Le terme radar est un acronyme
adopté au cours de la Seconde Guerre mondiale par l'US Navy, signifiant: RAdio Detection
And Ranging
(Système de détection et
de télémétrie par ondes radio).
Les
radars n'indiquent pas seulement la présence et la distance d'un objet éloigné, mais
déterminent également sa position dans l'espace, sa taille, sa forme, ainsi que sa
vitesse et sa direction. Mis au point à l'origine comme instrument de guerre, le radar
est aujourd'hui également utilisé dans d'autres domaines, comme la navigation, le
contrôle du trafic aérien, la météorologie, la volcanologie ou le contrôle de vitesse
des automobiles.
Les
concepts de base du radar sont fondés sur les équations régissant les ondes
électromagnétiques, formulées par le physicien britannique James Clerk Maxwell en 1864.
L'ingénieur
allemand Christian Hülsmeyer fut le premier, en 1904, à suggérer l'utilisation d'échos
radio dans un appareil de détection afin d'éviter les collisions en navigation maritime.
On peut
distinguer trois étapes dans l'histoire de ses débuts.
Au cours des
années 1920, diverses expérimentations de détection à l'aide d'ondes radio furent
réalisées avec succès (Appleton en Angleterre en 1924, Breit et Tuve, Hyland, Taylor et
Young aux États-Unis, Mesny et David en France).
Au milieu des
années 1930, elles débouchèrent sur des applications concrètes grâce aux progrès de
l'électronique. On installa ainsi en France, sur la ligne Maginot, des radars à ondes
continues, d'une portée d'une dizaine de kilomètres. De même, on équipa le paquebot
Normandie d'un appareil de détection électromagnétique à ondes décimétriques,
capable de détecter les icebergs dans le brouillard.
A partir de
1935, les recherches s'orientèrent vers la réalisation de radars à impulsions, à la
suite de deux mémorandums du Britannique R. Watson-Watt.
En 1938, deux chercheurs français, Ponte et Gutton, mirent au point l'un
des dispositifs les plus importants en ce domaine : le tube à faisceau électronique,
appelé magnétron à cavité résonante, qui émet des
impulsions de haute fréquence (longueur d'ondes centimétriques).
Diverses
entreprises françaises construisirent alors des radars pour la Défense Nationale.
Les Allemands
installèrent leurs propres systèmes ; mais, fondant sa stratégie sur l'offensive, le
IIIe Reich accorda moins d'importance au radar et développa plutôt la radionavigation.
Parallèlement,
une ligne de stations radars fut installée le long des côtes sud-est de l'Angleterre
afin de détecter les agresseurs aériens ou maritimes. Ce système joua un rôle
essentiel dans la bataille d'Angleterre (août-octobre 1940), au cours de laquelle la
Luftwaffe (armée de l'air de l'Allemagne nazie) ne parvint pas à affirmer sa suprématie
dans le ciel britannique.
A partir de
1940, la collaboration des Britanniques avec les Américains donna aux Alliés une avance
décisive dans cette technologie, supériorité technique qui se maintint jusqu'à la fin
de la guerre.
Au début des années 80, les radars équipés d'émetteurs à
magnétron, dont la phase est incontrôlable, avaient prouvé leurs limites. Pour
améliorer la discrimination entre échos utiles et échos fixes, les industriels
abandonnent les magnétrons ou klystrons au profit d'amplificateurs à transistor appelés
état solide, moins puissants mais beaucoup plus performants en terme de stabilité
de phase.
Les services de
contrôle de la circulation aérienne ont la charge d'assurer le bon déroulement des vols
dans les meilleures conditions de sécurité et de régularité.
La fourniture d'une
image représentative de la situation aérienne dans une zone géographique donnée,
contribue à satisfaire ces deux exigences.
Depuis
1960, deux moyens complémentaires, permettent d'élaborer cette image :
le
radar primaire de surveillance et le radar secondaire de surveillance.
Tous deux ont pour fonction de détecter et de positionner les
objets évoluant dans l'espace aérien.
Le radar primaire permet de localiser des cibles passives en
analysant l'écho réfléchi par ces cibles après l'émission d'une OEM.
Le radar secondaire quant à lui, interroge les cibles qui doivent
disposer d'un transpondeur émettant dans la bande de fréquence du radar.