Types d'écrans radar
Historique des écrans de radar
 
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Type B


Type C


Plan Position Indicator
"Panorama"

Ecrans radar

Le signal en retour d'un radar est visualisé sur un écran. Pendant la seconde guerre mondiale les allemands et les alliés n'utilisaient pas d'écran PPI (Plan Position Indicator) comme nous les connaissons actuellement, mais trois oscilloscopes qui indiquaient la distance (range), l'azimuth (gauche-droite) et l'élévation (la hauteur de la cible). Seul le Jagdschloss allemand utilisait un écran PPI.

Il y avait de petites variantes, mais le même principe de base était utilisé pendant pratiquement toute la guerre. Comme on utilisait un écran d'oscilloscope, on retrouve également les dénominations "A-scope"... dans la littérature anglaise.

Type A
C'est le type original d'indicateur de radar. Il utilise en abscisse (déflection horizontale) la base de temps et en ordonnée le signal à l'antenne. Quand un signal est reçu, il produit un bip vertical à l'écran et la distance peut être évaluée en mesurant la distance horizontale. Plus un écho met du temps à revenir, et plus la cible est éloignée.

Ce type d'écran de radar est également appellé type R (R pour range ou distance). Il ne donne pas d'indication de hauteur ni de direction.

Type J
Le type J est comparable au type A, mais utilise une abscisse circulaire (utilisant la circonférence du tube) au lieu d'une abscisse linéaire. La précision est accrue, car la longueur du tracé est multipliée par π. C'était bien nécessaire, car le diamètre des écrans d'oscilloscopes utilisés dans les avions était limité à environ 10cm.

Un tel indicateur utilise deux bases de temps sinusoidales déphasées de 90° pour produire la trace circulaire. Ce type d'indicateur a été développé par Manfred von Ardenne avant la seconde guerre mondiale et était utilisé dans pratiquement tous les indicateurs de distance allemands.

La portée du radar Würzburg était de 70km et l'indication pouvaint être commutée entre 0-40km et 40-80km. En l'absence de cible (et donc de signal en retour), l'oscilloscope tracait un cercle. Une réflection produisait une déflection vers l'extérieur de l'écran.

Type L
Le type L utilise le signal reçu via deux lobes décentrés horizontalement. En comparant le signal reçu par les deux lobes (et donc la déflection des deux pics) on peut déterminer si l'object se trouve plus à gauche ou à droite. Il faut alors tourner l'antenne (ou jouer sur le radiogoniomètre) pour obtenir deux pics d'amplitude identique. Le radar (ou le radiogoniomètre) pointe alors vers la cible.

Sur l'écran de type L, l'électronique trace alternativement le signal reçu par le lobe gauche et droit. L'écran est souvent tourné de 90° pour mieux coller à la réalité. La hauteur indique donc la distance à la cible et le bip plus à gauche ou plus à droite indique que la cible ne se trouve pas dand l'angle de tir. Ce type de radar était utilisé au sol, mais également dans les avions: quand les deux pics étaient identiques, c'est que la cible était droit devant.

Un signal d'écran de type L est montré plus bas.

Type B
L'écran de type B est une version plus évoluée du type L. Il est principalement utilisé dans les avions (après la seconde guerre mondiale). Il indique en ordonnée la distance et en abscisse la position de la cible (à gauche ou à droite).

La différence avec le type L est qu'ici le rayon du radar est balayé mécaniquement de gauche à droite et que la cible apparait comme un point lumineux à sa position exacte. Il ne faut donc plus diriger manuellement le radar pour avoir une impulsion gauche de même amplitude que l'impulsion droite.

Ce type d'écran nécessite un second écran pour déterminer l'élévation de la cible.

Type C
Le type C est utilisé pour la commande de tir, aussi bien au sol que dans les avions. Le radar indique ici également la position de la cible par un point lumineux, mais en ordonnée l'élévation et en abscisse l'azimuth. Il s'agit d'un affichage de type "bull's eye".

La distance est indiquée sur un écran supplémentaire et dans les radars plus récents par la taille du bip qui devient plus grande au fur et à mesure que la cible se rapproche, ou par une indication de distance par surimpression numérique. Le radar est ici équipé d'un lobe rotatif et la transformation du signal de retour est effectué par l'électronique.

Ce type d'écran n'était pas utilisé pendant la seconde guerre mondiale.

PPI (plan position indicator)
Ce type d'écran correspond le plus à l'idée qu'on se fait d'un écran radar. Il indique la position des objets dans un panorama de 360°. Ce type de radar est principalement utilisé dans la Marine pour détecter les autres navires.

L'écran représenté ici est une photo d'un écran de radar de type Jagdschloss situé à Berlin lors d'une attaque d'environ 400 avions alliés. Le cercle indique une distance de 100km. L'écran était appellé "Sternschreiber" (écran avec signal en forme d'étoile) ou Panorama. Ce type de radar disposait d'un module permettant d'envoyer le signal radar par ligne téléphonique.

C'est le seul type d'écran radar utilisé pour la navigation (radar de navigation). Il est actuellement possible de placer une carte en surimpression sur l'écran. Cela se fait automatiquement si on dispose d'un signal GPS ou des données d'une plateforme inertielle.


Oscilloscopes à bord d'un avion de combat allemand.
La portée d'un radar a bord d'un avion était de 8km.

L'image ci-dessus provient d'un radar allemand qui indique la distance (type-J), l'azimuth et l'élévation (deux types L). L'azimuth indique que la cible est plus à gauche ou plus à droite et l'élévation si elle est plus haut ou plus bas. L'information est redondante: les trois écrans fournissent une information de distance, mais seul le premier écran a une précision suffisante.

Les radars avaient une portée minimum causée par le temps de commutation entre émission et réception. Cette zone aveugle était de 500m dans les avions de la Luftwaffe: c'est le bruit qui se voit au début de l'échelle. Les avions volant à moins de 500m ne pouvaient pas être localisés pendant la nuit.

Le radar a permi aux avions d'être effectifs pendant la nuit. Les avions de chasse étaient guidés jusqu'à l'ennemi par les radars au sol.

Image à droite:
Essai avec un FuMG62 réparé (il s'agit de l'électronique d'un Würzburg de 3m). Il s'agit d'un radar de poursuite au sol. La commande s'effectue par plusieurs personnes, ce qui explique la position peu ergonomique des écrans d'oscilloscope. Le personnel devait enclencher et stopper manuellement les moteurs pour diriger le radar (et les canons qui étaient couplés au radar). Plus tard la commande des moteurs sera automatisée via un groupe Ward Leonard recevant directement un signal du radar.

Il existe encore d'autre types d'écran de radar pour des applications plus spécifiques, par exemple les radars d'approche pour guider les avions lors de l'aterrissage.

Une page qui reprend toutes les évolutions de l'électronique pendant la seconde guerre mondiale: l'IFF (identification friend or foe, souvent couplée au radar), la guerre des ondes, le système Hellschreiber, les balises de radio, les premiers ordinateurs, les systèmes de localisation des émetteurs ennemis, les bombes téléguidées, les communications,...

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