Radar - Définition et Explications

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Introduction

Cette antenne radar longue portée, connue sous le nom ALTAIR, est utilisée pour détecter et pister les objets spatiaux en conjonction avec le système anti-missiles balistiques sur le site Ronald Reagan Test Site localisé principalement sur l'atoll Kwajalein des Îles Marshall

Le radar est un système qui utilise les ondes radio pour détecter et déterminer la distance et/ou la vitesse (On distingue :) d'objets tels que les avions, bateaux, ou encore la pluie (La pluie désigne généralement une précipitation d'eau à l'état...). Un émetteur envoie des ondes radio, qui sont réfléchies par la cible et détectées par un récepteur, souvent situé au même endroit que l'émetteur. La position est estimée grâce au temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le...) de retour du signal ( Termes généraux Un signal est un message simplifié et généralement codé. Il existe...) et la vitesse est mesurée à partir du changement de fréquence (En physique, la fréquence désigne en général la mesure du nombre de fois qu'un...) du signal par effet Doppler.

Le radar est utilisé dans de nombreux contextes : en météorologie (La météorologie a pour objet l'étude des phénomènes atmosphériques...), pour le contrôle (Le mot contrôle peut avoir plusieurs sens. Il peut être employé comme synonyme d'examen, de...) du trafic aérien, pour la surveillance du trafic routier (La circulation routière (anglicisme: trafic routier) est le déplacement de véhicules automobiles...), par les militaires, en astronautique (L'astronautique ou spationautique ou cosmonautique, est constituée par l'ensemble des sciences...), etc. Le mot lui-même est un néologisme provenant de l'acronyme anglais : RAdio Detection And Ranging, que l'on peut traduire par « détection et estimation de la distance par ondes radio », « détection et télémétrie radio », ou plus simplement « radiorepérage ».

Cet acronyme d'origine américaine a remplacé le sigle anglais précédemment utilisé : "RDF" (Radio Direction Finding). Depuis, le mot est entré dans la langue usuelle, perdant donc son écriture de sigle. Le mot "radar" est un acronyme mais aussi un palindrome.

Histoire

En 1864, James Clerk Maxwell (James Clerk Maxwell (13 juin 1831 à Édimbourg, en Écosse -...) décrit les lois de l’électromagnétisme, ce qui permet pour la première fois de travailler sur leur source. En 1888, Heinrich Rudolf Hertz (Le hertz (symbole : Hz) est l’unité dérivée de fréquence du...) montre que les ondes électromagnétiques sont réfléchies par les surfaces métalliques. Au début du XXe siècle, le développement de la radio et de la TSF (par Marconi, entre autres) permet de développer les antennes nécessaires à l'utilisation du radar.

Plusieurs inventeurs, scientifiques, et ingénieurs ont contribué ensuite au développement du concept du radar. Les fondements théoriques datent de 1904 avec le dépôt du brevet du « Telemobiloskop » (Reichspatent Nr. 165546) par l'allemand Christian Hülsmeyer. Celui-ci a démontré la possibilité de détecter la présence de bateaux dans un brouillard (Le brouillard est le phénomène météorologique constitué d’un amas...) très dense. En envoyant une onde (Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible...) à l'aide d'une antenne (En radioélectricité, une antenne est un dispositif permettant de rayonner (émetteur) ou de...) multipolaire, son système notait le retour depuis un obstacle avec une antenne dipolaire sans pouvoir cependant en définir plus qu'un azimut (L’azimut est l'angle horizontal entre la direction d'un objet et une direction de référence.) approximatif et aucunement sa distance. C'était donc le RAD (L'abréviation rad désigne habituellement le radian, une unité d'angle.) (radio détection) mais pas le AR (azimut et rayon).

Il faut ensuite résoudre les problèmes de longueur (La longueur d’un objet est la distance entre ses deux extrémités les plus...) d’onde et de puissance (Le mot puissance est employé dans plusieurs domaines avec une signification particulière :) soulevés en 1917 par Nikola Tesla (Nikola Tesla (serbe cyrillique : Никола...). Durant les années 1920, on commence donc les expériences de détection avec des antennes. En 1934, faisant suite à une étude systématique (En sciences de la vie et en histoire naturelle, la systématique est la science qui a pour...) du magnétron, des essais sur des systèmes de détection par ondes courtes sont menés en France par la CSF (16 et 80 cm de longueur d'onde) selon les principes de Tesla. Un brevet est déposé ([brevet français n° 788795]). C'est ainsi que naissent les « radars » à ondes décimétriques. Le premier équipa en 1934 le cargo Orégon, suivi en 1935 par celui du paquebot (Un paquebot est un navire spécialisé dans le transport de passagers. Le nom vient de...) Normandie.

En 1935, faisant suite à un brevet déposé par Robert Watson-Watt (l’inventeur dit « officiel » du radar) (brevet anglais GB593017), le premier réseau (Un réseau informatique est un ensemble d'équipements reliés entre eux pour échanger des...) de radars est commandé par les Britanniques et portera le nom de code Chain home. Le Hongrois Zoltán Lajos Bay a produit un autre des premiers modèles opérationnels en 1936 dans le laboratoire de la compagnie Tungsram (Hongrie). L’Allemagne nazie et les Américains ont également poursuivi des recherches dans ce domaine.

On peut considérer que l'architecture (L’architecture peut se définir comme l’art de bâtir des édifices.) des radars était quasiment finalisée à l'aube de la Seconde ( Seconde est le féminin de l'adjectif second, qui vient immédiatement après le premier ou qui...) Guerre mondiale. Il manquait cependant l'expérience opérationnelle au combat qui a poussé les ingénieurs à trouver de nombreuses améliorations techniques. Ainsi, les radars aéroportés ont été développés pour donner la possibilité à l'arme aérienne de procéder aux bombardements et à la chasse de nuit. On mena également des expériences sur la polarisation ( la polarisation des ondes électromagnétiques ; la polarisation dûe aux moments...).

Lors de l'utilisation du radar de manière opérationnelle, les opérateurs ont constaté la présence d'artéfacts. Par exemple, les opérateurs des radars micro-ondes des armées alliées remarquèrent du bruit (Dans son sens courant, le mot de bruit se rapproche de la signification principale du mot son....) dans les images. Ces bruits s'avérèrent être des échos venant de précipitations (pluie, neige (La neige est une forme de précipitation, constituée de glace cristallisée et...), etc.), constat qui a mené au développement des radars météorologiques après la fin des combats. Sont également mis au point (Graphie) les premières techniques de brouillage et de contre-mesures électroniques.

Depuis cette guerre, les radars sont utilisés dans de nombreux domaines allant de la météorologie à l'astrométrie (L'astrométrie est la partie de l'astronomie qui s'occupe de la position des étoiles et des autres...) en passant par le contrôle routier et aérien. Dans les années 1950, l'invention du radar à synthèse d'ouverture a ouvert la voie à l'obtention d'images radar à très haute résolution. En 1965, Cooley et Tuckey (re)découvrent la transformée de Fourier (En analyse, la transformation de Fourier est un analogue de la théorie des séries de Fourier pour...) rapide qui a pris tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou...) son intérêt surtout lorsque l'informatique (L´informatique - contraction d´information et automatique - est le domaine...) a commencé à devenir suffisamment performante. Cet algorithme est à la base de la plupart des traitements radar numériques d'aujourd'hui.

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