Les radars passifs …retour vers le futur

1. Les radars passifs …retour vers le futur

2. Un peu d’histoire Besoin à couvrir Principes Avantages et performances Le passif en France et aux EOAA L’OTAN et le passif La coopération franco-allemande Scénarios opérationnels Conclusion Plan

3. Perception du phénomène dès la première GM

4. Le bistatisme au cœur de la seconde GM Radar Luftwaffe « Kleine Heidelberg » « Chaine Home »

5. Complément de couverture BA/TBA lors de déploiement tactique (exemple : DPSA, exercice OTAN, G20, …) Complément/résilience de couverture lors de déploiements permanents/planifiés (exemples : ZIT, zones sensibles, zone d’exclusion permanente) Déploiement OPEX Veille/complément d’information de système de défense sol/air Besoin à couvrir

6. Principe de fonctionnement Emetteurs civils non-coopératifs Echos Système de défense sol-air associé Acquisition du signal de référence

7. Version aéroportée

8. Visualisation de cibles mobiles terrestres ou très basse altitude

9. Domaine opérationnel ? ? ? ? ? Domaine d’emploi ? ? Coût… Avantages du passif en général…à vous de jouer !

10. ? ? ? ? ? … et du DVB-T en particulier

11. Altitude * ** DAB FM DVB-T Portée Performances 

12. Démonstrateurs français • 2003-2005 Démonstrateur MORAPA (TV) demonstrator • 2003-2005 Démonstrateur MORAPA (DAB)

13. 2006 HA100 (Home Alerter 100) air surveillance passive radar on analog audio broadcast

14. 2007-2009 Démonstrateur NECTAR DVB-T 2D • 2008-2010 Démonstrateur NECTAR/ essais PAMELA DVB-T 3D

15. 2010 SINBAD (installation à Hradisko en république Tchèque): trafic aérien autour de l’aéroport de Brno. Objectif: étude d’intégration dans un centre ATC (Air Trafic Control).

16. Cotraitance ONERA / Thales Air Systems (mandataire), notifié le 25/08/2011 Développement et Déploiement d’un Démonstrateur 3DMulti récepteur Multi bande (FM, DAB et DVB-T), Objectif, détection et pistage: temps réel (latence <qqs en vue de l’intégration au SCCOA), de cibles lentes et de faible SER, 3D, à partir de données fusionnées issues de plusieurs récepteurs, offrant notamment un complément de couverture autour d’une ZIT. Détail des attendus : Développement du démonstrateur 6D2M Etude de performance d’un détecteur bi-mode (actif/passif) déployable. Participation à l’AT Franco-Allemand: modèles de simulation commun, définition et simulation des missions opérationnelles et des concepts d’emploi. Déploiement opérationnel. Auhourd’hui: marché 6D2M

18. après filtrage après filtrage cible cible trajet direct multitrajets Le passif et les EOAA (GSM)

19. DVB-T 46 km 27 km 63 km Distance bistatique: 44 km

21. RTG 152: Deployable multi-band passive/active radar for air defence (Fr, All, Gr, Hon, It, Nor, Pol, Tur, GB) , RTG 164: Advanced Modelling and System Applications for Passive Sensors (All, Pol, Nor, Bel, Tur, Tch, PB, It, GB, USA) RTG 186: Airborne passive radars and their applications (Fr, Pol, Por, GB, All, Tch, PB). L’OTAN et le passif

22. TA52: 1996 Low frequency radar TA73: 1999 Low frequency radar measurements TA83: 2002 Semi-active bi-band radar TA108: 2007 Passive radar TA 117: 2011 Active-passive radar Coopération franco-allemande

23. Armée de l’air et Bundeswher: besoins comparables, DGA et BWB: volonté commune de promouvoir la passif et plus généralement l’excellence européenne, ONERA/Thales/CReA et FHR/CASSIDIAN: partage dans le domaine scientifique et industriel, … acteurs potentiels (fournisseurs de contenus vidéo, audio, données… depuis le sol ou l’espace) Fondements de la coopération

24. “Cassidian Mobile Multiband Passive Radar Demonstrator”

25. New Cassidian Passive Radar Demonstrator • Implementation of new & improved Passive Radar Demonstrator • Based on Know How from former demonstrators • Multiband coverage (FM / DAB / DVB-T) • Multiband antenna (calibration system, improved bearing accuracy, product - oriented) • Direct bandpass sampling • 8 FM transmitters + 1 SFN DAB + 1 SFN DVB-T simultaneously processable • Optimisation of signal processing algorithms / contrast improvement • Inclusion of a tracking system handling a Single-Frequency-Network • Integrated Passive Radar van (antenna mast, radar equipment, operator & observer space) • Fast & easy deployment for measurements or demonstrations

26. System Concept and Architecture • New features: • Integrated multiband antenna • Direct bandpass sampling • Processing of DVB-T SFN / DAB-SFN and 8 FM channels simultaneously • Enhanced multi hypothesis tracking

27. Multiband Antenna – FM, DAB & DVB-T DVB-T antenna elements (2 x 7) Multiband antenna: • DVB-T antenna: • 474 MHz - 850 MHz • 2 x 7 structure -> 3D bearing • FM/DAB antenna: • 88 MHz - 240 MHz • 1 x 7 structure -> 2D bearing • Lightning rod • Calibration units • Compass Lightning rod Compass Calibration unitsFM/DAB and DVB-T FM/DAB antenna elements (1 x 7)

28. Passive Radar Van – Car & Lifting Arm Van • Loading space: 3265mm x 1780mm x 1940mm • Auxiliary Power, auxiliary heating • Vehicle weight: 5000kg Lifting platform • Lifting height: 12m • Allowable load: 200 kg • Integrated antenna mast At transportation antenna elements are removed by quick fasteners

29. Passive Radar Van – Interior Integration Operator Working Place • 3 independent work stations • Additional observer seating

30. 20km MMI / Visualization System Reference data from ADS-B (Yellow tracks) ViSys (Visualization System) • Operator console • Modern air surveillance MMI • Compatible to GIADS (German Improved Air Defence System) • Scenario (receivers, transmitters) • Display of reference tracks (GPS, ADS-B) • Display of 3D-tracks Passive Radar tracks (Red) Position Passive Radar Position Transmitter PR track without ADS-B: small target without ADS-B or ADS-B transmission not received

31. Passive Radar Sensor FM / DAB / DVB-T Local Pre- fusion 1 Local Pre- Fusion 2 MilRADNET Outlook Networked Operation / Sensor Cluster • Sensor cluster concept • Fusion of several dislocated passive sensors within one cluster in Local Prefusion • Embedding of fused passive data in German radarnet (MilRADNET) • Use of standardized protocol ASTERIX (cat. 48/34; cat. 62)

32. Conclusions • Passive radar advantages • Anti-stealth • Hidden operation • Low cost (only receiver) • Passive radar challenges • Algorithms, signal processing • Very low target signals compared to direct signal and clutter • New Cassidian multiband (FM / DAB / DVB-T) demonstrator • 360° coverage / 3D location • Real-time processing • Target detections during measurement campaigns • Ground & sea: Cyclist, Road Traffic, Ferry • Low & medium altitude: Helicopter (200m), Zeppelin (400m), Ultralight (350-1500m), Airliners (0-500m) • High altitude: Airliners (10000m)

33. Definition of operational scenarios with: Target(s) (helicopter, ultralight, small aircraft, …) Trajectory Environment: Geographic (urban area, mountainous area, …) Electromagnetic Proposal of methodology

34. Coverage complement Gap filler of High/Medium Altitude active radar, homeland deployment Coverage resiliency Replacement of a faulty Low Altitude active radar, homeland deployment Foreign deployment Less information on transmitters than for homeland use Large speed range: low to high speeds (10 m/s – 900 m/s) Tactical deployment: “Light” deployment, logistic restrictions (sensors network, energy, …), less than half a day to install the radar Planned/permanent deployment: Few logistic restrictions (sensors network, energy, …), improved performances Definitions

35. Questions