Le Conseil pour la recherche scientifique et industrielle (CSIR) et la société sud-africaine de services de trafic aérien et de navigation (ATNS) testeront une technologie innovante de radar passif à l’aéroport international Kruger Mpumalanga alors que les systèmes de radar passif continuent de gagner du terrain en Afrique du Sud.
L’ATNS et le CSIR ont signé un protocole d’accord (MoU) en mai 2017 sur le déploiement de la technologie des systèmes radar passifs pour les opérations de l’aviation civile, et l’ont renouvelé en avril 2023.
ATNS a déclaré que les deux entités réalisent des progrès significatifs pour répondre aux exigences du protocole d’accord et améliorer la sécurité de l’aviation civile en Afrique du Sud et au-delà. ATNS est le seul fournisseur de gestion du trafic aérien, de communication, de surveillance, de navigation, de formation et de services associés en Afrique du Sud. ATNS gère 10 % de l’espace aérien mondial.
Le CSIR a collaboré avec des entreprises locales sur les radars passifs, notamment Peralex et Lochtron, ainsi qu’avec des institutions universitaires (Université de Pretoria et Université du Cap). Armscor a également fourni un soutien financier pour la recherche et le développement de radars passifs.
Le radar passif est beaucoup moins cher que le radar actif, car il ne comporte aucune pièce mobile et ne nécessite que des antennes de réception, du matériel de réception et un ordinateur – un seul nœud pourrait coûter environ quelques centaines de milliers de rands, contre des millions de rands pour un système radar traditionnel.
Grâce au développement technologique de pointe du CSIR, ATNS a fourni un savoir-faire technique en matière de configuration du système pour répondre aux exigences des normes techniques de gestion du trafic aérien (ATM), conformément aux normes et pratiques recommandées de l’Organisation de l’aviation civile internationale (SARP de l’OACI).
Au cours des huit dernières années, le système radar passif du CSIR a été déployé sur plusieurs sites dans le nord-est de l’Afrique du Sud, dont un site sur le toit des bâtiments du CSIR à Pretoria, un autre à l’Université du Nord-Ouest (Potchefstroom campus), un troisième à Emalahleni (campus de l’Université de technologie de Tshwane), un à Hartebeeshoek et un autre à l’aéroport international OR Tambo.
Désormais, les équipes d’ingénierie ATNS et CSIR se trouvent actuellement à l’aéroport international Kruger Mpumalanga (KMIA) pour mesurer et étudier la couverture radar passive du site. L’objectif est de déterminer la couverture que le système assurera dans la zone une fois déployé. Cet exercice déterminera également les sites et le nombre d’antennes radar à installer, a indiqué l’ATNS ce mois-ci.
« Le déploiement d’un radar passif chez KMIA est une opportunité idéale pour tester le système, affiner les solutions logicielles et matérielles actuelles et surveiller les tests continus de caractérisation des performances du radar passif sur une période prédéterminée. Cela comprendra une approche robuste d’ingénierie des systèmes suivie d’une mise à jour personnalisée, d’une vérification et d’une validation de la technologie du radar passif du contrôle du trafic aérien », a déclaré ATNS.
Transmetteurs d’opportunités
Contrairement aux radars traditionnels, les radars passifs n’ont besoin que d’un récepteur pour détecter les réflexions de cibles d’intérêt à partir de signaux émis par d’autres sources, telles que les tours de diffusion radio FM, les émetteurs TV, le WiFi et les radars météorologiques. Cela rend le radar passif (également connu sous le nom de localisation cohérente passive, radar bistatique passif, radar de ferroutage et radar secret) rentable, sûr (aucune émission) et hautement mobile. Aucune licence de spectre n’est non plus requise. En utilisant plusieurs sites de récepteurs, on peut utiliser la multilatération pour identifier l’emplacement d’un avion, ou en utilisant un seul récepteur, on peut mesurer l’angle d’arrivée du signal réfléchi pour déterminer l’emplacement d’une cible.
L’un des avantages du radar passif est qu’il est discret, car il ne dispose pas sur place d’un sous-système émetteur pouvant être détecté et détruit. Le plus souvent, les émetteurs constituent une infrastructure de diffusion publique et sont donc clandestins en tant qu’émetteurs radar. De plus, il est possible de détecter des avions furtifs à l’aide d’un radar passif en raison de la nature bistatique du radar (les fonctionnalités d’émission et de réception sont géographiquement séparées), ainsi que des fréquences de fonctionnement plus basses des éclairages radar passifs – ce qui rend le matériau radioabsorbant furtif. avion inefficace.
Le radar passif est une technologie qui évolue rapidement à mesure que le nombre d’émissions utilisables augmente et que le coût de la puissance de traitement informatique diminue. Certains pays européens envisagent même de remplacer leurs radars aériens actifs par des systèmes radar passifs.
Le CSIR étudie de multiples applications pour le radar passif, notamment le contrôle du trafic aérien (en attente de certification), la sécurité des frontières et la détection de véhicules aériens sans pilote (UAV) autour des aéroports. Il a même testé un radar passif sur la côte et a découvert qu’il pouvait détecter des navires de surface comme des patrouilleurs portuaires – de petits bateaux ont été détectés à des distances de 4 à 5 kilomètres lors de tests effectués en 2014 au Cap occidental. Des tests au CSIR ont également permis de constater que le système détecte le trafic routier.
Des prototypes de radars passifs ont été construits et testés en Afrique du Sud depuis 2013. Au Cap-Occidental, des récepteurs radar passifs ont pu détecter de gros avions de ligne à une distance de 250 km ainsi que détecter et suivre un avion de transport C-47TP Turbo Dakota. Un test réalisé à Gauteng en 2013 a permis de détecter un avion Cessna 172 volant à 2 000 pieds au-dessus du sol à une distance de 80 km et de prédire avec précision la vitesse de rotation de l’hélice de l’avion. Ces tests ont été effectués en utilisant les transmissions radio FM comme indicateur d’opportunité.
L’ATNS a souligné que le radar passif peut être utilisé pour la surveillance aérienne ou pour combler les lacunes des réseaux de radars actifs et qu’à long terme, il pourrait remplacer les radars de surveillance primaires.
Radar passif pour le Square Kilometer Array
Peralex a utilisé avec succès des stations radar passives dans le Cap Nord pour surveiller le trafic aérien du radiotélescope Square Kilometer Array (SKA) dans ce qui est l’une des premières applications commerciales de cette technologie au monde.
Peralex a été engagé pour fournir un système radar passif commercial, car l’Observatoire sud-africain de radioastronomie (SARAO) a besoin de surveiller son espace aérien. Exiger une interférence électromagnétique minimale est une condition préalable à cela, ce qui fait du radar passif une solution idéale.
La SARAO avait donc besoin d’un moyen de surveiller le trafic aérien sans que les signaux radar n’affectent ses récepteurs radio sur son site de Carnarvon, au Cap Nord. Peralex a utilisé plusieurs émetteurs de radio FM dans la région comme émetteurs d’opportunité. Peralex a ensuite établi trois nœuds de réception autour du noyau SKA, qui captent les émetteurs FM à Prieska, Calvinia, Carnarvon et Upington. Le nœud Visserskloof a été mis en service et réceptionné en octobre 2018 et le nœud De Hoek a été mis en service et réceptionné en février 2019. Un troisième site se trouve à proximité d’Alkantpan. La surveillance des sites s’effectue depuis la salle de contrôle du SARAO et le bureau des interférences radio au Cap.
Avant le déploiement complet, Peralex a effectué plusieurs essais avec des avions dont Albatros, King Air, Bosbok, Bushbaby, Cessna 172, Cessna 206, RV7, Ravin, Whisper et Jabiru, ainsi que des ULM et des gyrocoptères. Les avions PC-12 affrétés peuvent être détectés à 160 km du site principal, mais lorsque l’avion vole à basse altitude (50 mètres au-dessus du sol), la portée de détection est d’environ 20 km.
