L'AESA et ce que vous savez

[herciv]

il y a 41 minutes, prof.566 a dit :

Je cite un ami " "Je n'ai pas pu faire une vraie lecture du brevet, mais il me semble qu'il s'agit de RAM déjà appliqué partiellement sur le Rafale. Peut-être ont-ils trouvé une solution pour du RAM plus facile à appliquer et à entretenir ?"

Je trouve que l'aspect intéressant dans tout ça c'est que l'Europe et la chine n'ont pas breveté. Quand on fait des recherches il y a beaucoup de dépôt sur ce sujet notamment entre 2005 et 2011.

Je crois profondément qu'ils ont cherché à prendre un brevet de portée trop général et qu'ils n'y sont parvenu qu'aux US. 

[Dac O Dac]

Le 05/09/2014 à 14:28, g4lly a dit :

On a beau compresser le signal, il faut quand meme attendre qu'il reviennent avant d'aller scanner a coté et ca c'est incompressible ... et souvent c'est dans cette attente qui ralenti le balayage. Sauf évidement si on réduire l'attente et donc qu'on perd volontairement les écho les plus éloignés. Donc le gain de temps/volume n'est pas proportionnel a au taux de compression.

on ne pourrait pas émettre un deuxième signal en attendant que la réponse du 1er arrive? bien entendu il faudra bien cesser d’émettre à un moment pour écouter la réponse du 1er signal etc...

[Dac O Dac]

Le 07/09/2014 à 14:54, Picdelamirand-oil a dit :

Les Anglais n'ont pas encore leur AESA operationnelsur Typhoon que déjà ils vendent des capacités futuristes. Pourtant je suis certain qu'ils n'ont aucune avance sur nous dans ces domaines. C'est quand même intéressant pour illustrer les capacités potentielles de AESA.

 

http://www.eurofighter.com/downloads/Eurofighter_World.pdf

et 6 ans après ils n'en ont toujours pas d'AESA operationnel ....   

Modifié le 8 avril 2020 par Dac O Dac

[ARPA]

Il y a 1 heure, Dac O Dac a dit :

on ne pourrait pas émettre un deuxième signal en attendant que la réponse du 1er arrive? bien entendu il faudra bien cesser d’émettre à un moment pour écouter la réponse du 1er signal etc...

Tu fais de l'archéologie ?

Si on a le temps de faire 2 impulsions avant d'écouter la réponse, ça voudrait dire qu'on peut faire une impulsion 2 fois plus longue...

[Picdelamirand-oil]

Il y a 3 heures, Dac O Dac a dit :

on ne pourrait pas émettre un deuxième signal en attendant que la réponse du 1er arrive? bien entendu il faudra bien cesser d’émettre à un moment pour écouter la réponse du 1er signal etc...

http://www.air-defense.net/forum/topic/18761-laesa-et-ce-que-vous-savez/?do=findComment&comment=955917

 

[Dac O Dac]

Il y a 4 heures, ARPA a dit :

Tu fais de l'archéologie ?

Si on a le temps de faire 2 impulsions avant d'écouter la réponse, ça voudrait dire qu'on peut faire une impulsion 2 fois plus longue...

oui, c'est Pic qui a attiré mon attention sur ce fil après sa réponse a je ne sais plus quelle sollicitation de je ne sais plus quel membre (suis feignant).

[Picdelamirand-oil]

 

Il y a 16 heures, Hirondelle a dit :

Nan, y’a méprise : les collègues ont déjà essayés de me dégourdir sur le quantique (enfin : les ordinateurs quantiques).

  Révéler le texte masqué

 

Épi’ Bonplan n’est plus là, je crois, la bienveillance est acquise 

Bon, je t’explique les trucs quantiques parce que t’as pas l’air carré carré (y’a des chats qui superposent des fausses pièces et on les appelle des qbits paradoxaux, c’est sympa, tu verras) et tu me brieffes sur le futur des radars, okayyyyy ?!

Bonne soirée Pic’, je déconne, évidemment.

 

 

Bon je vais essayer d'éclairer un peu ce qui est dit dans l'article, et d'abord d'expliquer l'intérêt de ça:

Citation

Avec un si grand nombre d'émetteurs et de récepteurs, les architectures d'échantillonnage RF direct peuvent augmenter considérablement la densité de voies et réduire le coût par voie.

Cela rejoint ce que j'ai dit là:

http://www.air-defense.net/forum/topic/22657-qui-sera-le-5e-client-du-rafale/?do=findComment&comment=1360990

L'article tente de l'expliquer un peu:

Citation

Profitant d'une résolution accrue, ces convertisseurs A/N haute vitesse fournissent aux radars une gamme dynamique plus étendue et une bande passante instantanée plus large. La gamme dynamique est un facteur essentiel pour augmenter la portée maximale. Par exemple, elle permet par exemple aux avions de chasse de cinquième génération, comme le F-35, d'identifier des cibles beaucoup plus éloignées. Une plus large bande passante instantanée fournit plusieurs avantages, dont une résolution spatiale accrue via compression des impulsions et la possibilité de mettre en œuvre des techniques de pointe telles que le radar LPI (low probability of intercept). La fusion de capteurs est une autre technologie rendue possible par l'augmentation de bande passante. Elle permet d'assigner une unique chaîne de signaux à plusieurs fonctions. Par exemple, vous pouvez utiliser un capteur à large bande à la fois comme système de communications et comme radar, en divisant plusieurs types de signaux sur plusieurs bandes de fréquence. 

J'expliquerais dans un autre post comment les traitements avancés sont possibles en multipliant le nombre de voies, mais là il faut seulement être conscient que c'est techniquement possible parce que les convertisseurs d'échantillonnage RF direct économisent énormément d'électronique pour chaque voie: le problème à résoudre c'est la fréquence à laquelle ils travaillent car à partir d'une certaine fréquence on ne sait plus faire et il faut abaisser la fréquence, échantillonner, et remonter la fréquence. Pour l'instant on peut éviter ça jusqu'à la bande C et on est sur le point de pouvoir le faire pour la bande X qui est celle des radars aéroportés

Maintenant j'essaye de montrer l'intérêt de multiplier les voies de traitement.

On va commencer par le plus simple qui permettra de définir en même temps ce qu'est une voie:

Citation

 

Cela fait des dizaines d’années que les antennes de certains radars aéroportés (dits monopulse) sont partitionnés en 4 secteurs. Ceci implique d’augmenter le nombre de voies de réception dans le Pilote Récepteur. Le but est d’obtenir dans une même pointage, en plus de la distance, des informations d’écart angulaire par rapport à l’axe antenne. La technique consiste à faire la différence entre les signaux reçus par deux secteurs concernés (“information gisement” si on considère les surfaces adjacentes en horizontal, et “information circulaire” avec les surfaces adjacentes en vertical). 

Le signal différence peut être nul si la cible est dans l’axe considéré ou positive ou négative selon le secteur qui reçoit le plus. Pour obtenir une bonne information angulaire, les radars non monopulse doivent assurer un balayage circulaire pour voir dans quelle direction les échos augmentent. Ca prend du temps et les informations permettant une conduite de tir sont moins stables (les hollandais avaient été impressionnés par les pistes issues du RBE2 : “solid tracks” disaient-ils). En effet, a priori, beaucoup de F16 ne sont pas équipés de radars monopulse. Moins performants, ces radars sont évidemment moins chers puisqu’ils évitent d’augmenter le nombre de voies de réception.

 

http://www.air-defense.net/forum/topic/18761-laesa-et-ce-que-vous-savez/?do=findComment&comment=956171

Voila: une voie de réception c'est l'ensemble des traitements qui sont au minimum nécessaires derrière la détection par l'antenne pour pouvoir exploiter un Radar, et si on traite de façon séparée plusieurs secteurs de l'antenne ça coûte plus cher et ça prend plus de place. Par contre on voit sur cet exemple que ça améliore les caractéristiques de la piste en ayant plus rapidement sa direction et en stabilisant les information sur la piste.

On va aller un peu plus loin:

Thales expérimente sur le RBE2 un partitionnement plus fin de l’antenne dans un mode de formation de faisceau par le calcul: Ceci est réalisé en combinant les éléments d'un réseau d'antennes à commande de phase de telle façon que dans des directions particulières, les signaux interfèrent de façon constructive tandis que dans d'autres direction les interférences soient destructives. Le beamforming peut être utilisé du côté émetteur ou du côté récepteur pour obtenir une sélectivité spatiale. Le but est de désensibiliser le radar dans les directions “polluées” par un brouilleur. Bien sûr tout ceci a un intérêt que si derrière ce beamforming on associe une voie de traitement à chaque faisceau.

Et encore un peu plus loin avec le Space Time Adaptive Processing (STAP):  En simplifiant, on peut dire que la technique STAP  qui est également en expérimentation par Thales, consiste à faire un équivalent non plus à l’aide de l’angle d’arrivée, mais à l’aide de l’instant d’arrivée. Pour donner une idée de l'intérêt de former des voies dans le temps en plus de le faire dans l'espace je vais prendre l'exemple de la détection d'un périscope lorsque la mer est forte: le clutter de mer donne des retours au moins aussi fort que le périscope mais ce clutter varie dans le temps en même temps que les vagues déferlent alors que le retours du périscope est constant, et en faisant des traitements adéquat de filtrage derrière du STAP on va le détecter, et là encore il faut multiplier les voies de traitement. 

Enfin l'évolution du domaine est d'utiliser les antennes pour faire plusieurs fonctions: Radar, Brouillage, Communication et pour chacune de ces fonctions ce sera mieux si on peut multiplier les voies de traitement.

[Picdelamirand-oil]

Mode mauvaise foi "on"

Dans l'article de NI Il semble qu'ils cherchent à se placer dans le sillage des fantasmes du F35 : ramener les infos radar les plus brut possibles au calculateur du bord, voire vers d'autres avions pour que tous puissent les utiliser et les fusionner selon leurs besoins. Leur idéal c'est de numériser dès la sortie des centaines d'éléments rayonnant (c'est représenté ainsi dans l'article) puis d'augmenter le débit des canaux qui suivent.

Ceci dit, le plus dur est de savoir quoi faire de toutes ces données. Ce problème est bien connu des Forces qui utilisent les systèmes de GE de Thales (Frégate Horizon, SPECTRA, ...) et il ne serait pas étonnant que ce problème soit encore pire avec le F35.

Mode mauvaise foi "off"

Modifié le 27 novembre 2020 par Picdelamirand-oil

[Picdelamirand-oil]

Bon j'ai fait l'explication principale et je vais parler rapidement des autres points.

Je rappelle qu'il y avait 4 points:

• Le nitrure de gallium pour les composants frontaux
• Les convertisseurs de données haute vitesse pour la transmission et la réception
• La technologie FPGA en évolution au service des techniques cognitives
• Bus de données à large bande passante pour la fusion de capteurs

Pour le premier point il n'y a pas grand chose de plus à dire: ce type de composant a un meilleur rendement, fonctionne à des tensions beaucoup plus élevées que les matériaux semi-conducteurs traditionnels ce qui permet d'augmenter la puissance de chaque composant et donc pour le même volume, la technologie GaN offre une bande passante élargie, plus de puissance rayonnée et une plus grande versatilité pour passer d'un mode à l'autre ou d'une fonctionnalité à l'autre. 

Pour plus d'arguments concernant cette technologie je vous invite à suivre ce lien:

http://www.air-defense.net/forum/topic/20302-le-dieu-rafale-et-tous-ses-saints/?do=findComment&comment=1148480

Bus de données à large bande passante: eh bien oui c'est toujours mieux, c'est comme proposer d'augmenter la puissance des processeurs, on trouve toujours un moyen de l'employer

Donc il reste le cas des FPGA et là je vous renvoie à ce post

http://www.air-defense.net/forum/topic/22657-qui-sera-le-5e-client-du-rafale/?do=findComment&comment=1361047

 

[Hirondelle]

Il y a 2 heures, Picdelamirand-oil a dit :

une voie de réception c'est l'ensemble des traitements qui sont au minimum nécessaires derrière la détection par l'antenne pour pouvoir exploiter un Radar, et si on traite de façon séparée plusieurs secteurs de l'antenne ça coûte plus cher et ça prend plus de place. Par contre on voit sur cet exemple que ça améliore les caractéristiques de la piste en ayant plus rapidement sa direction et en stabilisant les information sur la piste.

Merci Pic,

Cette (ces) voie(s) que tu décris me font penser à ce qu’essayer de l’expliquer Umbria là sur le combo trimm/drex des radars navals.

J’avais cru comprendre que c’est le nombre de trimm derrière les T/R qui définissait les partitions d’antenne indépendantes et permettait donc des usages multiples simultanés de cette antenne.

(à nombre de T/R égal, le radar sera plus agile si le nombre de trimm/drex est plus élevé, chaque Trimm transformant les T/R auquel il est relié en un genre de radar indépendant)

Est ce dont tu parles ? Le vocabulaire n’est pas du tout le même.

[Picdelamirand-oil]

il y a 36 minutes, Hirondelle a dit :

Merci Pic,

Cette (ces) voie(s) que tu décris me font penser à ce qu’essayer de l’expliquer Umbria là sur le combo trimm/drex des radars navals.

J’avais cru comprendre que c’est le nombre de trimm derrière les T/R qui définissait les partitions d’antenne indépendantes et permettait donc des usages multiples simultanés de cette antenne.

(à nombre de T/R égal, le radar sera plus agile si le nombre de trimm/drex est plus élevé, chaque Trimm transformant les T/R auquel il est relié en un genre de radar indépendant)

Est ce dont tu parles ? Le vocabulaire n’est pas du tout le même.

Oui c'est la même chose sauf que mes voies sont une description théorique générale de ce qui est nécessaire pour faire un radar AESA qui marche (à peu près) alors que les trimm et les drex sont une implémentation d'un constructeur particulier qui a fait des choix arbitraires de regrouper par 6 et par 4 et donc ce n'est pas général.

En utilisant les convertisseurs d'échantillonnage RF direct l'économie d'électronique va faire baisser les coûts et il ne sera sans doute plus nécessaire de faire de tels regroupements.

Modifié le 27 novembre 2020 par Picdelamirand-oil

[prof.566]

Le GaN se democratise... Chargeur téléphoe 30W

 

https://www.amazon.fr/Spigen-Chargeur-Delivery-Compatible-Adaptateur/dp/B08HH2M13H/ref=d_grr_sccl_1_4/258-6106202-0623724?pd_rd_w=quqmO&content-id=amzn1.sym.1bd39123-2084-4953-a3c5-4fd0b0422407&pf_rd_p=1bd39123-2084-4953-a3c5-4fd0b0422407&pf_rd_r=CYH0V25BVWMYTVFEHK6E&pd_rd_wg=zMhRj&pd_rd_r=356ab204-ce08-4be2-be5f-dca6a7c2e932&pd_rd_i=B08HH2M13H&psc=1

[wagdoox]

Il y a 1 heure, prof.566 a dit :

Le GaN se democratise... Chargeur téléphoe 30W

 

https://www.amazon.fr/Spigen-Chargeur-Delivery-Compatible-Adaptateur/dp/B08HH2M13H/ref=d_grr_sccl_1_4/258-6106202-0623724?pd_rd_w=quqmO&content-id=amzn1.sym.1bd39123-2084-4953-a3c5-4fd0b0422407&pf_rd_p=1bd39123-2084-4953-a3c5-4fd0b0422407&pf_rd_r=CYH0V25BVWMYTVFEHK6E&pd_rd_wg=zMhRj&pd_rd_r=356ab204-ce08-4be2-be5f-dca6a7c2e932&pd_rd_i=B08HH2M13H&psc=1

C’est comme les piles solide ou le graphene qu’on trouve actuellement dans le commerce, une grosse exageration marketing

 

[DEFA550]

Il y a 3 heures, prof.566 a dit :

Le GaN se democratise... Chargeur téléphoe 30W

Mais il y a GaN et GaN. On sait faire des diodes blanches depuis plus de 20 ans (entre autres choses).

Là où ça coince davantage, c'est pour aller tâter les 10 GHz avec des switches ou des amplis.

[Picdelamirand-oil]

Il y a 8 heures, wagdoox a dit :

Quand dassault a proposé d'avancer la T5, Thales a protesté en disant que le nouveau radar ne serait pas prêt en 2025.
logiquement on parle du GaN,  qui sera donc dispo en 2027, ou on peut l'espérer avant ?

Je ne savais pas pourquoi tout le monde pensait que ce Radar ne serait pas prêt en 2025 et je me disait que j'avais loupé quelque chose. Mais en fait, j'ai trouvé l'erreur: c'est quand Dassault a dit que F4.2 serait disponible en 2024, sans doute pour augmenter ses chances pour le contrat Finlande que Thales a déclaré que le Radar ne serait peut être pas prêt, ce qui n'est pas inquiétant pour 2025.

[wagdoox]

il y a 47 minutes, Picdelamirand-oil a dit :

Je ne savais pas pourquoi tout le monde pensait que ce Radar ne serait pas prêt en 2025 et je me disait que j'avais loupé quelque chose. Mais en fait, j'ai trouvé l'erreur: c'est quand Dassault a dit que F4.2 serait disponible en 2024, sans doute pour augmenter ses chances pour le contrat Finlande que Thales a déclaré que le Radar ne serait peut être pas prêt, ce qui n'est pas inquiétant pour 2025.

Je me souviens d’un contexte different… mais ca date. 
il me semble que lorsqu’il a ete question d’avancer la tranche 5 (au moment ou les exportations se faisait rare, c’est a dire avant le contrat grec).  DA avait mis cette avant des livraison t5 dés la fin de la t4 bis c’est a dire fin 2024. 
pour moi le gan est séparé du f4.2. 
je tacherais de retrouver la source. 

[Picdelamirand-oil]

Quatre technologies sous-jacentes qui changent la donne pour les radars avancés

Aperçu

Le spectre électromagnétique est un champ d’applications militaires de plus en plus contesté. Les contre-mesures électroniques deviennent plus sophistiquées, les avions de chasse de cinquième génération sont de plus en plus difficiles à détecter, et les grandes puissances mondiales investissent dans les technologies de guerre cybernétique qui leur permettront de dominer le spectre. Par ailleurs, l’usage commercial du spectre connaît un essor exponentiel car les opérateurs de télécommunications commencent à déployer la 5G, les constructeurs automobiles mettent en avant les communications V2X et l’Internet des objets (IoT) apporte la connectivité sans fil à une multitude d’appareils.

Cette évolution présente de nouveaux défis pour les scientifiques et les ingénieurs qui conçoivent et testent les systèmes de renseignement, de surveillance et de reconnaissance (ISR). Ces défis offrent des opportunités d’innovation car les ingénieurs doivent développer des systèmes de plus en plus complexes en utilisant des méthodes plus rentables et plus rapides.

Cependant, les technologies sous-jacentes qui permettent la conception de ces systèmes sophistiqués évoluent également pour relever ces défis. En tant que fournisseur d’instruments et d’équipements de test pour la conception et le test de radars, NI est convaincue que les quatre innovations récentes ci-dessous auront la plus grande influence sur la technologie radar des années à venir.

Contenu

• Le nitrure de gallium pour les composants frontaux
• Les convertisseurs de données haute vitesse pour la transmission et la réception
• La technologie FPGA en évolution pour les techniques cognitives
• Les bus de données à large bande passante pour la fusion de capteurs
• Tout combiner à l’aide d’instruments modulaires et commerciaux sur étagère

Le nitrure de gallium pour les composants frontaux

Le nitrure de gallium (GaN), considéré par certains comme l’innovation la plus importante depuis le silicium dans le domaine des semi-conducteurs, est un matériau capable de fonctionner à des tensions beaucoup plus élevées que les matériaux semi-conducteurs traditionnels. L’augmentation de tension supportée se traduit par une plus grande efficacité, réduisant ainsi la consommation d’énergie et la production de chaleur des amplificateurs et des atténuateurs de puissance RF qui utilisent du GaN. Le plus grand nombre de fournisseurs de composants RF à base de GaN investissant le marché, avec des produits fiables et prêts pour la fabrication, a entraîné l’augmentation de l’utilisation d’amplificateurs à base de GaN.

Cette technologie est importante pour l’évolution des systèmes de radars à antenne active (AESA). Un AESA est un réseau totalement actif qui comprend des centaines, voire des milliers d’antennes, chacune dotée de sa propre commande de phase et de gain. Ces systèmes radar dirigent électroniquement les faisceaux sans déplacement physique de l’antenne grâce à une antenne réseau à commande de phase composée d’émetteurs et de récepteurs. Ces types de systèmes radar connaissent un succès grandissant du fait de leur plus grande puissance vers la cible, leur résolution spatiale et leur robustesse accrue comparée aux radars conventionnels. Par exemple, en cas de défaillance de l’un des éléments du réseau, le radar continue de fonctionner. L’utilisation accrue des amplificateurs GaN dans les radars AESA devrait offrir de meilleures performances, en assurant une puissance de sortie équivalente dans des facteurs de forme plus petits et en exigeant moins de refroidissement.

Avec la complexification des applications et des solutions à base de technologie GaN, il devient crucial de corréler les résultats de test au niveau du composant avec ceux au niveau du système. Les méthodes traditionnelles du test de composants qui utilisent des analyseurs de réseau vectoriel fournissent une vue précise et en bande étroite du gain et de la phase des signaux transmis et réfléchis. Cependant, le stimulus d’onde entretenue (CW, continuous wave) de cette méthode répandue ne reflète pas fidèlement la véritable ambiance électronique dans laquelle le composant finira par être utilisé. Une alternative consiste à tirer parti de la flexibilité de la large bande des analyseurs de signaux vectoriels et générateurs de signaux vectoriels pour créer des impulsions et des stimuli modulés qui sont plus représentatifs des applications réelles et de leurs environnements. Combinée avec l’analyse des paramètres S, cette méthode présente de plus en plus d’avantages pour le test au niveau du composant.

Les convertisseurs de données haute vitesse pour la transmission et la réception

La technologie des convertisseurs ne cesse d’évoluer chaque année. Les convertisseurs analogiques/numériques (C A/N) et les convertisseurs numériques/analogiques (C N/A) actuels des grands fabricants de semi-conducteurs offrent une fréquence d’échantillonnage bien plus élevée que celle de leurs prédécesseurs produits cinq ans plus tôt avec des résolutions similaires. Profitant d’une résolution accrue, ces convertisseurs C A/N haute vitesse fournissent aux radars une gamme dynamique plus étendue et une bande passante instantanée plus large. La gamme dynamique est un facteur essentiel pour augmenter la portée maximale. Elle permet par exemple aux avions de chasse de cinquième génération, comme le F-35, d’identifier des cibles beaucoup plus éloignées. Une plus large bande passante instantanée offre plusieurs avantages, dont une résolution spatiale accrue grâce à la compression des impulsions et la possibilité de mettre en œuvre des techniques de pointe telles que le radar LPI (low probability of intercept). La fusion de capteurs est une autre technologie rendue possible par l’augmentation de bande passante. Elle permet d’assigner une unique chaîne de signaux à plusieurs fonctions. Par exemple, vous pouvez utiliser un capteur à large bande à la fois comme système de communications et comme radar, en divisant plusieurs types de signaux sur plusieurs bandes de fréquence.

En outre, de nombreux fabricants de semi-conducteurs lancent des C A/N et C N/A qu’ils nomment « convertisseurs d’échantillonnage RF direct », comme le TI ADC12DJ3200, qui acquiert les données à des vitesses qui vont jusqu’à 6,4 Géch./s. La résolution de 12 bits, combinée à de telles vitesses d’échantillonnage, permet aux convertisseurs d’échantillonnage RF de convertir directement des signaux RF d’entrée en bande C sans aucune conversion par élévation ou abaissement de fréquence. Au fil de l’évolution des convertisseurs, les futurs radars bénéficieront de l’échantillonnage RF direct dans les bandes C et X.  

L’émetteur-récepteur IF FlexRIO au format PXI de NI, par exemple, va révolutionner les radars AESA. Dans un réseau totalement actif, chaque élément d’antenne a besoin de son propre C A/N et C N/A. Par conséquent, si les C A/N et les C N/A ne peuvent pas échantillonner directement à la fréquence de fonctionnement du radar, chaque module d’émission et de réception (TRM) doit également passer par sa propre étape de conversion par élévation ou abaissement de fréquence. Cela entraîne une augmentation des coûts de conception, de la taille et de plus grandes variations des performances. Vous pouvez cependant réduire les coûts, la taille et la complexité en utilisant une architecture d’échantillonnage RF direct pour simplifier l’architecture des frontaux RF en éliminant le mélangeur et l’oscillateur local (LO). Avec un si grand nombre d’émetteurs et de récepteurs, les architectures d’échantillonnage RF direct peuvent augmenter considérablement la densité de voies et réduire le coût par voie.

En adoptant une approche modulaire de l’instrumentation, NI commercialise les tout derniers convertisseurs avant qu’ils deviennent largement disponibles dans le commerce. Par exemple, le nouvel émetteur-récepteur FlexRIO utilise des convertisseurs d’échantillonnage RF direct et atteint une vitesse de 6,4 Géch./s. Cela permet aux chercheurs et aux ingénieurs de prototyper rapidement à l’aide d’E/S réelles et de développer des bancs de test adaptés aux performances de pointe des radars actuels. Ces matériels peuvent également tirer parti du fond de panier du PXI doté de cadencement et de synchronisation avancés pour que les dizaines, voire les centaines de voies d’un seul système, soient cohérentes en phase.

La technologie FPGA en évolution pour les techniques cognitives

La technologie FPGA continue elle aussi de s’améliorer chaque année. Les FPGA modernes contiennent bien plus de blocs logiques. Ils fournissent une puissance de calcul par watt plus élevée et supportent le transfert haute vitesse de données en streaming jusqu’à 150 Go/s avec des blocs IP dédiés. Les capacités de calcul accrues des FPGA actuels ouvrent la voie à des techniques innovantes encore impossibles il y a cinq ans.

Un des domaines d’innovation qui peut se développer grâce aux nouvelles technologies FPGA est l’application des techniques de machine learning au radar cognitif. Ces techniques augmentent la réactivité des radars par rapport à leur environnement, ce qui leur permet de fournir des informations plus exploitables. Au lieu d’utiliser des modes de fonctionnement pré-programmés (mode balayage, mode poursuite, etc.), le machine learning permet aux radars de s’adapter automatiquement aux meilleurs paramètres de fonctionnement, y compris la fréquence de fonctionnement et les différents types de waveform. Le machine learning permet de concrétiser des capacités telles que la reconnaissance automatique de cibles (ATR, automatic target recognition) et facilite le fonctionnement assisté par les connaissances.

Même si les organisations de l’aérospatiale et de la défense utilisent la technologie FPGA depuis de nombreuses années, nous avons pu constater une amélioration des outils de conception FPGA de plus haut niveau. Les outils de plus haut niveau peuvent augmenter l’efficacité du développement en simplifiant la migration d’algorithmes basés sur l’hôte vers les FPGA, tout en intégrant les langages de description de matériel (HDL) de bas niveau dans la conception. Dans le cas du logiciel LabVIEW FPGA, vous pouvez également bénéficier de l’étroite intégration matérielle et logicielle de NI grâce à l’abstraction de l’infrastructure des cartes comme le PCI Express, JESD204B, les contrôleurs de mémoire et le cadencement. Cela permet de détourner l’objectif du développement FPGA du support de carte vers la conception d’algorithmes, ce qui réduit les efforts de développement sans pour autant compromettre les performances. Les outils FPGA avec un plus haut niveau d’abstraction peuvent largement contribuer à réduire le cycle de développement, même pour les ingénieurs logiciels et scientifiques qui ne possèdent aucune expérience préalable en VHDL ou Verilog, ou pour les ingénieurs de développement matériel qui doivent composer avec des délais serrés.

Les bus de données à large bande passante pour la fusion de capteurs

Une autre tendance clé est la dépendance croissante aux bus de données à plus large bande, comme PCI Express 3e génération, 40/100 GbE, Fiber Channel et Xilinx Aurora qui permettent de transférer les données de capteurs à large bande vers les processeurs centralisés pour le calcul. Par exemple, le processeur principal intégré du F-35 regroupe les données de plusieurs capteurs ISR pour que les données agrégées soient traitées. Cela permet aux pilotes d’avoir une meilleure connaissance de la situation. Le moteur de cette tendance est l’évolution de la technologie des émetteurs-récepteurs série haute vitesse (également appelée émetteurs-récepteurs multigigabits ou MGT). Cette technologie a progressé rapidement ces dernières années. Les vitesses atteignent aujourd’hui 32 Go/s par voie, et atteindront 56 Go/s avec la modulation PAM4 qui se profile à l’horizon. Les FPGA sont principalement considérés comme des ressources de traitement, mais ils incluent également quelques-uns des MGT les plus sophistiqués, ce qui en fait des cibles idéales pour le développement de capteurs.

L’instrumentation modulaire offre l’avantage de faciliter l’évolution des systèmes pour répondre à l’augmentation rapide de la puissance de traitement et de la bande passante. La plate-forme PXI est particulièrement adaptée pour les systèmes nécessitant du streaming de données à large bande passante, ainsi que du cadencement et de la synchronisation intégrés.

Tout combiner à l’aide d’instruments modulaires et commerciaux sur étagère

En raison de l’évolution rapide de ces technologies sous-jacentes, les techniques et architectures radar gagnent à la fois en complexité et en capacités. À mesure que les avancées technologiques se poursuivent, les systèmes doivent évoluer pour suivre ce rythme. Lorsque vous disposez des ressources humaines et de connaissances approfondies pour mener à bien vos conceptions en interne, il peut sembler que développer du matériel et des logiciels totalement personnalisés pour les prototypes radar et les systèmes de test est la seule option viable permettant d’atteindre les performances et le degré de personnalisation requis. Cependant, ces solutions s’accompagnent aussi d’une responsabilité de maintenance à long terme et d’un coût d’opportunité.

Avec l’avènement des FPGA et l’adoption rapide des nouveaux convertisseurs et technologies de streaming en facteur de forme modulaire, les solutions commerciales sur étagère répondent non seulement aux exigences des spécifications, mais offrent également la flexibilité permettant aux systèmes d’atteindre la longévité requise par les cycles de vie plus longs. En intégrant rapidement ces technologies dans des facteurs de forme modulaires et commerciaux, NI permet aux ingénieurs de répondre aux exigences en évolution des systèmes radar de pointe, tout en respectant les délais et les budgets serrés.

Modifié le 16 novembre 2022 par Picdelamirand-oil

[Kamelot]

Interrogations d'un candide:

Doit-on s'attendre à une évolution architecturale des radars ou antennes AESA avec les modules T/R GaN pour augmenter "l'angle de balayage", sans recourir à des antennes latérales spécifiques?

De même, l'ensemble antennaire sera-t-i simplifié avec l'usage de ces nouvelles antennes T/R pour la GE et les communications (Dans le même spectre de fréquence)?

 

 

[Blackie91]

il me semble que des idées de positionner des mini antennes sur la peau est fortement considérée, puis dans un environement ou tout sera passivement furtif il faudra regarder du coté d'autres technologies pour les sensors, ionosphère et tout ça 

[Picdelamirand-oil]

Un site très pédagogique:

https://accrodavion.be/Accrodavions/lafurtivite5.html

et l'index général du site:

https://accrodavion.be/Accrodavions/

Modifié le 15 décembre 2022 par Picdelamirand-oil

[Deres]

Le 03/12/2022 à 19:04, Kamelot a dit :

Interrogations d'un candide:

Doit-on s'attendre à une évolution architecturale des radars ou antennes AESA avec les modules T/R GaN pour augmenter "l'angle de balayage", sans recourir à des antennes latérales spécifiques?

En théorie, tu peux faire des antennes AESA bi planes ou triplanes mais à ce que j'ai vu dans la littérature ce type d'antenne est généralement géré plus ou moins comme plusieurs antennes indépendantes sans la possibilité de combiner la puissance dans un secteur commun. Donc vu comme cela, des antennes latérales sont plus intéressantes car sinon cela se fait au détriment de la puissance frontale qui reste essentielle. Mais je crois qu'en théorie, tu pourrais les gérer comme une antenne unique dans le secteur avant commun mais cela demande probablement des déphasages plus complexes.

Pareil pour les antennes AESA non plates que l'on dit généralement conformes car l'idée est que l'antenne épouse la forme du fuselage. On pourrait ainsi imaginer qu'au lieu d'avoir une antenne sous un radome, les éléments de l'AESA soient directement la peau de l'avion. Mais vu que le nez est pointu, cela ne permettrait pas de voir vers l'avant.

 

 

[Deres]

Une possibilite serait de remplacer le radar AESA frontal par deux antennes AESA alignes avec le bord d'attaque des ailes, ce qui laisserait l'emplacement en avant de l'avion libre pour recevoir une boule optronique. En effet, en mettant le radar dans la pointe, on se prive de cet emplacement parfait pour l'optronique. On se retrouve a choisir entre une position haute pour un IRST oriente air-air ou une position basse dediee a l'air sol. 

[Cyrano500]

Je ne sais pas si tu aura autant de surface dans le nez que dans l'aile

Et en plus tu n'aura qu'une moitié de radar le corps de l'avion cachant une bonne moitié de l'avant à chaque radar.

Et les antennes seront super fines donc pas beaucoup d'orientabilité vers le bas ou vers le haut

Les Russes le font sur les SU-trucs récents mais uniquement en bande L car les ailes c'est juste pas le meilleur endroit pour un antenne qui émet en bande X (antenne trop fine je crois).

Ensuite oui on peut y coller une énorme boule optro mais pas sur que ce soit plus versatile qu'un radar. Et le guidage des missiles... comment on fait avec 2 demi-antennes qui peuvent pas aller chercher de dénivelé  (dénivelé vers le haut créant un masque de terrain à l'avantage du tireur qui est la base des tactiques AAE) ?

[Cyrano500]

il y a 15 minutes, ywaDceBw4zY3tq a dit :

C'est peu probable que ça soit un radar parce que le gain de l'antenne serait vraiment très faible en bande L.

C'est bien de la bande L

Révélation

 

il y a 14 minutes, ywaDceBw4zY3tq a dit :

Au dela des contraintes de gain du radar, il y a des contraintes aérodynamiques. Je crois me souvenir que pour les missiles la forme de l'avant des missiles IR est moins bonne pour le supersonique, mais on a pas trop le choix pour voir a travers.

Et pas que IR d'ailleurs, la forme du radôme applati du R530 était du à la volonté d'éviter au maximum toute aberration du retour radar.

Les S530 et MICA s'en sont passés, mais le cône affecte le gain aussi bien sur missiles IR que EM

Modifié le 8 février 2023 par Cyrano500

[Deres]

il y a une heure, ywaDceBw4zY3tq a dit :

Au dela des contraintes de gain du radar, il y a des contraintes aérodynamiques. Je crois me souvenir que pour les missiles la forme de l'avant des missiles IR est moins bonne pour le supersonique, mais on a pas trop le choix pour voir a travers.

Tu n'est pas oblige d'avoir un avant spherique. Le nez du Mistral est pyramidal par exemple. L'optronique du F35 est dans un canoe fait de sections planes.

Modifié le 8 février 2023 par Deres