Utiliser un satellite-radar pour obtenir en temps réel des informations météorologiques totalement intégrées
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Utiliser un satellite-radar pour obtenir
en temps réel des informations
météorologiques totalement intégrées
PAR LE LIEUTENANT COLONEL STEVEN T. FIORINO, USAF
Résumé de l’éditeur : Les satellites-radar (Space-Based Radars – SBR) utilisés pour obtenir
des informations météorologiques et mener d’autres opérations aériennes militaires/civiles ont
généralement été conçus et mis en service séparément. Cet usage a empêché l’intégration des
informations météorologiques vitales à durée de vie critique obtenues par radar à d’autres
données cruciales obtenues par radar. Le colonel Fiorino soutient que la collecte de données
météorologiques obtenues de futurs satellites-radar offrirait des avantages significatifs aux
combattants aux niveaux opérationnel et tactique. Dans ce but, il propose des techniques
d’intégration de la collecte de données météorologiques à la mission du satellite-radar.
Dans toute opération de combat ou tout conflit, la météo représente probablement votre souci
numéro un.
Général Richard B. Myers, (re)
Ancien chairman, chefs d’état-major interarmées
L
ES PLANS ACTUELS de mise en civiles ont généralement été conçus et mis
service de satellites-radar (Space-Based en service séparément, probablement à
Radar – SBR) en 2010 incluent le cause de l’importance de la composante
développement et les essais d’une humaine de l’analyse qu’exige le traitement
plateforme spatiale pouvant offrir un des données radar caractéristiques
éliminateur terrestre d’échos fixes (Ground produites par chaque fonction. C’est la
Moving Target Indicator – GMTI), un géo raison pour laquelle l’intégration
positionnement de précision, une collecte d’informations météorologiques vitales à
en une passe de données numérisées sur durée de vie critique obtenues d’un radar à
les altitudes du terrain, une protection d’autres paramètres clés obtenus de la
électronique, une imagerie en une passe même façon a historiquement souffert de
par radar à ouverture dynamique (Synthetic la lourdeur du processus d’intégration
Aperture Radar – SAR) et des communications manuelle, qui fait souvent intervenir
sécurisées à débit élevé. Les plans, différents équipements et différentes
présentations et communiqués de presse organisations.
relatifs au satellite-radar n’abordent Le présent article part de l’hypothèse selon
toutefois pas expressément la collecte de laquelle les communications et les moyens
données météorologiques. L’historique du de traitement du signal électroniques
développement du radar suggère que, en modernes permettrait d’obtenir des
dépit de nombreuses similarités matérielles, informations météorologiques totalement
les radars utilisés pour obtenir des intégrées de la constellation de satellites-
informations météorologiques et mener radar proposée sans dépassement de coûts
d’autres opérations aériennes militaires/ ni retard de programme significatifs. Il
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présente des techniques éprouvées d’objectifs (Joint Surveillance Target Attack
permettant d’obtenir des informations Radar System – JSTARS). Le développement
météorologiques de cette constellation, rapide du radar Doppler à impulsions fut
ainsi que la preuve que des ajouts mineurs gêné par l’ampleur extraordinaire du
d’équipement pourraient grandement traitement du signal nécessaire pour
améliorer la capacité du satellite-radar à extraire des estimations quantitatives de la
« y voir clair » dans les zones de désordre dérive Doppler à chacun des milliers de
météorologique. On pourrait s’attendre à points qui se trouvent à l’intérieur du
ce que l’intégration des informations cercle de distance d’un radar. Ce ne fut qu’à
météorologiques au flux de données du la fin des années 60 et au début des années
satellite-radar profite de façon significative 70 que les composants à semi-conducteurs
aux combattants aux niveaux opérationnel rendirent l’exécution des mesurages
et tactique. La collecte des données Doppler réalisable à tous les niveaux de
météorologiques fournies par un satellite- pouvoir séparateur radial.1 C’est la raison
radar offrirait également une vaste source pour laquelle les 25 premières années
d’informations basées sur l’observation d’exploitation des radars furent dominées
relatives aux conditions météorologiques à par le traitement manuel du signal
l’échelle planétaire, améliorant ainsi les correspondant aux images fugitives affichées
prévisions météo numérisées destinées aussi sur les écrans à tube cathodique.
bien aux forces armées qu’au secteur civil. La dépendance initiale vis-à-vis du
traitement manuel du signal de mesurage
des radars influença fortement le
Utilisations des radars développement de secteurs distincts (en
termes d’équipement comme de personnel) :
météorologiques et météorologie par radar et opérations
de poursuite modernes réservées aux radars militaires de poursuite.
Et pourtant, avant même le lancement de
Cela fait des décennies que des systèmes Spoutnik en 1957, les deux secteurs
de détection active à hyperfréquence de reconnaissaient que le satellite représentait
surface (radars au sol) surveillent les la plateforme idéale pour les observations
précipitations à des fins de recherche et par radars à l’échelle planétaire. Le besoin
d’opérations – et une version spatiale est en de telles données exprimé par les milieux
service depuis 1997. Les radars qui utilisent scientifiques, civils et militaires est aussi
l’effet Doppler-Fizeau pour le traitement du pressant que les applications sont variées.2
signal apparurent pour la première fois En dépit du besoin de satellites-radar, le
pendant la Deuxième Guerre Mondiale radiomètre (à hyperfréquence, infrarouge et
pour améliorer la détection des aéronefs visible) permettait les seules observations
et d’autres objets en mouvement en depuis l’espace de la surface de la terre ainsi
présence d’un « fouillis » d’échos créé par que des nuages qui l’enveloppaient et
les émissions des lobes secondaires du des précipitation jusqu’au lancement d’un
faisceau radar. Les premiers radars Doppler radar de détection des précipitations à
détecteur de cibles mobiles (Moving Target bord du satellite de la mission de mesurage
Indicator – MTI]) ne détectaient que les des précipitations tropicales (Tropical
mouvements relatifs d’objets au lieu de Rainfall Measuring Mission – TRMM) en 1997.
quantifier les vitesses, comme le font la Jusqu’à récemment, une technologie
plupart des radars Doppler à impulsions. La insuffisamment avancée et des coûts de
désignation par MTI persiste aujourd’hui développement élevé ont gêné les efforts
comme l’illustre l’équipement radar GMTI visant à mettre en service un radar
utilisé à bord des avions du Système spatioporté efficace à des fins militaires.
interarmées de surveillance et d’attaque Toutefois, les progrès dont fit preuve
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le radar de détection de précipitations Program – DMSP), le TMI dispose d’une
du satellite TRMM – s’ajoutant aux paire supplémentaire de canaux opérant à
améliorations qu’ont connu le rendement 10,7 GHz et d’une résolution spatiale
et la fiabilité des amplificateurs de approximativement deux fois et demie
puissance, les récepteurs à faible bruit et supérieure grâce à l’altitude inférieure de
la technologie des antennes – ont donné l’orbite du TRMM, qui est de 350-400 km
naissance à de nouveaux concepts que environ comparée à celle du SSM/I
pourraient exploiter les satellites-radar qui est d’environ 800 km.4 Le TMI est
militaires dans la période 2010-2020. l’élément le plus actif du TRMM, extrayant
Dans la mesure où les radars dépendent par radiomètre des intensités pluviales
principalement de la diffusion, un satellite- instantanées en couloirs explorés larges
radar ne connaît pas de problèmes causés depuis l’espace dans la mesure où la
par le manque d’un fond homogène, couverture de surface du radar de détection
qui entrave l’utilisation de systèmes de de précipitations est limitée en termes de
détection passive à hyperfréquence au- couloir exploré, dont la largeur n’est
dessus des terres. Il est instructif à ce point égale qu’au tiers environ de celle du TMI.
d’examiner le satellite TRMM puisqu’il Le principal rôle du radar de détection de
s’agit du seul satellite opérationnel sur précipitations du TRMM est de fournir
lequel sont embarqués aussi bien un radar des détails sur la structure verticale des
qu’un radiomètre qui surveillent précipitations ; ces détails aident à affiner
simultanément les mêmes volumes les données extraites par le radiomètre.5
d’environnement terrestre. Le TRMM est Les rôles pourraient toutefois être inversés,
le premier satellite en orbite autour de la les données basées sur les émissions
terre équipé d’un radar de détection de extraites par le TMI en couloir exploré large
précipitations (un radar non-Doppler 13,8 représentant un champ de première
gigahertz [GHz] [2,2 cm]), qui est le approximation pour le radar de détection de
seul instrument embarqué sur le TRMM précipitations à plus haute résolution et
capable d’observer directement la indépendant du fond. Dans le cas d’un
répartition verticale de l’intensité pluviale satellite à usage principalement militaire,
et fournir une estimation sans équivoque l’avantage d’une telle inversion des rôles
de cette mesure au-dessus aussi bien de la est qu’on pourrait utiliser le champ
terre que de l’eau. L’empreinte du radar est radiométrique de première approximation
suffisamment réduite pour permettre pour optimiser les algorithmes d’extraction
d’étudier les effets de précipitations non du radar pour tout phénomène
homogènes par rapport à la résolution météorologique déroutant. En d’autres
comparativement plus grossière des canaux termes, la combinaison d’un radar et d’un
d’émission à plus basse fréquence du radiomètre pourrait limiter les effets de
radiomètre du TRMM.3 conditions météo défavorables sur les
Le TRMM emporte également un fonctions de détection et de poursuite du
radiomètre passif à hyperfréquence, le radar.
système imageur à hyperfréquence de L’emploi opérationnel actuel du radar
TRMM (TRMM Microwave Imager – TMI), reste réparti en termes aussi bien
qui effectue des observations dans neuf d’équipement mis en service que de
canaux à cinq fréquences – 10,7, 19,35, 21,3, personnel formé à l’analyse et au
37,0 et 85,5 GHz. D’une conception traitement des données observées à
semblable à celle du système imageur à distance. Toutefois, les progrès réalisés
hyperfréquence et capteur spécial (Special en matière de moyens de traitement du
Sensor Microwave Imager – SSM/I) du signal et de technologie matérielle pour
programme de satellites météorologiques radars, ainsi que les succès en matière de
de défense (Defense Meteorological Satellite météorologie qu’a connu le programme
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de satellites TRMM suggèrent une fusion temps réel permettant le transfert au
de l’équipement radar météorologique et théâtre d’opérations des données GMTI
militaire et du traitement des données et de l’imagerie collectées au-dessus de
depuis une plateforme satellite-radar. Il celui-ci et enfin la collecte de données
apparaît clairement qu’on devrait explorer numérisées précises sur les altitudes du
la faisabilité et les avantages possibles d’une terrain.7 Le centre de commandement,
telle idée. contrôle, renseignement, surveillance et
reconnaissance (Command, Control, Intelligence,
Surveillance, and Reconnaissance – C2ISR)
Le satellite-radar : de l’Armée de l’Air américaine a une
un intégrateur de données sur vision précise de l’emploi d’un satellite-
radar – fig. 1, la cinquième d’une série de
l’espace de bataille ? six illustrations représentant les activités de
Les plans actuels visant la mise en service divers véhicules de surface, aériens et
de satellites-radar en 2010 mettent spatiaux communiquant avec les centres de
contrôle aéroterrestre pendant les phases de
l’accent sur le développement aussi bien
détermination de position, de point, de
de la technologie que d’un système de
poursuite, de choix des objectifs et des
renseignement, surveillance et
moyens de traitement, d’engagement et
reconnaissance (Intelligence, Surveillance, and
d’évaluation du cycle de choix prioritaire des
Reconnaissance – ISR) capable de fournir en
objectifs et moyens de traitement (Time-
permanence des données d’éliminateur
Critical Targeting – TCT).8 On peut voir qu’un
terrestre d’échos fixes et de radar à satellite-radar fournit une part importante
ouverture dynamique, ainsi que des des données cruciales de prise de décision
données numérisées sur les altitudes du dans toutes les phases du cycle TCT, à
terrain (Digital Terrain and Elevation Data – l’exception de celle du choix des objectifs
DTED) pour une grande partie de la terre. et des moyens de traitement. Chose
Le système devrait incorporer l’attribution intéressante, aucun plan ni rapport
des missions et le contrôle sur le champ de concernant les satellites-radar ne décrit la
bataille pour faciliter la disponibilité collecte et l’analyse des données
pratiquement en temps réel des données météorologiques, en dépit du fait que les
produites par les satellites-radar sur le phénomènes atmosphériques ont des effets
théâtre d’opérations. Il devrait également quantifiables sur tous les aspects des
permettre aux forces armées de « regarder mesures relevées par un satellite-radar dans
au fond » de domaines importants l’ensemble du cycle TCT.
précédemment inaccessibles de façon La collecte de données météorologiques
discrète sans risque pour le personnel ou quantifiables et exploitables opéra-
les ressources. On pourrait utiliser cette tionnellement effectuée par un futur satellite-
capacité – qui n’est actuellement pas radar est à la fois possible et réalisable. L’une
disponible à l’aide des moyens existants – des conceptions qui semblent le plus s’imposer
avant, pendant et après les hostilités.6 pour un satellite-radar à l’étude utilise une
Une constellation de satellites-radar approche de radar à ouverture dynamique.
permettrait de satisfaire ces besoins. Les Le Laboratoire de recherche de l’Armée
concepteurs prévoient que la constellation de l’Air prépare un vol expérimental de
offrira une recherche/poursuite jour et nuit, démonstration, dénommé TechSat 21 avec
tout temps, pratiquement constante et à un lancement prévu pour 2006, auquel
l’échelle planétaire avec éliminateur participera une formation de trois
terrestre d’échos fixes, ainsi qu’une microsatellites légers hautes performances.9
imagerie haute résolution, une liaison Les satellites en formation opéreront
descendante directe et pratiquement en ensemble comme un « satellite virtuel »
Fiorino1.indd 56 8/30/06 2:17:23 PMUTILISER UN SATELLITE-RADAR 57
DÉTERMINATION CHOIX DES
POINT POURSUITE OBJECTIFS ET ENGAGEMENT ÉVALUATION
DE POSITION
MOYENS DE PAIEMENT
Satellite-radar
Remontée de l’information et
Processus de commandement et diffusion du renseignement
contrôle pour gestion du champ
de bataille
Global Hawk
• Élément de commandement aéroporté /
responsable de décision (multirenseignement)
• Exécution d’engagement
- Gestion des forces d’intervention
sur le champ de bataille
- Alerte aux menaces
- Déconflictualisation
• Evaluation en temps réel
SA-20
Avion de commandement et
contrôle multicapteur
Croiseur Aegis
Technologie de pointe
centre d’opérations
aériennes et spatiales
Figure 1. Visualisation des futurs moyens de commandement et de contrôle de l’espace de bataille,
y compris un satellite-radar, divers autres véhicules de surface, aériens et spatiaux, des centres de
contrôle aéroportés et terrestres et de leur utilisation dans les phases de détermination de position,de
point, de poursuite, de choix des objectifs et des moyens de traitement, d’engagement et d’évaluation
du cycle TCT. (Extrait de “Transformational Command and Control for Your Generation” (Commandement et
contrôle transformationnels pour votre génération) du général de division Robert F. Behler [conférence, Air
Command and Staff College, Maxwell AFB, Alabama, janvier 2003].)
avec une seule grande ouverture d’antenne Données météorologiques
radar.10 Bien que cette configuration diffère
de celles des radars météorologiques au sol transmises par un satellite-
existants et du radar de détection de radar : avantages et utilité
précipitations actuellement embarqué sur le
Comme indiqué précédemment, les
satellite TRMM décrit plus haut, les années
radars destinés à la collecte de données
70 ont vu une démonstration de la
météorologiques et ceux qui sont à usage
détection de précipitations et d’autres essentiellement militaire ont en général
paramètres météorologiques par un radar été financés et développés séparément en
à ouverture aérodynamique aéroporté.11 Par dépit de leurs similarités en termes
conséquent, le traitement du signal météo – à d’équipement de base, de fréquences et
des fins de météorologie et d’extension d’opérations prises en charge. La
des opérations – pourrait être intégré au multiplication inutile de l’équipement
traitement analytique du flux de données mis en service a fortement (et inutilement)
transmis par le satellite-radar sans encourir augmenté le coût du soutien radar des
le coût d’un ajout à (ou d’une modification opérations aériennes militaires (et civiles)
de) tout équipement/capteur prévu pour le mais elle a également fragmenté la
satellite-radar. comptabilité de la variable matérielle la
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plus significative affectant aussi bien
l’équipement radar que les opérations
militaires soutenues par le radar : les
conditions météorologiques. Le fait que les
radars qui produisent un flux de données
numérisées puissent avoir plusieurs usages –
y compris la collecte de données
météorologiques intégrées aux données
de poursuite d’objectifs militaires – offre une
occasion manifeste d’amélioration.
Parmi des exemples d’inter applicabilité
des radars météorologiques, militaires et/ou
aériens, on peut citer la capture de routine
des zones de précipitations et de cisaillement
du vent sur les radars de contrôle de la
circulation aérienne (informations rarement
transmises aux météorologues locaux) et la
détection des paillettes larguées lors Figure 2. Image radar fournie par le Service de la
d’exercices militaires dans l’imagerie WSR-88 météorologie nationale (Shreveport, Louisiane)
NEXRAD (le réseau de radars Doppler du datant du 1er février 2003. La ligne d’échos
qui va de Tyler, Texas, à Alexandria, Louisiane,
Service de la météorologie nationale). En représente la chute de débris de la navette
outre, les radars météorologiques au sol spatiale Columbia. Le groupement d’échos
NEXRAD permirent ce qui fut peut-être la en forme d’anneau autour de Shreveport
meilleure poursuite radar de la chute de représente le fouillis au sol.
débris résultant de la catastrophe qui frappa
la navette spatiale Columbia (fig. 2).
Quelles que soient la configuration illustré par la différence de sections
définitive et les fréquences de service de la transversales que l’on note lorsqu’on
constellation de satellites-radar, il faudra regarde droit devant soi un bombardier
tenir compte des aspects météorologiques B-2 en vol – comme le ferait un radar
de l’atmosphère de la terre – en particulier au sol alors que l’appareil est encore très
les nuages, leur microphysique et les loin – puis qu’on regarde le même avion
précipitations – si la plateforme doit offrir une droit vers le bas, comme le ferait un
capacité homogène, fiable et « tout temps ». satellite-radar. Les radars à balayage vertical
Par conséquent un satellite-radar effectuera présentent le net avantage météorologique
une collecte minimum de données d’offrir une résolution bien supérieure le
météorologiques, qu’il s’agisse d’une tâche long de l’axe dans lequel les paramètres
déclarée ou non, même si cela ne sert qu’à météorologiques changent le plus sur les
désigner de nombreuses zones cachées comme distances les plus courtes (p. ex., considérons
zones de « désordre météorologique ». la distance qu’on devrait parcourir à
En outre, les satellites-radar à balayage l’horizontale pour connaître le même
vers le bas offrent un champ de visée changement de temps qu’on rencontrerait
avantageux pour les applications aussi en escaladant une montagne culminant à
bien militaires que météorologiques. En 10 000 pieds). Les radars météorologiques
particulier les radars à balayage vertical à balayage vers le bas peuvent en outre
offrent un moyen de rechange d’illumination être conçus pour consommer beaucoup
des objets qui présentent une section moins de courant et utiliser des antennes
transversale faible lorsqu’ils sont vus beaucoup plus petites dans la mesure où
horizontalement mais beaucoup plus leurs faisceaux verticaux traversent une
importante verticalement. Ce principe est « atmosphère » considérablement moins
Fiorino1.indd 58 8/30/06 2:17:25 PMUTILISER UN SATELLITE-RADAR 59
affaiblissante que leurs homologues à également que même si « nombreux sont
balayage horizontal. ceux qui pensent acquérir et mettre en service
En tant que moyen essentiel de un plus grand nombre de plateformes, rares
renseignement-surveillance-reconnaissance sont ceux qui cherchent des moyens
de l’avenir, le satellite-radar offre d’énormes permettant d’exploiter plus complètement
avantages, non seulement à cause de son les données fournies par les plateformes
champ de visée vertical depuis l’espace mais existantes et futures – nous devons mieux
également grâce à son potentiel en tant exploiter les données. »13
qu’intégrateur de données. Le traitement La collecte et l’exploitation de données
simultané de l’information météorologique – météorologiques dans l’espace, comme le
relative par exemple aux précipitations, permettent les satellites météorologiques
à l’humidité et aux vitesses du vent – de défense, ont longtemps été considérées
intégrerait en temps réel les effets comme un multiplicateur de force
environnementaux vitaux au processus TCT significatif – principalement aux niveaux
de détermination de position, de point, de stratégique et opérationnel de la guerre.
poursuite, de choix des objectifs et des L’incorporation d’informations météo
moyens de traitement, d’engagement et intégrées en temps réel aux informations
d’évaluation du cycle de choix prioritaire des GMTI ferait de la collecte de données
objectifs et moyens de traitement. Les météorologiques dans l’espace un
informations météo sont actuellement multiplicateur de force au niveau tactique
intégrées manuellement à ce processus TCT également. Les données météo collectées
en superposant l’analyse météorologique à en temps réel par des satellites-radar
l’imagerie. A cause de la lourdeur de ce pourraient effectivement fournir les
processus d’intégration, un volume significatif informations cruciales pour une prise de
d’informations météo utiles collectées à l’aide décision rapide (peut-être automatisée) dont
de moyens de renseignement-surveillance- on a besoin pour sélectionner les armes et les
reconnaissance distincts (tels que les tactiques (fig. 3). Ces informations
satellites météorologiques de défense ou hautement périssables de choix des
les satellites géostationnaires de surveillance objectifs et des moyens de traitement
de l’environnement opérationnel) est exclu résident manifestement au niveau tactique
du processus TCT. de la guerre, offrant un excellent exemple
Le fait que des plateformes publiques de la façon dont l’intégration de la collecte
et militaires telles que les radars et les de données météorologiques au traitement
satellites de soutien de défense puissent des données collectée par un satellite-
collecter des informations cruciales qui sont radar ferait de celui-ci un participant
inutilisées ou collectées inutilement et à essentiel aux six phases – détermination
grands frais par une autre plateforme de position, point, poursuite, choix des
n’échappe pas complètement aux chefs et objectifs et des moyens de traitement,
visionnaires militaires d’aujourd’hui. Le engagement et évaluation – du processus
général Lance Lord, (re), ancien commandant TCT.
du Space Command de l’Armée de l’Air, a La figure 3 démontre également que le
déclaré que « nous obtenons beaucoup Centre interarmées et/ou multinational
de données… Nous en collectons de plus d’opérations aériennes et spatiales (Joint And/
en plus et en profitons de moins en moins » ; Or Combined Air and Space Operations Center –
il admit que l’utilisation d’un satellite- JAOC/CAOC) deviendrait un foyer d’effets
radar pour fournir des informations salutaires des données météorologiques et
météorologiques intégrées accompagnant océanographiques collectées et intégrées
les informations GMTI prévues constituerait par les satellites-radar. La collecte automatisée
un exemple de possibilité de « mieux profiter de données météo intégrées en temps réel
des données ».12 Le général Lord nota par des satellites-radar augmenterait
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Stratégique NIV
EAU
DE G
UER
RE
Opérationnel
• Planification à long terme
• Déploiements de troupes
• Développement de moyens d’action Tactique
• Élaboration d’une stratégie
Climatologie, • Force expéditionnaire aérienne et spatiale et déploiement de la force
perspectives saisonnières
prévisions à long • Lettre d’information du commandant de la force interarmées
terme • Forme du champ de bataille
Prévisions à 5 jours à l’échelle • Planification défensive / offensive
mondiale/théâtre d’opérations
• Élaboration d’un ordre de mission, choix des armes
Prévision pour la zone • Emploi de la force expéditionnaire aérienne et spatiale
d’opérations
• Planification des missions
Planification/prévisions • Sélection d’une tactique
(propres à la mission) • Choix des armes
• Réunion d’information des équipages
Prévisions pour les objectifs
(feu vert / feu rouge) Bombardement
de l’objectif
• Estimation des dégâts causés par
les bombes
H – 30 jours H – 120 heures H – 72 heures H – 36 heures H – 12 heures H – 3 heures Heure H H+
Figure 3. Impact des conditions météorologiques sur les opérations aux niveaux stratégique,
opérationnel et tactique de la guerre. (Adaptée d’une diapositive AF/XOW, général de brigade David L.
Johnson, (re)“Environmental Situational Awareness”(Connaissance de la situation environnementale), [avant-
première de la conférence sur la météorologie donnée dans le cadre du cours destiné aux commandants
des composantes aérienne et spatiale de la force interarmées, Air War College, Maxwell AFB, Alabama, 8
février 2003].)
grandement la capacité de l’équipe météo une analyse météorologique mettrait les
du CAOC à soutenir immédiatement et chefs militaires ainsi que les centres de
simultanément les opérations des cinq commandement et contrôle « plus sagaces »
divisions de celui-ci (stratégie, plans, au courant de ces informations et pourrait
opérations en cours, renseignement- améliorer les prévisions météo numérisées
surveillance-reconnaissance et mobilité à l’échelle mondiale – pour les activités
aérienne) à tous les niveaux de la guerre. aussi bien militaires que civiles. La collecte
De telles informations météo collectées dans de données météorologiques par un
l’espace et entrelacées opérationnellement satellite-radar et le traitement du signal qui
appuieraient fermement l’affirmation du en résulte fournirait sans aucun doute
général de brigade David L. Johnson, (re), des informations atmosphériques sur de
ancien directeur du Service météorologique vastes zones qui ne sont pas
de l’Armée de l’Air, selon qui la météorologie échantillonnées régulièrement. La simple
est l’élément de renseignement-surveillance- incorporation en temps opportun de telles
reconnaissance crucial, ce qu’il exprime en données au système d’assimilation des
utilisant l’acronyme « WISR » (W comme données météorologiques à l’échelle
“weather” [météo], plus “ ISR” [initiales des planétaire pourrait améliorer grandement
mots anglais signifiant renseignement- les prévisions météo numérisées à courte et
surveillance-reconnaissance], que l’on moyenne portées. Une étude récente a
prononce « wiser » [plus sagace]).14 montré que l’incorporation de plus de 170 000
L’exploitation du flux de données observations automatisées effectuées à partir
fourni par les satellites-radar pour permettre d’avions commerciaux dans le monde entier
Fiorino1.indd 60 8/30/06 2:17:27 PMUTILISER UN SATELLITE-RADAR 61
entraîna une réduction de 10 pourcent des que ceux qui sont embarqués à bord des
erreurs de prévisions de vent dans le satellites DMSP, suggère que les effets
modèle à cycle d’actualisation rapide utilisé d’obscurcissement du temps pourraient
aux Etats-Unis.15 Il est intéressant de finir par être réduits ou pratiquement
noter que les observations automatisées éliminés pendant le traitement du signal
effectuées à partir d’avions commerciaux (suppression du « désordre météorologique »).
furent principalement enregistrées à une Un autre avantage de l’ajout d’un radiomètre
même altitude proche de 30 000 pieds à chacun des satellites de la constellation de
plutôt que dans toute l’atmosphère. Le satellites-radar est le triplement de la
satellite-radar pourrait collecter des couverture au sol (voir plus haut l’examen du
données de profil atmosphérique (à satellite TRMM). Des mesures par radiomètres
plusieurs intervalles verticaux espacés permettraient une caractérisation plus
régulièrement au-dessus de chaque point complète de la météo dans la mesure où la
de la surface), permettant d’obtenir des combinaison de capteurs de radar/radiomètre
données beaucoup plus abondantes qui expliquerait mieux les propriétés de
conduiraient probablement à leur tour à dispersion et d’émission de l’atmosphère et
une amélioration considérable des de ses éléments constitutifs naturels et
prévisions météo numérisées. artificiels. Une telle caractérisation de
Les techniques mises au point pour l’environnement météorologique dans
effectuer le traitement du signal des lequel opère le satellite-radar faciliterait
informations météorologiques collectées par l’élimination des conditions ambiantes
satellite-radar pourraient ultérieurement défavorables qu’un adversaire pourrait
conduire à des méthodes d’extraction de exploiter pour se mettre à couvert.
données météo intégrées fournies par le L’ajout d’un radiomètre à bord d’un
système radar interarmées de surveillance et satellite-radar causerait évidemment un
d’attaque d’objectifs (JSTARS) et par les alourdissement et un renchérissement.
radars à ouverture dynamique (SARs) Cependant, les radiomètres utilisé
Global Hawk. Une exploitation totale des actuellement à bord des satellites DMSP
moyens radars spatiaux et aéroportés et TRMM sont fiables, scientifiquement
pour toutes les informations GMTI, DTED sains et disponibles immédiatement dans
et météorologiques est en accord total le commerce. Leur coût paraîtrait dérisoire
avec le concept de choix collaboratif comparé aux coûts totaux du développement
réseau centrique des objectifs et des moyens du satellite-radar.
de traitement (Network Centric Collaborative
Targeting – NCCT) du plan de transformation,
un système d’exploitation conçu pour intégrer Conclusions
totalement les moyens de renseignement-
surveillance-reconnaissance aériens, spatiaux Comme indiqué précédemment, il n’est
et de surface au niveau numérique.16 Le pas possible de collecter ni de traiter
plan déclare que « en permettant une opérationnellement les données météo
interface transparente de machine à reçues de pratiquement tous les radars à
machine, le NCCT peut améliorer de façon cause de l’ampleur considérable du
spectaculaire l’environnement de traitement traitement du signal nécessaire pour obtenir
géo réparti en exerçant un effet multiplicateur de ces systèmes des informations utiles
sur les capteurs, les communications et les et rapidement communicables. Jusqu’à
systèmes de traitement existants. »17 l’avènement des composants électroniques
Enfin, la recherche météorologique à semi-conducteurs à la fin des années 60
menée actuellement à l’aide du radar de et des progrès accomplis ensuite en
détection de précipitations TRMM associé à matière de technologie informatique,
des radiomètres passifs à hyperfréquence tels l’ampleur du traitement du signal radar
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nécessaire obligea à avoir recours à des dans toutes les phases du cycle TCT de
équipements distincts et à des analystes détermination de position, point, poursuite,
ayant reçu des formations elles aussi choix des objectifs et des moyens de
distinctes pour chaque discipline radar. traitement, engagement et évaluation. Cela
En dépit des moyens modernes qui permettrait d’extraire encore plus de
permettent désormais un traitement fonctionnalité du système à satellites-radar
automatisé et intégré du signal, cette et de garantir qu’il est tenu compte au
division entre radars militaires et maximum de la météorologie en temps réel
météorologiques persiste aujourd’hui – (pas des prévisions) lors de la prise des
témoin le manque d’attention accordé décisions prioritaires concernant la sélection
à la météorologie dans le projet de des armes et des tactiques. Par conséquent,
satellites-radar. les informations météorologiques fournies
Cet article suggère que la collecte de par un satellite-radar incorporeraient
données météorologiques quantifiables et efficacement des données météo très utiles
exploitables opérationnellement par un fournies par un moyen spatial au niveau
futur satellite-radar apparaît à la fois tactique de la guerre, ainsi qu’aux
possible et réalisable. Les techniques niveaux stratégique et opérationnel.
permettant d’obtenir des informations L’exploitation des données météo
météorologiques à l’aide des méthodes collectées par un satellite-radar permettrait
et de l’équipement proposés pour le également d’obtenir une vaste source de
satellite-radar existent depuis longtemps. données météo observées dans le monde
L’exploitation d’informations météo entier et ainsi d’améliorer les prévisions
intégrées collectées par satellite-radar météo numérisées destinées aux activités aussi
est réalisable parce qu’elle pose un bien militaires que civiles. En plus des
problème de traitement du signal plutôt informations sur le vent recueillies grâce à
qu’un autre qui exigerait l’utilisation d’un l’effet Doppler, un satellite-radar fournirait
nouvel équipement coûteux. Nous devons des informations sur le profil microphysique –
toutefois mener d’importantes recherches précipitations, nuages et humidité –, ce qui
supplémentaires afin de développer des pourrait améliorer de façon significative les
algorithmes particuliers d’extraction de prévisions numérisées. Afin de quantifier
données météo utilisables sur le flux de d’une façon plus précise la contribution des
données des satellites-radar. Le service données météo collectées par des satellites-
chargé du programme de satellites de ce type radar à l’amélioration des prévisions au profit
devrait par conséquent travailler en des activités aussi bien militaires que civiles, le
étroite collaboration avec les écoles service chargé du programme de satellites-
militaires du troisième cycle telles que l’Air radar devrait mener une étude en coopération
Force Institute of Technology et la Naval avec l’Agence météorologique de l’Armée de
Postgraduate School pour mener l’effort de l’Air, qui est dans une position idéale pour
création des algorithmes. Le recours à des examiner les effets d’observations météo
écoles militaires devrait permettre de supplémentaires sur les modèles
maintenir les coûts de recherche en météorologiques. Cette agence est chargée de
dessous de ceux qu’on pourrait encourir fournir des prévisions basées sur des modèles
avec des établissements civils. numérisés à échelle fine pour différentes
La collecte de données météo intégrées régions du monde jusqu’à quatre fois par
en temps réel transmises par le satellite- jour.
radar permettrait de profiter de l’utilité L’exploitation des données météo pourrait
et de l’avantage qu’offre l’entrelacement procurer des avantages encore plus grands au
total de ces données dans le cycle TCT et programme de satellites-radar si les coûts plus
ainsi d’incorporer immédiatement des élevés associés à l’acquisition d’un matériel
informations météo cruciales périssables supplémentaire deviennent acceptables. C’est
Fiorino1.indd 62 8/30/06 2:17:28 PMUTILISER UN SATELLITE-RADAR 63
la raison pour laquelle une étude complète extraites du flux de données du satellite-radar
par analyse des coûts du besoin, des avantages proposé s’avérerait militairement avantageux,
et de la justification des initiatives rentable et utile aux activités civiles. Compte
d’exploitation des données météo collectées tenu de l’effet de la météorologie sur tous les
par satellites-radar s’impose absolument. Une aspects des opérations militaires et de sa
telle étude – que l’Air Force Institute of Technology, situation de milieu dans lequel un satellite-
la Naval Postgraduate School ou une combinaison radar évoluera, l’argument le plus solide que
des deux sont peut-être les plus qualifiés pour l’on puisse avancer est peut-être que le
mener – pourrait mettre en lumière à la fois programme de satellites-radar ne peut
une solution à coût minimum sans acquisition atteindre son objectif d’« élaboration d’une
de matériel supplémentaire et un projet plus architecture intégrée et interopérable de
coûteux et plus avantageux impliquant gestion de l’information à l’échelle d’un
certains ajouts au satellite-radar. théâtre d’opérations ou du pays » sans
Cet article suggère qu’un traitement incorporer le traitement du signal
simultané des données météorologiques météorologique.18 q
Notes
1. Richard J. Doviak et Dusan S. Zrnic, Doppler Radar 11. D. Atlas, C. Elachi et W. E. Brown Jr., “Precipitation
and Weather Observations (Radar Doppler et observations Mapping with an Airborne Synthetic Aperture Imaging Radar”
météorologiques), (San Diego: Academic Press, 1993), 6. (Cartographie des précipitations à l’aide d’un radar
2. Robert Meneghini et Toshiaki Kozu, Spaceborne imageur aéroporté à ouverture dynamique), Journal of
Weather Radar (Satellite-radar météorologique), (Boston: Geophysical Research, n° 82 (1977): 3445–51; Meneghini et
Artech House, 1990), 1. Kozu, Spaceborne Weather Radar (satellite-radar), 105–7.
3. C. D. Kummerow et K. Okamoto, “Space-Borne 12. John A. Tirpak, “The Space-Based Radar Plan” (Le
Remote Sensing of Precipitation from TRMM” (Télédétection projet de satellites-radar), Air Force Magazine, août 2002, 65.
dans l’espace des précipitations par TRRM), in Review of 13. Général Lance W. Lord, entretien avec l’auteur,
Radio Science, sous la direction de W. Ross Stone (Hoboken, Air Command and Staff College, Maxwell AFB, Alabama,
NJ: Wiley-IEEE Press, 1999), 487–502. 24 février 2003.
4. Ibid. 14. Général de brigade David L. Johnson, (re)
5. Steven T. Fiorino, “Investigation of Microphysical “Environmental Situational Awareness” (« Connaissance de
Assumptions in TRMM Radiometer’s Rain Profile Algorithm la situation environnementale » – avant-première de la
Using KWAJEX Satellite, Aircraft and Surface Datasets” conférence sur la météorologie donnée dans le cadre du
(Examen des hypothèses microphysiques soutenant cours destiné aux commandants des composantes
l’algorithme de profil de précipitations du radiomètre aérienne et spatiale de la force interarmées), Air War
TRRM à l’aide d’ensembles de données pour moyens College, Maxwell AFB, Alabama, 8 février 2003).
spatiaux (satellite KWAJEX), aériens et de surface) (thèse 15. William R. Moninger, Richard D. Mamrosh et
de doctorat, Florida State University, 2002), 13. Patricia M. Pauley, “Automated Meteorological Reports from
6. Fiche d’information de l’Armée de l’Air, “Space- Commercial Aircraft” (Rapports météorologiques automatisés
Based Radar – SBR” (Satellite-radar), juin 2001, 1. fournis par les avions commerciaux), Bulletin of the American
7. Ibid. Meteorological Society 84, n° 2 (février 2003): 203–16.
8. Quartier général de l’Armée de l’Air, Division de la 16. Quartier général de l’Armée de l’Air, Division de
Transformation, “The USAF Transformation Flight Plan, la Transformation, “USAF Transformation Flight Plan” (Le
FY03–07 ” (Le plan de transformation de l’Armée de l’Air, plan de transformation de l’Armée de l’Air), 1.
exercices 2003-07), novembre 2002, 3. 17. Ibid.
9. Jane Sanders, “Radar Revolution: Space-Based Radar 18. Secrétariat d’état à l’Armée de l’Air, “Space Based
Operating from a Microsatellite Cluster Will Provide New Radar Battle Management Command, Control and
Military Capabilities” (Révolution du radar : un satellite- Communications Risk Reduction (SBR BMC3 Risk Reduction)”
radar opérant au sein d’un groupe de microsatellites (Réduction du risque affectant le commandement,
offrira un nouveau potentiel militaire), Research Horizons contrôle et communication pour la gestion tactique par
Magazine, automne 2002, 1. satellite-radar), 30 décembre 2002.
10. Ibid.
Fiorino1.indd 63 8/30/06 2:17:28 PMVous pouvez aussi lire
