FORMULES UTILISEES POUR LA SIMULATION SOUS MATLAB DU LOCALIZER

 FORMULES UTILISEES POUR LA SIMULATION SOUS MATLAB DU LOCALIZER

Simulation sous MATLAB des diagrammes de rayonnements du localizer

Rayonnement du signal porteur (CSB) pour un réseau impair

Le signal S(t) est rayonné selon un diagramme de rayonnement P(α) qui est le groupement de (n) antennes identiques alimentées par des courants égaux par paire et un déphasage nul. Le diagramme propre d’une antenne s’écrit : 𝒇(𝜶) = 𝐜𝐨𝐬(𝜶) Avec 𝜶 : l’angle entre l’axe de piste et la position de l’avion. Le signal CSB avant rayonnement c’est-à-dire le signal modulé. 𝑺(𝒕) = 𝐜𝐨𝐬(𝝎𝒕)(𝟏 + 𝑴𝟗𝟎 𝐬𝐢𝐧(𝟑𝜹𝒕) + 𝑴𝟏𝟓𝟎 𝐬𝐢𝐧(𝟓𝜹𝒕)) (26) Avec : M90=M150=20%=(0.2 selon les normes de l’OACI) 3𝛿 = 2𝜋∗ 90 et 5𝛿 = 2 𝜋 ∗ 150 Signal CSB sous SIMULINK Source : Ihedrane Yasmine El Abiad Sara, Lesequipementsradionavigation_Elabiadsara_1299 Signal CSB Modulé Source : Ihedrane Yasmine El Abiad Sara, Lesequipementsradionavigation_Elabiadsara_1299 CHAPITRE VII: FORMULES UTILISEES POUR LA SIMULATION SOUS MATLAB DU LOCALIZER 94 D’après les deux figures on remarque qu’il s’agit d’un signal CSB impair, le digramme de rayonnement d’un réseau d’antenne est : 𝑷(𝜶) = 𝜺𝒓 ∗ [𝑲𝒄 + 𝟐 ∗ ∑ 𝑲𝒊 ∗ 𝒄𝒐𝒔(( 𝝅𝒅𝒊 𝝀 ) ∗ 𝒔𝒊𝒏(𝜶) + 𝝋)] 𝒏 𝒊=𝟏 (26) 𝜺𝒓 = ( 1 𝑟 ) ∗ cos(𝜔𝑡 − 2𝜋𝑟 𝜆 ) : L’expression du champ qui serait reçu à la distance en provenance d’une antenne. 𝐾𝒊 : Représente le nombre d’antenne, excepter l’antenne centrale ; 𝑲𝒄 : Représente l’antenne centrale ; 𝒅𝒊 : La distance séparant chacune des antennes ; 𝝋: Le déphasage ; 𝝀: La longueur d’onde ; 𝒓 : Le rayon du champ ; 𝝎: La pulsation ; 𝜶 : L’angle entre l’axe de piste et la position de l’avion. Le signal rayonné s’écrit sous la forme : 𝑐𝑏𝑠(𝛼,𝑡) = 𝑓(𝛼) ∗ 𝑠(𝑡) ∗ 𝑝(𝛼) D’où : 𝑪𝑩𝑺(𝜶, 𝒕) = 𝒇(𝜶) ∗ 𝜺𝒓 ∗ 𝐜𝐨𝐬(𝝎𝒕)(𝟏 + 𝟎. 𝟐 𝐬𝐢𝐧(𝟑𝜹𝒕) + 𝟎. 𝟐𝐬𝐢𝐧(𝟓𝜹𝒕)) ∗ [𝑲𝒄 + 𝟐 ∗ ∑ 𝑲𝒊 ∗ 𝐜𝐨𝐬(( 𝟐𝝅𝒅𝒊 𝝀 ) ∗ 𝐬𝐢𝐧(𝜶) + 𝝋)] 𝒏 𝒊=𝟏 (27) VII.1.2 Rayonnement du signal porteur (SBO) pour un réseau pair Le signal S(t) est rayonné selon un diagramme de rayonnement P(α) qui est le groupement de (n)antennes identiques alimentées par des courants égaux par paire et un déphasage de 180°. Le signal rayonné après modulation s’écrit sous la forme : 𝑺𝑩𝑶(𝜶, 𝒕) = 𝒇(𝜶) ∗ 𝒔(𝜶) ∗ 𝒑(𝜶) (28) Avec 𝑓(𝛼) = cos(𝛼) : Diagramme propre d’une antenne. Le signal SBO avant rayonnement s’écrit : 95 𝑺(𝒕) = 𝟎. 𝟐 ∗ 𝐜𝐨𝐬(𝝎𝒕)[𝐬𝐢𝐧((𝟐𝝅 ∗ 𝟏𝟓𝟎)𝒕) − 𝐬𝐢𝐧((𝟐𝝅 ∗ 𝟗𝟎)𝒕)] (29) SBO modulé sous SIMULINK Source : Ihedrane Yasmine El Abiad Sara, Lesequipementsradionavigation_Elabiadsara_1299 Signal SBO Module Source : Ihedrane Yasmine El Abiad Sara, Lesequipementsradionavigation_Elabiadsara_1299 On remarque qu’il s’agit d’un signal SBO pair et d’une sur-modulation, cela est dû à l’inversion de phase. Le digramme de rayonnement du réseau d’antenne 𝑝(𝛼) est : 𝑷(𝜶) = 𝜺𝒓 ∗ [𝟐 ∗ ∑ 𝑲𝒊 ∗ 𝐜𝐨𝐬(( 𝟐𝝅𝒅𝒊 𝝀 ) ∗ 𝐬𝐢𝐧(𝜶) + 𝝋)] 𝒏 𝒊=𝟏 (30) Alors le signal rayonné s’écrit sous la forme : 𝑺𝑩𝑶(𝜶, 𝒕) = 𝒇(𝜶) ∗ 𝜺𝒓 ∗ 𝒄𝒐𝒔(𝝎𝒕)(𝟎.𝟐 𝒔𝒊𝒏(𝟓𝜹𝒕) − 𝟎. 𝟐𝒔𝒊𝒏(𝟑𝜹𝒕)) ∗ [𝟐 ∗ ∑ 𝑲𝒊 ∗ 𝒄𝒐𝒔(( 𝟐𝝅𝒅𝒊 𝝀 ) ∗ 𝒔𝒊𝒏(𝜶) + 𝝋)] 𝒏 𝒊=𝟏 (31) 96 CHAPITRE VIII: EMPLACEMENT DES INSTRUMENTS AUX AÉRODROMES [61] VIII.1 Généralités Il est beaucoup plus difficile de placer correctement les instruments météorologiques, ou les capteurs qui sont reliés aux instruments, sur les aérodromes qu’aux stations météorologiques synoptiques. Dans les deux cas, les instruments servent à obtenir des renseignements aussi exacts que possible sur certaines variables météorologiques mais, aux stations météorologiques synoptiques, il suffit que les instruments soient convenablement exposés. Sur les aérodromes, outre l’exposition appropriée des instruments, il faut satisfaire à toute une gamme de besoins et de conditions, dont les suivants : a) mesure représentative pour l’aérodrome dans son ensemble et, en particulier, pour les manœuvres de décollage et d’atterrissage ; b) respect des dispositions relatives à la limitation des obstacles ; c) implantation dans certaines zones opérationnelles, qui exige que le support des instruments soit frangible ; d) emplacement adéquat du point de vue du relief, de l’alimentation électrique et des moyens de communication. La présente partie traite de l’emplacement des principaux types d’instruments et systèmes d’instruments météorologiques utilisés sur les aérodromes, c’est-à-dire de ceux qui servent à mesurer le vent de surface, la portée visuelle de piste (RVR), la hauteur de la base des nuages, la température et la pression. Les renseignements fournis ne peuvent être que relativement généraux car les aérodromes sont très différents les uns des autres, tant en ce qui concerne les types de vol pour lesquels ils sont utilisés que la nature du terrain, facteurs susceptibles d’avoir une grande influence sur l’emplacement des instruments. VIII.2 Environnement aéroportuaire Avant d’aborder l’emplacement des instruments sur les aérodromes, il faut donner une brève description de l’environnement aéroportuaire en général. C’est un environnement très complexe et parfois d’une grande étendue, avec des pistes atteignant 4 km de longueur. Le réseau de pistes peut se trouver à proximité de zones bâties comprenant des secteurs publics, administratifs ou techniques. Sur une aire aussi vaste et complexe qu’un aérodrome, on éprouve souvent de très grandes difficultés à fournir en temps utile des mesures météorologiques représentatives : a) le réseau de pistes est souvent trop étendu pour pouvoir être représenté par un seul instrument ou capteur ; 97 Représentation schématique d’un aérodrome et de ses éléments caractéristiques les plus importants Source : Manuel des pratiques de météorologie aéronautique b) la difficulté d’accéder à certaines parties de l’aérodrome peut empêcher de situer les instruments aux endroits les plus appropriés ou en gêner l’entretien ; c) les règlements en matière de limitation des obstacles peuvent avoir des effets analogues ; d) les dimensions des bâtiments et autres constructions (tours, pylônes, etc.) peuvent empêcher une exposition appropriée des instruments ;

 les mouvements des aéronefs et le souffle des réacteurs (notamment au cours des manœuvres au sol et dans les virages), ainsi que les grands parcs de stationnement d’automobiles et les émissions correspondantes, produisent aussi leurs effets. Pour surmonter ces difficultés, l’administration météorologique doit rester en contact étroit avec l’autorité chargée de l’aérodrome et de son plan de masse. Le contact doit être assuré non seulement au quotidien mais aussi dans le cadre d’une planification à long terme, car l’aménagement des sites des instruments, la pose des câbles et autres activités connexes ne doivent ni gêner le fonctionnement des autres systèmes de l’aérodrome, ni perturber son fonctionnement normal, ni entraîner de dépenses excessives. Une étroite collaboration avec les exploitants, dont les besoins déterminent souvent l’emplacement des instruments, est aussi nécessaire. Enfin, l’autorité locale des services de la circulation aérienne (ATS) fait également face à ce type de difficultés, car ses organismes utilisent souvent des répéteurs et peuvent avoir des besoins qui leur sont propres quant à l’emplacement des capteurs correspondants. La détermination des emplacements les plus appropriés pour les instruments nécessite non seulement une étroite collaboration avec l’administration aéroportuaire, l’autorité ATS et les exploitants, mais aussi une analyse détaillée faite sur les lieux par un météorologiste. Cette analyse pourrait comprendre des essais sur le terrain, surtout lorsque la topographie ou les conditions météorologiques dominantes sont complexes, alors que, dans des cas plus simples, une inspection des lieux peut suffire. Remarque : Dans le cas d’un nouvel aérodrome, il est de coutume d’établir une station d’observation ou, tout au moins, un ensemble minimal d’instruments avant de le construire, afin de recueillir des renseignements sur les conditions météorologiques qui risquent d’influer sur l’exploitation à cet aérodrome.