Des oreilles de béton pour écouter le ciel

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Avant le radar, le Royaume-Uni construisit face à la mer d’immenses « oreilles » de béton. Ces miroirs acoustiques concentraient le bruit des moteurs d’avion vers un auditeur ou un microphone, afin de repérer les bombardiers avant qu’ils soient visibles.

Le site de Denge, dans le Kent, garde trois de ces dispositifs, dont un mur acoustique d’environ 60 mètres. Leur utilité déclina vite : bruit du vent et de la mer, avions plus rapides, puis apparition du radar, qui rendit ces structures géantes obsolètes.


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Lorsqu'on veut détecter un objet, on a deux approches complètement différentes dans la philosophie ; il y a les dispositifs passifs et les dispositifs actifs. Le dispositif passif va recevoir un signal émis par l'objet alors que le dispositif actif va émettre un signal qui se réfléchira sur l'objet et reviendra au dispositif.

Les dispositifs passifs sont généralement beaucoup plus simples et ont donc été pendant très longtemps les seuls connus; il en existe plein comme les oreilles de béton de l'anecdote qui captent le son émis par les avions, une paire de jumelles qui capte la lumière émise par l'objet observé, un hydrophone qui capte le son de l'hélice des sous-marins, etc...
Le gros avantage du dispositif passif c'est que vous n'emettez rien donc votre ennemi ne sait pas que vous le surveillez. Les inconvénients : l'ennemi peut travailler facilement sur son matériel pour réduire ses émissions (camouflage pour réduire la visibilité, forme et vitesse de rotation des hélices pour réduire le son émis, etc...) et surtout, si on veut avoir une vague idée de la distance de l'objet, on est obligé d'avoir au moins deux récepteur à portée mais suffisamment éloignés l'un de l'autre pour pouvoir trianguler.

C'est donc à partir de cette recherche de la position exacte de l'objet que sont apparus les dispositifs actifs, dans un premier temps avec les travaux de Paul Langevin sur le sonar. Peut-être avez-vous déjà remarqué que certains appareils de détection finissent en "ar" (sonar, radar, lidar), et bien ça vient de là
Radar = radio detection and ranging
Sonar = sound navigation and ranging
Lidar = light detection and ranging.
Le principe de fonctionnement est globalement le même pour ces trois appareils, c'est le signal émis qui change.
Dans un premier temps, on vient émettre un signal (soit en émission continue soit en onde pulsée, c'est globalement les deux types d'appareils utilisés) et on attend qu'il nous revienne. Quand il est arrivé, on compte le temps qu'il a mis à faire l'aller retour et comme on connaît sa vitesse, bingo on a la distance de l'objet. Au passage, on peut mesurer la variation de fréquence de notre signal entre l'émission et la réception pour en déduire grâce à l'effet doppler la vitesse de l'objet. Maintenant qu'on a la distance et la vitesse de l'objet, il ne nous reste plus qu'à connaître sa direction et on sait tout de lui. Bon bah là, désolé de vous décevoir mais c'est tout sauf simple et je ne suis pas expert en antennes mais pour ne pas trop vous laisser sur votre faim, on va dire que la solution "facile" consiste à faire tourner l'antenne sur elle-même pour ne scanner qu'une direction à la fois; c'est pour ça que dans les films on voit cet écran radar rond avec l'aiguille lumineuse qui tourne et actualise l'écran au fur et a mesure du balayage

a écrit : Lorsqu'on veut détecter un objet, on a deux approches complètement différentes dans la philosophie ; il y a les dispositifs passifs et les dispositifs actifs. Le dispositif passif va recevoir un signal émis par l'objet alors que le dispositif actif va émettre un signal qui se réfléchira sur l'objet et reviendra au dispositif.

Les dispositifs passifs sont généralement beaucoup plus simples et ont donc été pendant très longtemps les seuls connus; il en existe plein comme les oreilles de béton de l'anecdote qui captent le son émis par les avions, une paire de jumelles qui capte la lumière émise par l'objet observé, un hydrophone qui capte le son de l'hélice des sous-marins, etc...
Le gros avantage du dispositif passif c'est que vous n'emettez rien donc votre ennemi ne sait pas que vous le surveillez. Les inconvénients : l'ennemi peut travailler facilement sur son matériel pour réduire ses émissions (camouflage pour réduire la visibilité, forme et vitesse de rotation des hélices pour réduire le son émis, etc...) et surtout, si on veut avoir une vague idée de la distance de l'objet, on est obligé d'avoir au moins deux récepteur à portée mais suffisamment éloignés l'un de l'autre pour pouvoir trianguler.

C'est donc à partir de cette recherche de la position exacte de l'objet que sont apparus les dispositifs actifs, dans un premier temps avec les travaux de Paul Langevin sur le sonar. Peut-être avez-vous déjà remarqué que certains appareils de détection finissent en "ar" (sonar, radar, lidar), et bien ça vient de là
Radar = radio detection and ranging
Sonar = sound navigation and ranging
Lidar = light detection and ranging.
Le principe de fonctionnement est globalement le même pour ces trois appareils, c'est le signal émis qui change.
Dans un premier temps, on vient émettre un signal (soit en émission continue soit en onde pulsée, c'est globalement les deux types d'appareils utilisés) et on attend qu'il nous revienne. Quand il est arrivé, on compte le temps qu'il a mis à faire l'aller retour et comme on connaît sa vitesse, bingo on a la distance de l'objet. Au passage, on peut mesurer la variation de fréquence de notre signal entre l'émission et la réception pour en déduire grâce à l'effet doppler la vitesse de l'objet. Maintenant qu'on a la distance et la vitesse de l'objet, il ne nous reste plus qu'à connaître sa direction et on sait tout de lui. Bon bah là, désolé de vous décevoir mais c'est tout sauf simple et je ne suis pas expert en antennes mais pour ne pas trop vous laisser sur votre faim, on va dire que la solution "facile" consiste à faire tourner l'antenne sur elle-même pour ne scanner qu'une direction à la fois; c'est pour ça que dans les films on voit cet écran radar rond avec l'aiguille lumineuse qui tourne et actualise l'écran au fur et a mesure du balayage
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Excellente description.
À noter que certains miroirs acoustiques de Denge sont sphériques et pas paraboliques, et donc permettaient d’avoir une idée de la direction de la source de bruit, simplement en déplaçant la position du microphone. Certains opérateurs étaient reliés en radio afin de trianguler plus facilement la source sonore, mais c’est clair que le radar a rendu tout cela obsolète rapidement.
À noter que l’effet Doppler ne permet pas de connaître la vitesse d’un avion mais uniquement sa vitesse de rapprochement (ou d’éloignement), ce qui explique pourquoi certains appareils contournent les sites radars en faisant un cercle parfait.
Beaucoup d’aéroports civils ne sont pas équipés de vrais radars mais uniquement de récepteurs de balises, donc si un avion éteint son transpondeur il n’est plus vu pas les tours.
Et pour finir, il existe maintenant les radars passifs, qui reçoivent les echos électromagnétiques que les appareils renvoient quand ils rencontrent des signaux d’antennes TV, radio, 4G etc. C’est très difficiles à contrer, alors que le receveur est facile à faire, il commence à y avoir des versions à fabriquer chez soi (et légalement, vu que l’appareil n’émet rien mais se base plutôt sur les signaux d’autres émetteurs ).


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S'ils ne sont pas orientables, l'intérêt est limité

Lorsqu'on veut détecter un objet, on a deux approches complètement différentes dans la philosophie ; il y a les dispositifs passifs et les dispositifs actifs. Le dispositif passif va recevoir un signal émis par l'objet alors que le dispositif actif va émettre un signal qui se réfléchira sur l'objet et reviendra au dispositif.

Les dispositifs passifs sont généralement beaucoup plus simples et ont donc été pendant très longtemps les seuls connus; il en existe plein comme les oreilles de béton de l'anecdote qui captent le son émis par les avions, une paire de jumelles qui capte la lumière émise par l'objet observé, un hydrophone qui capte le son de l'hélice des sous-marins, etc...
Le gros avantage du dispositif passif c'est que vous n'emettez rien donc votre ennemi ne sait pas que vous le surveillez. Les inconvénients : l'ennemi peut travailler facilement sur son matériel pour réduire ses émissions (camouflage pour réduire la visibilité, forme et vitesse de rotation des hélices pour réduire le son émis, etc...) et surtout, si on veut avoir une vague idée de la distance de l'objet, on est obligé d'avoir au moins deux récepteur à portée mais suffisamment éloignés l'un de l'autre pour pouvoir trianguler.

C'est donc à partir de cette recherche de la position exacte de l'objet que sont apparus les dispositifs actifs, dans un premier temps avec les travaux de Paul Langevin sur le sonar. Peut-être avez-vous déjà remarqué que certains appareils de détection finissent en "ar" (sonar, radar, lidar), et bien ça vient de là
Radar = radio detection and ranging
Sonar = sound navigation and ranging
Lidar = light detection and ranging.
Le principe de fonctionnement est globalement le même pour ces trois appareils, c'est le signal émis qui change.
Dans un premier temps, on vient émettre un signal (soit en émission continue soit en onde pulsée, c'est globalement les deux types d'appareils utilisés) et on attend qu'il nous revienne. Quand il est arrivé, on compte le temps qu'il a mis à faire l'aller retour et comme on connaît sa vitesse, bingo on a la distance de l'objet. Au passage, on peut mesurer la variation de fréquence de notre signal entre l'émission et la réception pour en déduire grâce à l'effet doppler la vitesse de l'objet. Maintenant qu'on a la distance et la vitesse de l'objet, il ne nous reste plus qu'à connaître sa direction et on sait tout de lui. Bon bah là, désolé de vous décevoir mais c'est tout sauf simple et je ne suis pas expert en antennes mais pour ne pas trop vous laisser sur votre faim, on va dire que la solution "facile" consiste à faire tourner l'antenne sur elle-même pour ne scanner qu'une direction à la fois; c'est pour ça que dans les films on voit cet écran radar rond avec l'aiguille lumineuse qui tourne et actualise l'écran au fur et a mesure du balayage

a écrit : Lorsqu'on veut détecter un objet, on a deux approches complètement différentes dans la philosophie ; il y a les dispositifs passifs et les dispositifs actifs. Le dispositif passif va recevoir un signal émis par l'objet alors que le dispositif actif va émettre un signal qui se réfléchira sur l'objet et reviendra au dispositif.

Les dispositifs passifs sont généralement beaucoup plus simples et ont donc été pendant très longtemps les seuls connus; il en existe plein comme les oreilles de béton de l'anecdote qui captent le son émis par les avions, une paire de jumelles qui capte la lumière émise par l'objet observé, un hydrophone qui capte le son de l'hélice des sous-marins, etc...
Le gros avantage du dispositif passif c'est que vous n'emettez rien donc votre ennemi ne sait pas que vous le surveillez. Les inconvénients : l'ennemi peut travailler facilement sur son matériel pour réduire ses émissions (camouflage pour réduire la visibilité, forme et vitesse de rotation des hélices pour réduire le son émis, etc...) et surtout, si on veut avoir une vague idée de la distance de l'objet, on est obligé d'avoir au moins deux récepteur à portée mais suffisamment éloignés l'un de l'autre pour pouvoir trianguler.

C'est donc à partir de cette recherche de la position exacte de l'objet que sont apparus les dispositifs actifs, dans un premier temps avec les travaux de Paul Langevin sur le sonar. Peut-être avez-vous déjà remarqué que certains appareils de détection finissent en "ar" (sonar, radar, lidar), et bien ça vient de là
Radar = radio detection and ranging
Sonar = sound navigation and ranging
Lidar = light detection and ranging.
Le principe de fonctionnement est globalement le même pour ces trois appareils, c'est le signal émis qui change.
Dans un premier temps, on vient émettre un signal (soit en émission continue soit en onde pulsée, c'est globalement les deux types d'appareils utilisés) et on attend qu'il nous revienne. Quand il est arrivé, on compte le temps qu'il a mis à faire l'aller retour et comme on connaît sa vitesse, bingo on a la distance de l'objet. Au passage, on peut mesurer la variation de fréquence de notre signal entre l'émission et la réception pour en déduire grâce à l'effet doppler la vitesse de l'objet. Maintenant qu'on a la distance et la vitesse de l'objet, il ne nous reste plus qu'à connaître sa direction et on sait tout de lui. Bon bah là, désolé de vous décevoir mais c'est tout sauf simple et je ne suis pas expert en antennes mais pour ne pas trop vous laisser sur votre faim, on va dire que la solution "facile" consiste à faire tourner l'antenne sur elle-même pour ne scanner qu'une direction à la fois; c'est pour ça que dans les films on voit cet écran radar rond avec l'aiguille lumineuse qui tourne et actualise l'écran au fur et a mesure du balayage
Afficher tout
Excellente description.
À noter que certains miroirs acoustiques de Denge sont sphériques et pas paraboliques, et donc permettaient d’avoir une idée de la direction de la source de bruit, simplement en déplaçant la position du microphone. Certains opérateurs étaient reliés en radio afin de trianguler plus facilement la source sonore, mais c’est clair que le radar a rendu tout cela obsolète rapidement.
À noter que l’effet Doppler ne permet pas de connaître la vitesse d’un avion mais uniquement sa vitesse de rapprochement (ou d’éloignement), ce qui explique pourquoi certains appareils contournent les sites radars en faisant un cercle parfait.
Beaucoup d’aéroports civils ne sont pas équipés de vrais radars mais uniquement de récepteurs de balises, donc si un avion éteint son transpondeur il n’est plus vu pas les tours.
Et pour finir, il existe maintenant les radars passifs, qui reçoivent les echos électromagnétiques que les appareils renvoient quand ils rencontrent des signaux d’antennes TV, radio, 4G etc. C’est très difficiles à contrer, alors que le receveur est facile à faire, il commence à y avoir des versions à fabriquer chez soi (et légalement, vu que l’appareil n’émet rien mais se base plutôt sur les signaux d’autres émetteurs ).