Un radar à haute résolution pour protéger les avions dans les zones aéroportuaires
Les vitesses élevées auxquelles se déplacent les aéronefs présentent certains dangers. Les grands avions de passagers actuels décollent à des vitesses comprises entre 250 et 290 km/h, et atterrissent à peine plus lentement. À une telle vitesse, les avions qui heurtent de petits objets (débris, oiseaux et drones) sur les pistes ou à proximité de ces dernières sont exposés à de graves conséquences, se traduisant parfois par des crashs catastrophiques. En moyenne, quatre collisions de ce type se produisent tous les 5 000 vols d’avion. Chacune d’entre elles entraîne des coûts directs et indirects compris entre 25 700 et 257 000 euros, ce qui équivaut à un total d’environ 11 milliards d’euros par an, en ne tenant compte que des objets intrus (FOD pour foreign object debris) et des oiseaux. Les incidents liés aux drones sont trop récents et trop peu fréquents pour permettre un calcul précis des coûts associés, même si un événement survenu en 2018 a coûté à un aéroport plus de 500 euros par minute en raison du retard des vols. Cela fait des années que les aéroports disposent de systèmes d’alerte radar différents pour les oiseaux et les FOD, et un troisième dispositif adapté aux drones est également en train de voir le jour. Il serait pourtant intéressant de disposer d’un système unique capable de signaler ces trois types de menaces. Le projet FODBASA, financé par l’UE, a été le premier à développer un dispositif intégré de ce type. Un projet précédent a créé le concept technologique, qui comprend un radar aéroportuaire à très haute résolution. FODBASA l’a développé, avant de procéder à sa vérification grâce à des installations de démonstration situées dans deux aéroports européens. L’équipe s’est également penchée sur les obstacles qui continuent à entraver sa commercialisation.
Un système trois-en-un
Klavs Andersen, coordinateur du projet, explique: «La principale différence entre notre dispositif et les autres tient au fait que nous puissions couvrir trois applications avec le même système. Nous avons également pour objectif d’offrir une couverture de très haute qualité contre les drones dans les zones les plus critiques en terme de sécurité des vols, c’est-à-dire au niveau des secteurs d’approche et de décollage de chaque piste.» Si le système détecte l’un des trois types d’objets, il alerte les opérateurs aéroportuaires, qui procèdent alors à une inspection visuelle de la zone de la piste ou de l’espace aérien. Le principe du radar consiste à émettre des ondes radio vers des objets, puis à recevoir et à traiter leurs réflexions, qui nous renseignent sur la position et la taille de ces objets. Chaque type de radar exploite une bande radio différente, le système de FODBASA exploitant la bande Ka. Ces fréquences extrêmement élevées permettent de détecter de très petits objets. FODBASA utilise également, en permanence, une combinaison de faisceaux verticaux et horizontaux. Un centre d’information mixte combine et traite l’ensemble des signaux réfléchis, classant les objets en temps réel. Un autre élément clé du système réside dans ses antennes à gain élevé (très sensibles), qui sont capables de détecter les signaux faiblement réfléchis par de petites cibles situées à des distances considérables. Le système devrait ainsi être capable de détecter des objets mesurant moins d’un centimètre.
Une technologie à perfectionner
«Nous avons démontré que notre technologie actuelle permettait de couvrir les trois applications», ajoute Klavs Andersen. «Toutefois, nous avons également montré que d’autres améliorations s’avéraient nécessaires pour répondre aux attentes du marché en matière de performances.» L’équipe du projet n’est pas encore parvenue à procéder à une démonstration du système dans le cadre d’un fonctionnement continu. Elle sait néanmoins quels changements il convient d’apporter, et prévoit de les mettre en œuvre au cours de la fin de l’année 2021 ainsi qu’en 2022. Certaines améliorations permettront de doter le centre de traitement de capacités d’IA, ce qui optimisera l’interprétation des images radar. Une fois que les chercheurs auront résolu les problèmes restants, le système devrait renforcer la sécurité aérienne, en minimisant le risque de collision entre les avions et les objets de petite taille lors du décollage et de l’atterrissage.
Mots‑clés
FODBASA, radar, aéroport, avion, oiseaux, drones, FOD, objets intrus, système d’alerte
