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La communication radio VHF air/sol

Introduction  

L’aéronautique est un vaste domaine d’application technologique qui ne cesse de s’améliorer et d’être sujet de rénovation vu le nombre important de constructeurs de systèmes et d’équipements de surveillance, de contrôle, de communication ….etc.

Toutefois, l’aéronautique demeure un terrain sensible, en termes de sûreté et de sécurité, qui ne tolère pas de marge d’erreur. C’est la raison qui a poussé l’OACI à prescrire des normes, des recommandations et des procédures pour les services de la navigation aérienne à l’échelle internationale, qui garantiront une interopérabilité entre les systèmes utilisés.

Dans ce qui suit, nous proposerons des généralités sur la VHF, sur la radiocommunication VHF air/sol et nous aurons un aperçu sur les normes et les pratiques recommandées par l’OACI tirées de l’Annexe 10  volume 3 dédier aux systèmes de communication aéronautique, et plus précisément nous nous focaliserons sur celles qui concernent les communications air/sol via des liaisons VHF.


Types de radiocommunication VHF  

La communication radio VHF Air-Sol
La communication radio VHF Air-Sol

La communication Air/Sol à liaison radio VHF est une communication bilatérale entre une station au sol et une autre station à bord d’un aéronef véhiculée par une onde porteuse dans la bande VHF et qui est utilisée pour les besoins des services de la circulation aérienne.

En général, une station au sol comme une station embarquée est constituée des systèmes suivants :

  • Émetteur
  • Récepteur
  • Antenne
Schéma simplifié d’une liaison radiocommunication VHF Air/Sol
Schéma simplifié d’une liaison radiocommunication VHF Air/Sol

Nous distinguons deux types de radiocommunication VHF :

  • La Radiotéléphonie VHF aéronautique : Elle désigne les techniques de communication à distance qui utilisent une onde hertzienne VHF pour transmettre la voix d’un contrôleur ou d’un pilote.
  • La Liaison de données VHF ou VDL : Elle désigne le sous-réseau mobile du réseau de télécommunications aéronautiques (ATN) fonctionnant dans la bande VHF du service mobile aéronautique. La VDL peut aussi assurer des fonctions non ATN, comme la transmission de signaux vocaux numérisés.

Normes et pratiques liées à la  radiocommunication VHF

 Aperçu sur l’annexe 10: 

Les télécommunications aéronautiques, la navigation et la surveillance — trois des éléments les plus complexes et les plus essentiels à l’aviation civile internationale — font l’objet de l’Annexe 10 suite au Conseil du 30 mai 1949, conformément aux dispositions de l’article 37 de la Convention relative à l’aviation civile internationale (Chicago, 1944), sous le titre d’Annexe 10 à la Convention.

L’Annexe 10 comporte cinq volumes :

  • Volume I — Aides radio à la navigation
  • Volume II — Procédures de télécommunications, y compris celles qui ont le caractère de PANS
  • Volume III — Systèmes de communication
  • 1re Partie, Systèmes de communication de données numériques
  • 2e Partie, Systèmes de communications vocales
  • Volume IV — Systèmes radar de surveillance et systèmes anticollision
  • Volume V — Emploi du spectre des radiofréquences aéronautiques

Ces cinq volumes contiennent des normes et pratiques recommandées (SARP), des procédures pour les services de navigation aérienne (PANS) et des éléments d’orientation sur les télécommunications aéronautiques, la navigation et les systèmes de surveillance.


Caractéristiques générales des systèmes de communication VHF Air/Sol 

Les caractéristiques des systèmes de communication VHF air/sol utilisés dans le service mobile aéronautique international seront conformes aux spécifications ci-après :

– Les fréquences radio seront choisies dans la bande 117,975 MHz – 137 MHz. L’espacement entre les fréquences  assignables (espacement entre voies) et les tolérances de fréquences applicables à des éléments du système seront conformes aux dispositions du Volume V.

-Les émissions radiotéléphoniques seront des émissions sur porteuses à modulation d’amplitude (AM) à double bande latérale (DBL). La désignation de l’émission est A3E, conformément aux dispositions du Règlement des radiocommunications de l’UIT.

-Les rayonnements non essentiels seront maintenus à la valeur la plus basse compatible avec la technique actuelle et la nature du service.

– Les émissions seront conçues pour être polarisées verticalement.


Caractéristiques des systèmes d’installation au sol 

Fonction émission :

  • Stabilité de fréquence

La fréquence radio utilisée ne tolérera qu’une petite variation  par rapport à la fréquence assignée. Lorsqu’un espacement de 25 kHz entre canaux sera mis en œuvre conformément au Volume V, la fréquence radio utilisée ne variera pas de plus de ±0,002 % par rapport à la fréquence assignée. Lorsque l’espacement de 8,33 kHz sera mis en œuvre conformément au Volume V, la fréquence radio utilisée ne variera pas de plus de ±0,0001 % par rapport à la fréquence assignée.

  • Puissance

Il est recommandé que, dans un fort pourcentage des cas, la puissance apparente rayonnée soit suffisante pour fournir une intensité de champ d’au moins 75 μV/m (–109 dBW/m2) dans le volume de portée utile défini de l’installation, en supposant une propagation directe.

  • Taux de Modulation

Un facteur de modulation de pointe d’au moins 0,85 devra pouvoir être réalisé.

Il est recommandé de prévoir des moyens permettant de maintenir le facteur de modulation moyen à la valeur maximale réalisable sans sur-modulation.

Fonction réception: 

  • Stabilité de fréquence

Lorsqu’un espacement de 8,33 kHz entre voies est utilisé, conformément au Volume V, la fréquence radio utilisée ne variera pas de plus de ±0,0001 % par rapport à la fréquence assignée.

  • Sensibilité

Compte tenu de la perte dans la ligne de transmission et de la variation du diagramme de rayonnement polaire de l’antenne, la sensibilité de la fonction réception sera de nature à fournir dans un grand nombre de cas un signal de sortie basse fréquence avec un rapport signal utile/signal brouilleur de 15 dB, avec un signal radio modulé en amplitude à 50 % (A3E) ayant une intensité de champ de 20 μV/m (–120 dBW/m2) ou plus.

  • Largeur de bande de réception effective

Lorsqu’il est accordé sur une voie d’une largeur de 25 kHz, 50 kHz ou 100 kHz, le système récepteur produira une sortie basse fréquence adéquate et intelligible lorsque le signal spécifié ci-dessus a une fréquence porteuse en deçà de ±0,005 % de la fréquence assignée. Lorsqu’il est accordé sur une voie d’une largeur de 8,33 kHz, le système récepteur produira une sortie basse fréquence adéquate et intelligible lorsque le signal spécifié ci-dessus a une fréquence porteuse en deçà de ±0,0005 % de la fréquence assignée.

Note: La largeur de bande de réception effective inclut le décalage Doppler.

  • Réception de voie adjacente

Le système de réception assurera une réjection effective de 60 dB ou plus de la voie assignable voisine.

Note : Normalement la fréquence assignable voisine sera distante de ±50 kHz. Si cet espacement est insuffisant pour répondre aux besoins, la fréquence assignable suivante sera distante de ±25 kHz, ou de ±8,33 kHz, conformément aux dispositions du Volume V. Il est admis que, dans certaines régions du monde, on pourra continuer d’utiliser les récepteurs conçus pour un espacement de 25 kHz, 50 kHz ou 100 kHz entre voies.


Caractéristique des systèmes d’installation à bord de l’aéronef  

Fonction émission: 

  • Stabilité de fréquence

La fréquence radio utilisée ne tolèrera d’une petite variation par rapport à la fréquence assignée. Lorsqu’un espacement de 25 kHz entre voies est utilisé, la fréquence radio utilisée ne variera pas de plus de ±0,003 % par rapport à la fréquence assignée. Lorsqu’un espacement de 8,33 kHz entre voies est utilisé, la fréquence radio utilisée ne variera pas de plus de ±0,0005 % par rapport à la fréquence assignée.

  • Puissance

La puissance apparente rayonnée sera suffisante, dans un fort pourcentage des cas, pour fournir une intensité de champ d’au moins 20 μV/m (–120 dBW/m2), en supposant une propagation directe, aux distances et aux altitudes correspondant aux conditions d’exploitation dans les régions au-dessus desquelles l’aéronef est utilisé.

  • Puissance de la voie adjacente

La puissance d’un émetteur de bord à 8,33 kHz dans toutes les conditions d’exploitation ne dépassera pas –45 dB lorsqu’elle est mesurée sur une largeur de bande de voie de 7 kHz centrée sur la première voie adjacente de 8,33 kHz. La puissance de la voie adjacente ci-dessus tiendra compte du spectre vocal typique.

Note : On part de l’hypothèse que le spectre vocal est un niveau constant entre 300 et 800 Hz et atténué de 10 dB par octave au-dessus de 800 Hz.

  • Taux de Modulation

Un facteur de modulation de pointe d’au moins 0,85 devra pouvoir être réalisé. Il est recommandé de prévoir des moyens permettant de maintenir le facteur de modulation moyen à la valeur la plus élevée possible sans sur-modulation.

Fonction réception: 

  • Stabilité de fréquence

Lorsqu’un espacement de 8,33 kHz entre voies est utilisé, conformément au Volume V,

la fréquence radio utilisée ne variera pas de plus de ±0,0005 % par rapport à la fréquence assignée.

  • Sensibilité

Il est recommandé que, après avoir tenu compte comme il convient du désaccord du feeder, de la perte par atténuation et de la variation du diagramme de rayonnement polaire de l’antenne, la sensibilité de la fonction réception soit suffisante pour obtenir, dans un nombre élevé de cas, un signal de sortie basse fréquence avec un rapport signal utile/signal brouilleur de 15 dB avec un signal radio modulé en amplitude à 50 % (A3E) ayant une intensité de champ de 75 μV/m (–109 dBW/m2).

Largeur de bande de réception effective pour les installations réceptrices et la réjection de voie adjacente dépondent  de l’espacement entre les canaux, cette partie est traité plus en détail dans l’annexe E joint à ce rapport.

  • Performances d’immunité à l’égard du brouillage 

-Le système récepteur de communications VHF doit assurer des performances satisfaisantes en présence du brouillage causé par des produits d’intermodulation du troisième ordre émanant de deux signaux de radiodiffusion FM VHF dont les niveaux à l’entrée du récepteur sont égaux à –5 dBm.

-Le système récepteur de communications VHF doit être désensibilisé par les signaux de radiodiffusion FM VHF dont les niveaux à l’entrée du récepteur sont égaux à –5 dBm.

2 commentaires sur “La communication radio VHF air/sol”

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