Filtrage des échos parasites
Voici un résumé des techniques utilisées pour filtrer les échos indésirables que l’on retrouve assez communément dans les données d’un radar météorologique. Les méthodes et algorithmes varient selon le type d’artefact, et incluent :
- Masque des échos permanents
Une carte des échos de sol, de mer et autres échos permanents autour d’un site radar peut être obtenue lors d’une période sans précipitation. Cette carte, qui inclut la position et l’intensité de ces retours, peut être utilisée ensuite comme un masque pour les filtrer des données. - Traitement Doppler
Le traitement Doppler est utilisé couramment pour séparer les cibles qui bougent de celles qui sont immobiles en obtenant la vitesse radiale des échos par rapport au radar. On peut ainsi différencier les précipitations des échos de sol ou de la propagation anormale. Le point faible de cette méthode est que la vitesse obtenue n’est que radiale. Les précipitations passant à angle droit avec le radar ayant une vitesse radiale nulle, ils pourraient donc être confondus avec des échos de terrain. - Polarisation
La polarisation du faisceau radar est utilisée pour déterminer l’orientation du plan du champ électrique (E) de l’onde radioélectrique reçu des cibles. On peut utiliser des ondes polarisées linéairement ou circulairement pour éliminer les retours ayant des caractéristiques non désirées. La polarisation linéaire (surtout par conditions sans précipitation) et circulaire (lors de précipitations) sont utilisées par les radars de surveillance aérienne pour éliminer les échos venant des précipitations et d’autres artefacts.
Dans le domaine de la météorologie, les radars Doppler à double polarisation sondent avec un faisceau qui alterne entre la polarisation verticale et horizontale. Cela permet de comparer différentes caractéristiques des échos revenant des précipitations. Grâce à des tables ou des algorithmes, l’utilisateur peut déterminer le type de précipitations auquel il a affaire. Ce type de radar se répand graduellement à travers le monde, à mesure que les services météorologiques nationaux renouvellent leur réseau de radars. - Autres Différentes techniques informatiques sont appliquées aux données brutes des radars pour en extraire l’information pertinentes. Ces techniques visent à réduire les échos parasites en combinant les données et le comportement habituel des artefacts. Par exemple, les échos de sol ont une vitesse nulle, sont très réflectifs à basse altitude mais disparaissent dès que le faisceau radar s’en éloigne en altitude et ils sont très localisés. Un algorithme qui analyse selon ces critères peut les éliminer plus sûrement que l’utilisation d’une donnée seule.
Les notions de cette page sont examinées plus en détails dans le module « Signal cohérent ». Certaines autres techniques de traitement du signal, comme le traitement statistique des échos, le seront seulement superficiellement.