Vitesse aveugle
Figure 1 : Démonstration du rapport entre le décalage Doppler et la vitesse aveugle.
Figure 1 : Démonstration du rapport entre le décalage Doppler et la vitesse aveugle.
Vitesse aveugle
La vitesse aveugle, ou d’aveuglement, est la vitesse radiale d'une cible-radar qui échappe à la visualisation des cibles mobiles (VCM) parce qu’elle est considérée comme un écho fixe ayant une vitesse nulle. En effet, la vitesse est notée par le déphasage entre des impulsions successives revenant de la cible ou de décalage en fréquence entre la porteuse et l’écho de retour. Cependant, une sinusoïde se répète selon une périodicité de ±n · 360°. Si la cible, comme un avion, s’est déplacée d’un cycle complet de l’onde porteuse entre deux impulsions, le déphasage est nul et donc la vitesse calculée est nulle.
On sait déjà que pour obtenir une vitesse non-ambiguë Doppler, il faut que la FRI (fréquence de répétition des impulsions) soit grand afin de pourvoir noter un changement de la phase entre impulsions successives. Dans la figure 1, deux décalages de fréquence (fD1 et fD2) sont échantillonnées par des impulsions à une certaine PRI (1/FRI). Pour fD1, la valeur des échantillons varie et permet de trouver une vitesse non ambiguë.
Par contre pour fD2, le décalage Doppler est exactement le même que la fréquence de répétition des impulsions (fD=FRI), les échantillons de phase sur les échos de retour proviennent des mêmes points sur l’onde et pour le traitement du signal radar c’est comme si la cible n’avait pas bougé, puisqu’il n’y a pas de déphasage entre les retours. La même chose se produit si fD est un entier multiple de la période de répétition des impulsions (PRI).
La vitesse aveugle dépend donc de la fréquence de la porteuse et de la PRI du radar par:
| vaveugle = | λ | where: |
vaveugle = multiple de la vitesse aveugle λ = longueur d’onde de l’impulsion Ts = période de répétition de l’impulsion (PRI) |
(1) |
| 2·Ts |
La vitesse aveugle est donc la vitesse radiale à laquelle une cible, comme un avion, doit se déplacer pour que le décalage Doppler soit exactement de ±n · 360° entre deux impulsions successives. Le VCM la considérera alors comme un écho de sol et l’éliminera.
Exemple:
Pour un radar opérant à une fréquence de 2,8 GHz et une PRI de 1,5 ms, la vitesse aveugle sera:
| vaveugle = | λ | = | c0 | = | 3·108 | = 35,72 m/s | c0 = vitesse de la lumière | (2) |
| 2·Ts | 2·f·Ts | 2·2,8·109·1,5·10-3 |
La vitesse aveugle est donc de 130 km/h ou tout multiple de cette vitesse.
Pour pallier à cet artefact du radar, il existe quelques procédés simples déjà utilisés par les radars de surveillance aérienne :
- Utiliser les données Doppler seulement si nécessaire, soit quand les données de la voie vidéo ont une amplitude moindre que celles de la voie « cohérente ».
- Changer constamment de fréquence de transmission (radar à diversité de fréquences) ce qui change constamment la valeur de vitesse aveugle. L’espacement des fréquences utilisées doit cependant être assez grand pour noter une différence appréciable de la vitesse aveugle.
- Changer constamment la PRI (PRI décalées). C’est la méthode la plus simple et la moins coûteuse car aucune cible ne peut changer sa vitesse assez rapidement pour se synchroniser avec ce changement.