Les radars de contrôles aériens sont des instruments de télédétection utilisés pour repérer, suivre et guider les aéronefs dans l'espace de vol autour d'un aérodrome ou dans des régions plus vastes. On distingue plusieurs types de radars utilisés pour le contrôle aérien civil.
Ces radars utilisent le principe de l'écho. Ils émettent des impulsions d'ondes électromagnétiques et détectent le retour de ces impulsions après leur réflexion sur les cibles. La différence de temps entre l'émission et la réception détermine la distance de la cible par rapport à l'antenne. La position de l'antenne lors de la réception de l'écho, ainsi qu'un calcul correcteur (l'antenne tourne continuellement), détermine l'azimut de la cible. La puissance des impulsions émises est un des facteurs déterminant le rayon maximum de détection du radar (couverture). L'introduction de la technique de compression d'impulsions a permis de réduire la puissance instantanée des impulsions émises, ce qui nécessite des équipements moins coûteux.
Il existe tout d'abord les radars primaires d'approche, implantés dans les aéroports. Ils ont pour but de détecter tous les aéronefs s'approchant d'un aéroport, notamment ceux qui ne seraient pas équipés de transpondeurs qui ne ne seraient donc pas détectables par un radar secondaire.
Ensuite, les radars en route, chargés de détecter les avions en transit au-dessus d'un territoire. Ils n'existent plus en France et en Europe. En effet, ces radars étant de gros consommateurs de puissance et lourds à mettre en œuvre, ils ont été supplantés pour la surveillance par les radars secondaires, beaucoup plus efficaces.
Enfin, les radars de sol, chargés de fournir au contrôleur aérien une image de tous les véhicules, avions ou voitures, circulant sur le tarmac d'un aéroport, afin de pouvoir assurer une bonne circulation sur celui-ci, surtout en cas de visibilité réduite.
Les radars primaires ne sont pas capables de détecter l'altitude des cibles.
Ces radars utilisent le principe de dialogue. Le radar émet des suites d'impulsions d'ondes électromagnétiques représentant des messages d'interrogation. Les transpondeurs à bord des avions détectent ces interrogations, les décodent, et émettent à leur tour des suites d'impulsions d'ondes électromagnétiques représentant les réponses à chaque interrogation reçue.
Les radars secondaires peuvent déterminer la position des cibles en azimut de manière beaucoup plus précise que les radars primaires.
Un plot Secondaire
On distingue deux types de radars secondaires:
Le radar secondaire classique, utilisé pour interroger les avions sur leur code (mode A), et leur altitude (Mode C) donnée par l'altimètre situé à l'intérieur de l'avion. Les réponses des avions permettent de définir leur position.
Les radars secondaires Mode S, qui sont une évolution des radars secondaires classiques, permettent:
Un des principaux buts de l'interrogation sélective est de limiter la quantité d'ondes électromagnétiques émises dans l'atmosphère.
Les radars localisent les avions et, pour les secondaires, les situent de manière spatiale. On appelle ces traces, des plots ou des comètes. A partir de ces traces, on peut fabriquer une image radar utilisée par un contrôleur aérien. Les différents radars répartis sur un territoire ont une portée et un rayon d'action qui se chevauchent, et de ce fait, ils fabriquent chacun un plot pour un même avion. Pour qu'une image ne soit pas saturée de plots redondants, les radars envoient leurs informations à un calculateur chargé de fusionner ces plots. On obtient alors une image où les avions sont repérés par plusieurs radars, et donc assez fiable quant aux informations affichées.