.

    La Fonction Doppler, technique d'exploitation particulire des radars, utilisant l'effet Doppler-Fizeau (variation de la frquence de l'onde en fonction de la composante radiale de la vitesse de la cible) qui permet d'extraire des informations sur le mouvement des cibles et par

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    traitement de ces informations d'en dduire en particulier des mesures de vent. Plus prcisment, le changement de frquence lui-mme tant indtectable (moins de 10-5 de la frquence de travail), on utilise donc la place la diffrence de phase entre deux impulsions successives revenant d'un mme volume sond (paire d'ondes pulses).

    Diffrence de phase entre deux ondes revenant d'une cible ayant boug.

    l'horizon 2008, l'ensemble du rseau sera quip de cette technologie.

    Un avantage certain de ce type de mesure de vent par tldtection radar provient de l'aspect volumique ou spatial de la mesure par opposition l'aspect ponctuel d'une mesure classique du vent depuis un pylne anmomtrique. Cette mthode permet de reconstituer un profil vertical du vent moyen dans l'environnement proche du radar et terme de reconstituer un champ de vent l'intrieur d'un volume distant du radar, comme par exemple au-dessus d'une zone industrielle fort risque mtorologique.

    Ces donnes sont galement destines tre assimiles par les modles numriques dans le but d'amliorer les prvisions mtorologiques, en particulier dans le cadre de la mise en service Mto-France du modle maille trs f ine AROME.

    Les derniers modles envisagent de travailler avec un maillage de 2 km dans un plan et jusqu plus de 20 km dalt itude. En chaque point, Mto France cherche valuer la vitesse du vent et sa direction. Le systme AROME fonctionne avec une phase dassimilation des donnes radar, puis par comparaison entre le modle numrique et limage radar, il y a rinitialisation des donnes (environ toutes les 6 heures).

    L'ensemble des donnes recueillies et traites est disponible 24 heures sur 24 et renouvel toutes les cinq minutes sous la forme d'une mosaque sur l'ensemble du territoire national des images locales de chacun de ces radars. L'image radar est traite sur chaque site par un calculateur qui assure une visualisation locale des chos radar tout en les diffusant vers les services mtorologiques oprationnels Toulouse; ces services laborent alors tous les cinq minutes une image composite dite mosaque de signalisation radar intgrant toutes les images reues ainsi que celles fournies par les pays limitrophes. Cette image, diffuse tous les services et stations mtorologiques de Mto-France, s'ajoute aux images des satellites mtorologiques et aux autres donnes disponibles aux f ins de surveillance et de prvision du temps, notamment pour les courtes chances (prvision moins de 6 h d'chance dite Prvision Immdiate ).

    Le fonctionnement et l'extension d'un tel rseau apportent une aide primordiale dans la prvention des phnomnes lis aux prcipitations et susceptibles d'attenter la scurit des personnes et des biens, comme par exemple les orages violents et les inondations ; il convient de signaler tout particulirement, parmi bien d'autres applications, la quantif ication de la lame d'eau (mesure de la quantit d'eau prcipitante sur une dure donne en temps rel) qui est permise par ce rseau, et dont la connaissance revt une importance fondamentale dans l'valuation des risques hydrologiques et la gestion des crues soudaines.

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    7.1.6 Radars maritimes

    Les radars maritimes comprennent :

    Les radars ctiers de surveillance marit ime (CROSS) les radars des ports et de voies navigables, Les radars navals, embarqus bord des navires.

    Les radars ctiers de surveillance marit ime, installs sur des promontoires surplombant la mer, participent diffrentes missions : la surveillance et la rgulation du trafic, surtout dans les zones dangereuses et hautement

    frquentes comme le rail d'Ouessant ; la surveillance de la zone conomique exclusive , en particulier les zones de pche ; les activits de secours en mer (SAR "search and rescue") ; la dtection de zones de pollution (dgazages sauvages, mares noires) ; le cas chant, la limitation de la contrebande et du trafic de drogue, de l'immigration

    illgale, etc.

    Leurs informations sont traites par les CROSS (Centres Rgionaux Oprationnels de surveillance et de sauvetage), arms par la Marine nationale, qui sont la disposition du prfet maritime, responsable en mer de la sauvegarde des personnes et des biens, ainsi que de la protection de l'environnement.

    Les radars des ports ont pour leur fonction principale la surveillance des accs nautiques et des manuvres portuaires. Il existe aussi des radars pour la surveillance du trafic sur certaines voies navigables.

    Les radars navals quipant les navires permettent d'assurer la fonction d'vitement d'obstacles de jour comme de nuit et dans la brume. Ces obstacles sont soit la cte, soit d'autres navires, soit des objets mergs, f ixes ou drivants. Des radars navals peuvent galement assurer des fonctions identiques un radar ctier de surveillance mar itime.

    La conception d'un radar marit ime est spcif ique : le domaine exclusif dintrt tant la surface de la mer ou de la voie navigable, son angle

    de vise est trs proche de lhorizontale ; le lobe de l'antennes est f in en azimut (environ 0,3) et large en site (15 30) ; le segment traitement du signal ne comporte pas danalyse doppler, ni de f iltre VCM

    ("vectorial combination method").

    La mission d'un radar marit ime est diff icile plus d'un t itre : les cibles imager sont complexes et fortement variables : un ptrolier ne ressemble pas

    une frgate ou un voilier ; la surface quivalente radar des cibles peut varier de 0,5 m plusieurs centaines de

    milliers de mtres carrs (porte container) ; les cibles sont en mouvement et balances par le mouvement de la mer sur trois axes ; les cibles peuvent tre masques en partie par la houle par gros temps ; les cibles sont noyes dans un bruit de fond d au retour radio occasionn par les vagues

    (le fouillis de mer). Ces chos f luctuent rapidement dans la mesure o les vagues voluent dans le temps. Par gros temps, il peut ainsi devenir diff icile de distinguer un navire d'une vague particulirement leve.

    Pour amliorer les performances du radar, les technologies utilises actuellement sont des solutions relativement classiques comme :

    l'utilisation de la compression d'impulsion pour amliorer la rsolution en distance ;

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    l'augmentation de la puissance moyenne l'mission pour amliorer la porte ; l'augmentation de la taille de l'antenne pour amliorer la rsolution (on peut ainsi atteindre

    des tailles typiques de douze mtres pour les "gros" radars embarqus) ; l'utilisation de l'agilit de frquence, pour diminuer le bruit de chatoiement (speckle), ainsi

    que du moyennage temporel sur plusieurs vues, pour attnuer les f luctuations dues au vagues et ne conserver que les cibles ;

    l'utilisation de l' indication de cibles mobiles (MTI: Moving Target Indicator) pour supprimer la partie de l'image correspondant aux zones f ixes de l'image et ne conserver que les objets mobiles (toutefois, un canot de sauvetage la drive ne sera alors pas visible) ;

    l'utilisation de techniques de pistage pour suivre une cible dans le fouillis et ventuellement liminer des "fausses cibles" qui semblaient de prime abord ressembler un navire mais que l'on limine car elles n'voluent pas comme un bateau en mouvement. Les techniques utilises sont l'heure actuelle des f iltres alpha-beta ou le f iltre de Kalman, mais d'autres solutions sont l'tude, comme le f iltrage particulaire.

    7.2 POSITIONS DES RADARS EN SERVICE

    Radars primaires de l'aviation civile : Voir Annexe 1.

    Radars secondaires de l'aviation civile Voir Annexe 2.

    Radars militaires primaires et secondaires Voir Annexe 3.

    Radars mtorologiques de Mto France Voir Annexe 4.

    Radars maritimes L'implantation et la couverture des radars des CROSS et des ports est donne en Annexe 5.

    7.3 AUTRES DISPOSITIFS RADIOELECTRIQUES SENSIBLES

    Radars profileurs de vent

    En mtorologie, ct des radars du rseau ARAMIS existent galement des profileurs de vent , radars Doppler axe vertical trs grande rsolution (typiquement 100 200 m la verticale et moins de 100 m lhorizontale).

    Ces radars dtectent la variation de lindice de rfraction de lair selon la thorie de la diffusion de Bragg, due aux turbulences de lair en mouvement par la variation de sa densit. Lorsque lindice change sur une distance qui correspond la moit i de la longueur donde du radar utilis, il y a un retour constructif entre les ondes revenant des zones de variation successives.

    Petit profileur mobile UHF

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    Pour mesurer le vent horizontal, le radar est dirig dans deux directions orthogonales lune de lautre un certain angle du znith. On mesure ensuite la vitesse verticale de lair en pointant vers le znith.

    En France, les radars profileurs de vent utilisent les bandes de frquences VHF (45 68 MHz et 72 MHz) ; UHF (900 1 400 MHz) et EHF (35,2 36 GHz).

    Profileur fixe 449 MHz (USA)

    Bien que n'tant pas des radars, d'autres dispositifs radiolectriques sont galement susceptibles d'tre perturbs par des oliennes leur voisinage.

    Le VOR (abrviation de V HF Omnidirectional Range) est un systme de posit ionnement radiolectrique utilis en navigation arienne et fonctionnant avec les frquences VHF. Un rcepteur VOR embarqu sur un aronef permet de dterminer son relvement par rapport une station au sol (balise metteur VOR dont la posit ion est connue), et donc le radial sur lequel le rcepteur (donc l'aronef) est situ. Par dduction il permet de suivre n'importe quelle route passant par la station (en rapprochement ou en loignement de celle-ci), ou mme de dterminer la posit ion exacte de l'aronef en utilisant deux balises VOR.

    Les balises VOR de navigation mettent sur la bande 1112 117,95 MHz avec un pas de 50 ou 100 kHz (50 kHz en zone dense et 100 kHz dans les autres cas) avec une puissance de 200 W PAR donnant une porte de l'ordre de 200NM. Il existe galement des Terminal VOR, pour les approches aroport, qui utilisent les frquences de 108 MHz 111,95 MHz, partages avec les ILS (" Instrument Landing System") avec une puissance de 50 W en gnral et une porte de l'ordre de 25NM.

    Deux technologies de balises VOR existent : le VOR/C le VOR/D (Doppler) : plus rcent et moins sensible aux phnomnes de multi-trajet. Principe de fonctionnement du VOR/C : le signal mis est la frquence caractristique de la balise. La porteuse est module en amplitude (30%) de faon omnidirectionnelle par une sous-porteuse 9960Hz module en frquence par un signal de 30Hz Hertz, synchrone par rapport au nord. L'ensemble du signal obtenu est galement modul en amplitude de faon cette fois-ci directionnelle par un autre signal de 30 Hz. Pour cela, le VOR/C utilise une antenne directionnelle qui tourne 30 t/s et qui met un signal dont l'enveloppe est module en frquence. C'est le dphasage entre les deux modulations (et donc entre les 2 signaux 30 Hz) qui permet d'accder la valeur de l'angle la balise entre le nord et l'aronef.

    Un VOR/D utilise une antenne centrale entoure par 48 antennes disposes sur un cercle de 6,8 m de rayon. L'antenne centrale met la porteuse module en amplitude (30 Hz) et la commutation des petites antennes priphriques cre une modulation tournante 30 Hz. L'information d'azimut est transmise en modulation de frquence.

    En gnral, les stations VOR sont couples des stations DME (Distance Measuring Equipment) permettant ainsi l'avion de connatre non seulement sa position par rapport la route slectionne, mais aussi la distance directe qui le spare du VOR-DME.

    Photo d'une station VOR / DME

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    Le TACAN (pour TACtical Air Navigation) est une version plus prcise du systme VOR, utilis pour la navigation arienne militaire. Il travaille dans la bande UHF, sur la plage de frquences 960-1215 MHz, ce qui lui permet d'utiliser des metteurs plus simples et de taille moindre que ceux du systme VOR.

    Les systmes TACA N utilisent un systme de mesure de la distance compatible avec le DME du systme VOR, ce qui conduit parfois regrouper les deux quipements dans une mme installation, alors dsigne VORTAC.

    La problmatique olienne tant nouvelle, il n'y a pas ce jour d'exemple mesur de perturbation par des oliennes. En revanche, il existe de nombreux exemples de perturbation des VOR dues des obstacles divers (immeubles, relief, vgtation...). Des tudes thoriques ont dmontr que les VOR/C sont sensibles la prsence d'obstacles de grande hauteur. Ils se comportent comme des rflecteurs, et engendrent des multi- trajets se traduisant par des erreurs de mesure de l'azimut bord des aronefs. Les VOR/D sont beaucoup moins sensibles ce phnomne grce la transmission de l'information azimutale par modulation de frquence (mais ils cotent le double d'un VOR/C).

    La DGAC attend la f in de la construction d'oliennes autour d'un VOR/C dans le Nord-Ouest de la France pour en mesurer les effets et confirmer ou infirmer les calculs thoriques.

    Peuvent galement tre perturbes dans leurs performances par la prsence d'oliennes : les stations DGPS ("Differential global positioning system"), mettant des signaux de

    correction pour permettre de fonctionner en GPS diffrentiel, les balises non directionnelles - NDB ("non-directional beacon") ou radiophares, servant

    orienter les radiogoniomtres ou radiocompas des aronefs ou des navires, les stations radiogoniomtriques servant reprer l'azimut d'aronefs ou de navires l'aide

    de leurs missions radio VHF.

    Schma d'une station DGPS

    Photo d'un goniomtre marin

    Un metteur (~ 300 kHz) plac proximit du rcepteur GPS de rfrence met en permanence les coordonnes dun vecteur de correction (dbit ~ 100 bauds). Le navire situ dans la zone de couverture de lmetteur, labore sa propre position avec son rcepteur GPS et corrige cette position avec le vecteur de correction mis par la station de base.

    Les goniomtres util iss par les services maritimes dans les situations de crise fonctionnent dans la bande VHF exploite par les mobiles maritimes (autour de 160 MHz). La prcision de la localisation en angle est de 0,3.

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    7.4 CARACTERISTIQUES ACTUELLES ET PREVUES DES EOLIENNES

    Une olienne permet de transformer l'nergie cintique du vent en nergie lectrique. Elle se compose des lments suivants :

    une fondation (massif de bton) le mt qui permet de placer le rotor une hauteur suff isante pour permettre son

    mouvement et tre entrain par un vent plus fort et rgulier qu'au niveau du sol. Ce mt, mtallique, est de forme cylindrique ou tronconique.

    la nacelle, monte au sommet du mt, abrite l'arbre du rotor, les composants mcaniques et pneumatiques, le gnrateur lectrique et divers composants lectriques et lectroniques ncessaires au fonctionnement de la machine. La nacelle est de forme plus ou moins paralllipdique ou cylindrique, possde un revtement en gnral mtallique.

    un rotor, compos de plusieurs pales (en gnral 3) et du nez de l'olienne, reli la nacelle par le moyeu. Les pales sont d'ordinaire en matriaux composite (polyester ou poxy renforc de f ibres de verre, de carbone, etc.), mais avec insertion d'un conducteur mtallique, ncessaire pour couler l'lectricit de la foudre.

    Dimensions caractristiques en fonction de la puissance :

    Puissance hauteur du mt longueur pale 25 kW 30 m 5 m 200 kW 30 50 m 13 m

    600 750 kW 40 50 m 21 22 m 1,3 MW 50 70 m 30 32 m 1,5 MW 55 95 m 32 38 m

    2 2,5 MW 55 100 m 35 46 m 3 MW 80 m 50 m

    5 6 MW 100 125 m 60 65 m

    Ces dimensions sont comparer celles considres dans les rapports CCE5 de l'Agence Nationale des Frquences :

    Rfrence hauteur du mt diamtre mt longueur pale largeur pale Ref 1 rapport CCE5 n 1 70 m 4 2 m 40 m 2 m Ref 2 rapport CCE5 n 1 120 m 6 4 m 70 m 3 m An 5 rapport CCE5 n 2 90 m 5 3,5 m 42 m

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    Eoliennes offshore

    En utilisation offshore, entre la fondation en fond de mer (- 10 m, - 20 m, voire - 50 m) et le mt proprement dit s'insre une structure porteuse partiellement ou totalement sous-marine.

    A noter que Norsk Hydro a annonc en dcembre 2005 son concept Hywind d'oliennes de 5 MW flottantes par 200 m et plus de fonds, avec un flotteur vertical lest et trois lignes d'ancrage (la plaquette descriptive [D01] peut galement tre consulte sur : www.hydro.com/library/attachments/en/press_room/floating_windmills_en.pdf )

    Par rapport une olienne terrestre, du fait de la plus faible rugosit d'une tendue de mer par rapport une tendue de terre, la hauteur du rotor peut tre abaisse. Par exemple, une olienne de 5 MW, place terre 100120 m, sera place en mer 80100 m de hauteur.

    A l'horizon 2010, les projets des futures oliennes offshore visent une puissance de 10 MW unitaire, avec des pales de 80 m.

    7.5 CARACTERISTIQUES DES PARCS EOLIENS

    Les oliennes sont regroupes en parcs oliens (qui doivent tre inclus dans des Zones de Dveloppement de lEolien) pouvant rassembler plusieurs dizaines d'oliennes (les plus grands parcs oliens en fonctionnement regroupent actuellement une vingtaine doliennes)

    La disposition relative des oliennes dans un parc terrestre est soumise diverses contraintes. Par exemple, pour viter une olienne de subir les perturbations engendres par une autre, la distance recommande entre oliennes terrestres est de 3 5 diamtres de rotor dans la direction perpendiculaire celle des vents dominants, et de 6 diamtres de rotor dans la direction des vents dominants, soit de l'ordre de 400 m pour des oliennes de 1,3 1,5 MW, passant 600 m pour 3 MW.

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    Les parcs oliens offshore sont moins contraints, aussi certains peuvent atteindre 80 arognrateurs (au Danemark). Les oliennes y sont souvent places sur plusieurs f iles, avec une distance recommande de 7 diamtres de rotor, soit 840 m pour les oliennes de 5 MW.

    Parc olien offshore au Danemark

    Un grand nombre de renseignements sur les oliennes et parcs oliens du monde entier sont disponibles sur Internet, en particulier sur le site The Wind Pow er www.thewindpow er.net.

    7.6 CARTOGRAPHIE DES INSTALLATIONS EOLIENNES EN SERVICE EN FRANCE

    Parcs oliens terrestres : voir l'Annexe 6.

    Le premier parc olien offshore franais sera situ 7 km au large de Veulettes-sur-mer (Seine-Maritime), avec 21 oliennes de 5 MW ancres 23 mtres et rparties sur 3 f iles de 7. Port par la socit ENERTRAG, il devrait commencer produire en 2009.

    Un projet de parc de 156 oliennes de 4,5 MW au large des ctes picarde et haut-normande, s'tendant de Criel-sur-Mer (Seine-Marit ime) Cayeux-sur-Mer (Somme) a t propos en 2006 par la socit la Compagnie du vent , mais son implantation n'a pas t autorise pour le moment par la prfecture maritime, la raison mise en avant tant la prsence de mines datant des guerres mondiales.

    7.7 LOCALISATION DES IMPLANTATIONS PREV UES D'EOLIENNES A PROXIMITE DE RADARS

    A COMPLETER Cette localisation reste donner.

    8. ETAT DES LIEUX EN FRANCE

    La France est ce jour un des pays de lEurope des 27 en retard en matire dimplantation doliennes. Elle se situe en queue de la premire moiti des pays le mieux quips, lAllemagne, lEspagne et le Danemark, qui ont prsent une grande exprience en la matire.

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    8.1 RETOURS D'EXPERIENCE DES OPERATIONNELS

    Vis--vis des usagers de lespace arien et pour continuer garantir un niveau de scurit certain, la DGAC et lArme de lAir furent parmi les premires administrations tre impactes par le dveloppement olien, notamment dans le cadre du programme Eole 2005 1, en appliquant larrt du 25 juillet 1990 relatif aux installations de hauteur suprieure 50 mtres et situes hors du champ dapplication des Plans de Servitudes Aronautiques.

    Tant que les obstacles nimpactaient pas les procdures dites et donc la scurit des vols (moins de 75 m de hauteur) les constructions doliennes tait autorises sans problme. Mais la taille croissante de ces obstacles a augment le nombre de projets perturbant lcoulement du trafic arien, qui ont ce titre fait lobjet davis dfavorable leur implantation.

    Au dbut, les problmes soulevs par les arognrateurs portaient sur leur impact, en tant quobstacles, vis--vis de la circulation arienne dans les volumes attachs aux arodromes ou cause de leur relative proximit ou cause de leur positionnement vis--vis de certaines zones dvolution daronefs militaires (rseau T.B.A pour vols trs basse altitude).

    Mto France a manifest en mars 2004 des craintes lencontre doliennes situes proximit dinstallations radars utilises dans le cadre des prvisions mtorologiques, en particulier dans le cadre d'un prochain fonctionnement utilisant le Doppler. Ces craintes avaient pour origine des anomalies observes sur le radar dAbbeville, dont le passage la technologie Doppler tait prvu pour le mi-2005. Il semble que le radar mtorologique implant proximit dOpoul dans lAude ait galement dtect des anomalies du fait de la prsence de plusieurs parcs oliens situs proximit. Un rapport technique a t ralis sur ce sujet et transmis au Ministre des Transports et Mto France a saisi la commission ad-hoc de l'A NFR voir ce sujet le courrier du 17 fvrier 2005 de Mto France Abbeville la DDE [D02]. L'ANFR a ralis courant 2005 l'tude demande (voir au 8.2.1). Par ailleurs, Mto France sest rapproche de ses homologues europens qui rencontrent des problmes similaires.

    En dbut 2005, lArme de lAir, alerte par Mto France, a dcid dappliquer le principe de prcaution et a systmatiquement mis un avis dfavorable aux tudes de faisabilit et aux demandes de permis de construire des projets oliens ds lors que ceux-ci taient situs dans un rayon de 30 km dun radar militaire. De son ct, lAviation Civile a dcid dinterdire, dans l'attente d'informations plus prcises, tous les projets oliens perant le plan dobservation de ses radars et des autres moyens de radionavigation sans limite de distance. Laviation militaire a mandat le Centre Electronique de lArmement (centre qui est aussi en relation avec la DGAC) pour raliser une tude approfondie et dterminer limpact rel des oliennes sur les radars d'observation arienne militaires et civils. Cette tude a t ralise f in 2005-dbut 2006 par l'ANFR. De son ct, la DGA C a demand courant 2005 THALES Air Traff ic Management une tude sur l'impact des champs d'oliennes sur les radars primaires et secondaires (voir au 8.2.2).

    Dans son Guide de l'tude d'impact sur l'environnement des parcs oliens [D03], rdig en janvier 2005, l'ADEME indique l'tat de la connaissance sur les interactions entre oliennes et radars et sur les mesures de prcaution prendre (radars mtorologiques en annexe 1, radars d'observation civils et militaires en annexe 3 du document).

    Actuellement, la DGAC a pris en compte sur certains de ses radars les chos ayant des parcs oliens pour origine, mais sans que cela atteigne un niveau gnant. , Il est signaler que la

    1 Ce programme a t lanc en 1996 par le secrtariat d'Etat l'industrie afin de dvelopper l'utilisation du

    vent comme ressource nergtique renouvelable par des appels propositions lancs par EDF de 1996 1999 pour la fourniture dlectricit dorigine olienne. Ils ont conduit slectionner 55 projets oliens totalisant une puissance de 361 MW. A noter qu'il sest prmaturment arrt en 2000, la loi de modernisation et de dveloppement du Service public de llectricit ayant fix un nouveau cadre juridique.

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    DGAC ne s'est pas oppose au projet de construction de parcs oliens totalisant terme plusieurs centaines d'oliennes autour du radar secondaire de Chaumont-Cirfontaine, les plus proches tant une dizaine de km du radar (voir dossier [D07]). Les premiers parcs seront mis en service en 2008. La DGAC entend surveiller la mise en place de ces parcs et surveiller les perturbations engendrer pour en faire un "cas d'cole" et en tirer des enseignements. En cas de perturbations non anticipes, des mesures de rgulation de trafic seraient prises

    A signaler galement que, des oliennes devant tre installes proximit du VOR de Boulogne, un protocole t sign avec les projeteurs oliens suivant lequel la DGAC ferait un contrle en vol avant et aprs la construction des oliennes. Si des perturbations hors tolrances taient constates, le VOR standard serait remplac par un VOR Doppler, systme moins sensible aux perturbations, avec la participation f inancire des projeteurs oliens.

    De mme, l'Arme de l'Air a constat depuis 2005 sur plusieurs sites la gne apporte par des parcs oliens proches. Une campagne dessais a t conduite de novembre 2005 mars 2006 proximit de Narbonne, dans une zone qui prsente un intrt part iculier puisque les champs doliennes y sont nombreux et prsentent parfois des rideaux successifs . Les observations ralises partir de radars f ixes et dploys, bi et tri-dimensionnels avec la participation daronefs plastrons ont confirm la nature des perturbations constates sur dautres sites, sans permettre den extrapoler des rgles. De mme, une tude a t mene f in 2006 sur un radar Aladin la base arienne d'Orlans (BA 123, Boulay les barres), par rapport 5 parcs oliens environnants, situs des distances entre 9 et 37 km. Il apparat une perturbation marque de la part de ces parcs oliens, allant mme jusqu' la gnration dune piste fantme pendant le survol du champ d'oliennes par l'aronef observ. A noter que mme au-del de 30 km, des oliennes de 90 m de haut situes en visibilit 36 - 37 km se sont rvles sources de perturbations.

    Lat. 48.4497 Long. 5.3994

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    Un autre exemple de fortes perturbations (effet de masque et saturation du rcepteur) a t constat en 2006 galement sur le site de Serre Haute (commune de Montjoyer dans la Drome), o dans certains secteurs, la dtection dun radar Aladin a t trs perturbe par un ensemble d'oliennes situes proximit (entre 600 et 2000 m.)

    En janvier 2007, un radar mobile Aladin a t mis en uvre Greny (Seine mar itime), non loin des oliennes dAssigny, Brunville, Biville-sur-Mer (5 6 km). La mission de ce radar n'tait pas de collecter des informations sur les perturbations induites par les oliennes. Cependant l'Arme de l'Air en a profit pour faire une recherche dinformations sur ces perturbations. Pour des raisons de sensibilit de lobjectif de cette mission, les rsultats recueillis n'ont pas t divulgus, mais certains lments pourraient l'tre.

    En dehors de ces expriences, lArme de l'Air a demand tous les oprateurs radar de la Dfense de transmettre toutes leurs observations pour tude et analyse.

    8.2 TRAVAUX ENTREPRIS ET RAPPORTS PUBLIES

    L'ANFR (Agence Nationale des Frquences), qui fait partie de la Commission Consultative de la Compatibilit Electromagntique et qui est garante de lobservation des rgles de dgagement relatives aux radars, conform