Radar Virtuel

SBS-1 : Le radar virtuel

Il existe quatre modèles de récepteurs dits "radars virtuels" : le SBS-1 de Kinetic (et sa nouvelle version SBS-1er), la RadarBox d'Airnav, le SSR-1 d'Aurora et le PlaneGadget.
Nous nous intéresserons ici au seul SBS-1.

Virtuel ? Pourtant, ces objets sont bien réels : une petite boîte, une antenne, un câble de liaison vers un ordinateur.

Alors, pourquoi virtuel ? Pour bien comprendre le pourquoi de l'adjectif, il convient de revenir quelques années en arrière et de se remémorer quelques points clés de l'histoire du radar.

Le RADAR

Cliquez pour agrandir l'imageRADAR ou d'ailleurs RA.D.A.R. car, à la base, c'est un acronyme pour RAdio Detection And Ranging que l'on pourrait traduire par "détection et mesure de distance par radio" ou mieux, Système de détection et de télémétrie par ondes radioélectriques.

Car le radar accomplit ces deux tâches : détection d'une "cible" et mesure de la distance à laquelle elle se trouve. Nous allons voir que tout cela a beaucoup évolué car c'est une invention qui a révolutionné les domaines de l'aviation et de la stratégie militaire depuis le début du XXe siècle.

Alors, le radar, de par son nom, est-il une invention anglaise comme on le dit ?

En fait, c'est une invention à la paternité partagée :
En 1904, Christian Hülsmeyer, un Allemand, montre qu'il est possible de détecter la présence de bateaux dans un brouillard très dense à l'aide d'ondes radio. Cette démonstration sera suivie de nombreuses autres tentatives dans les décennies suivantes.

Et c'est la France qui dépose (au nom de la Compagnie générale de Télégraphie sans fil - CSF) en 1934 un brevet sur un système de détection par ondes courtes : les premiers radars à ondes décimétriques équipent deux navires.

Pourtant, en 1935, l'Anglais Robert Watson-Watt est considéré comme l'inventeur officiel du radar en déposant un brevet. Et les Britanniques créent et installent un premier réseau de radars baptisé "Chain home" (350 kW et une fréquence de récurrence des impulsions de 20 µs comprise entre 12,5 et 25 par seconde).

Parallèlement, d'autres pays travaillent également sur la question et les Allemands ne seront pas les derniers ! En fait, on peut dire que l'invention du radar est plutôt une "oeuvre collective" qu'une action individuelle.

Il résulte de tout cela que des systèmes opérationnels ont ainsi pu être utilisés au cours de la Seconde Guerre mondiale dans les deux camps, tant pour les radars au sol que pour des radars embarqués.


La partie technique

Les premiers essais ont eu lieu en ondes courtes, sur 30 MHz environ. D'abord en ondes continues (CW = continuous waves) puis en mode impulsionnel.

Pourquoi impulsionnel ? Parce qu'on s'est vite aperçu des avantages : on pouvait 1) disposer d'une plus forte puissance d'émission et 2) écouter l'écho entre deux impulsions.

Le principe est simple : on connaît la vitesse de propagation des ondes (300 000 km/s), on peut donc, en mesurant le temps qui sépare l'impulsion émise de la réception de son écho, déterminer la distance qui sépare la cible de l'émetteur radar (sans oublier que l'impulsion reçue aura parcouru deux fois la distance séparant le radar de sa cible). De nos jours, la commutation nécessairement rapide entre émission et réception est assurée par un circulateur.

Par la suite, on est très vite monté en fréquence et on a utilisé des antennes à faisceau concentré sur 80 MHz puis 200 MHz. Dès 1927, on savait émettre sur 16 cm et c'est d'ailleurs cette longueur d'onde qui a été retenue à l'époque pour les premiers radars embarqués sur les bateaux. Mais pendant la seconde guerre mondiale, on avait déjà atteint les ondes centimétriques, avec des radars travaillant sur 10 cm.

Aujourd'hui, on utilise des matériels travaillant entre la bande F et la bande L  soit 10 cm à 7 mm de longueur d'onde pour les radars sol, en fonction de leur rôle.

Au final de l'émetteur, pour délivrer suffisamment de puissance, une drôle de triode : le magnétron qui comportait deux demi-anodes imbriquées l'une dans l'autre et rentrant en résonance (dit à "anodes fendues"). L'histoire retient que le magnétron est dû à la CSF et c'est Maurice Ponte, un Français, qui en a fourni les plans aux Anglais en 1940.

Ce n'est que plus tard qu'on inventa et utilisa le magnétron à cavité (où l'énergie délivrée est prélevée par une boucle et transmise par guide jusqu'à l'antenne). Il faut noter qu'on savait déjà produire ainsi plusieurs dizaines de kW HF pendant une courte période, environ 5 µs.
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La visualisation

Ce n'est pas tout de détecter une cible, encore faut-il pouvoir la visualiser. On utilisait pour cela des écrans cathodiques à forte rémanence (couche de phosphore) appelés PPI pour Plan Position Indicator. Le balayage de l'écran tourne à la même vitesse et en synchronisme avec l'antenne, généralement sur 360°. Quand un écho apparaît, il est immédiatement visible sur l'écran. L'émetteur est au centre de l'écran. Pour déterminer la distance, on dispose de cercles concentriques régulièrement espacés. L'ennui c'est que ce système ne donne aucune idée de l'altitude de la cible... Et, de par la forme du lobe de rayonnement de l'antenne on peut manquer celles qui sont à très basse altitude.


Radar Primaire

Pour en savoir plus sur la position de la cible, notamment en terme d'altitude, il va falloir mettre en place un radar de site... Il fera la même chose que le radar d'azimut mais dans le plan vertical. Ce que l'on vient de décrire, c'est le radar Primaire. Il fonctionne en recevant la fraction de son émission réfléchie par l'écho. Son antenne effectue un tour toutes les six secondes.

Très vite, on a perçu les limitations d'un tel système : on savait détecter une cible, en site et azimut mais était-elle amie ou ennemie ? En anglais, Friend or Foe ? Cette question allait donner naissance à l'IFF (Identification Friend or Foe) et au radar secondaire.

L'IFF et le Radar Secondaire

Cette fois, le principe est différent : le radar secondaire (SSR "secondary surveillance radar" pour les Anglais) va émettre vers la cible mais il ne s'occupera pas de recevoir l'écho de son émission. Cette émission a pour but de déclencher une réponse fournie par un appareil placé à bord de la cible appelé IFF pour les militaires, transpondeur pour les civils. Cet émetteur fonctionne dans la bande des 1 GHz. En gros, le radar demande "qui es-tu", l'avion répond avec son info transpondeur. Les deux antennes des radars primaire et secondaire sont mécaniquement couplées. Grâce à l'écho reçu par le primaire, le secondaire sait que la réponse qu'il reçoit vient bien de l'avion interrogé et qu'il ne s'agit pas d'un autre qui pourrait, éventuellement, avoir le même code transpondeur. L'interrogation du sol se fait sur 1030 MHz, la réponse de l'avion sur 1090 MHz.

Nous n'allons pas rentrer dans les détails car il existe plusieurs modes de fonctionnement, ce serait trop long et présenterait peu d'intérêt ici, des recherches par l'intermédiaire de Google vous permettront d'en apprendre davantage.

En gros, le contrôle aérien attribue à chaque avion un code à 4 chiffres (code transpondeur)... dont les chiffres vont de 0 à 7 soit 4096 combinaisons possibles. Affiché sur le boîtier de commande du transpondeur de l'avion, ce code provoquera une réponse (émission du transpondeur embarqué) quand il correspondra au code reçu du radar sol... On voit l'intérêt : plus question d'onde réfléchie plus ou moins bien suivant le type de cible illuminée, avion léger ou A380. Le radar sol va recevoir une émission dans laquelle seront codées des informations. En mode A, seulement l'identification de l'avion par son code transpondeur, en mode C la même chose avec, en plus, l'altitude de l'avion récupérée à partir d'un équipement de bord appelé alticodeur...

Au sol, grâce à l'informatique, sur l'écran des contrôleurs, on sait traduire le code transpondeur en numéro de vol, afficher l'altitude, dire si l'avion monte ou descend, bref... ajouter un certain nombre d'informations au simple écho reçu par un radar primaire.

Pour différentes raisons, notamment à cause de l'accroissement important du trafic aérien, ce système de transpondeur à 4096 combinaisons s'est avéré insuffisant. On a alors imaginé autre chose...

Le Mode S

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Pourquoi ne pas attribuer à tout avion, dès sa mise en service, un code qui serait unique et qui permettrait de l'identifier partout dans le monde entier ? On a donc retenu un code à 24 bits, permettant plus de 16 millions de combinaisons (exactement 16 777 214), qui évite tout risque de voir deux avions avec un même code transpondeur. Chaque pays, en fonction de son importance, a reçu une plage de codes de Mode S. A l'installation du transpondeur dans l'avion, on introduira ce code unique dans sa mémoire.

Un transpondeur de Mode S va envoyer vers le sol d'autres informations suivant les options câblées dans l'avion. Des normes ont été établies, les opérateurs des différents appareils s'efforcent maintenant de les suivre... même si les dates de mise en service du Mode S sur l'Europe ne cessent de reculer. Il faut noter que même les avions légers devront être équipés, à terme, d'un transpondeur de Mode S s'ils souhaitent évoluer dans certains espaces réglementés.


L'avion transmet (dans le cas le plus complet) :
  • son identifiant de Mode S ;
  • son immatriculation ou son numéro de vol ;
  • une répétition du code transpondeur qui lui est assigné ;
  • sa position en longitude et latitude ;
  • son altitude à 25 pieds près ;
  • sa route ;
  • sa vitesse sol.

A l'heure actuelle, environ 20 % (statistique personnelle) des avions équipés du Mode S ne transmettent pas leur position mais seulement leur identifiant, leur immatriculation, l'altitude.

Ce système est séduisant car il allège considérablement la charge d'un réseau de radars sol...

Les données transmises par l'avion peuvent être reçues facilement grâce à des matériels comme le SBS-1 de Kinetic ou ses concurrents. Ainsi, tout amateur peut voir sur l'écran d'un ordinateur la position des avions qui évoluent dans son environnement.

Côté équipement
Il faut donc disposer d'une antenne sur 1090 MHz (on adopte en général une antenne omni sauf si on veut privilégier une direction), d'un récepteur SBS-1 (on commence aussi à voir des descriptions de matériels "fabrication amateur" faites à partir de récepteurs TV SAT modifiés), d'un ordinateur...

Ce qu'on voit ?
Approximativement 75 % du trafic apparaît sur la carte, une petite partie supplémentaire peut être identifiée dans la liste (sans report de position), quelques appareils (environ 10 %) ne sont pas encore équipés. Ceci pour les aéronefs civils, les militaires n'ayant pas pour vocation d'être vus par n'importe qui !

Le SBS-1 et son logiciel

Cliquez pour agrandir l'imageLe SBS-1 se présente sous la forme d'une boîte à peine plus grande qu'une cassette vidéo. A l'intérieur, le récepteur 1090 MHz et les circuits de traitement du signal. La communication avec le PC s'effectue par le biais d'une liaison USB. Ce connecteur USB peut aussi fournir l'alimentation (les anciens modèles de SBS-1 étaient livrés avec une alimentation extérieure de 5 V).

Il n'y a pas de bouton marche-arrêt, l'utilisateur ne dispose que de quelques LED qui indiquent : la mise sous tension, la connexion USB, le fonctionnement en liaison avec le logiciel et 4 LED bleues indiquant l'activité Mode S. Une seule LED allumée égale peu de signaux reçus, 4 LED allumées... égale beaucoup de signaux reçus.

Le SBS-1 est livré avec une petite antenne à laquelle il est relié par un câble coaxial de 3 mètres. Cette antenne permet déjà une réception "honorable" si elle est bien dégagée mais elle gagne à être remplacée par une antenne plus performante.
BaseStation
Le logiciel installé sur le PC s'appelle BaseStation. Son rôle consiste à interpréter les trames reçues du SBS-1 et procéder à leur affichage sur une carte au tracé vectoriel. Cette carte peut être complétée avec des informations issues de fichiers définis par l'utilisateur (points caractéristiques, villes, découpage des espaces aériens, positions des moyens de radionavigation, etc.)

En plus de la carte, BaseStation affiche une liste des avions reçus. Cette liste est importante car, tous les avions n'étant pas équipés avec un dispositif de report de position, une partie d'entre eux n'apparaissent pas sur la carte mais seulement dans cette liste. Elle constitue un excellent complément à la carte, lors de l'observation du trafic.

L'utilisateur définit les différentes cartes qui l'intéressent, par secteurs géographiques. Ces cartes sont ensuite accessibles par des onglets.

BaseStation présente de nombreuses options de configuration : nous ne les évoquerons pas ici mais sachez que l'on peut décider ainsi de "l'aspect" de l'affichage et du nombre d'informations présentes à l'écran.

Le logiciel gère un port de communication permettant l'accès aux données par des programmes tiers. A l'origine, ce port présentait "pour des raisons de sécurité aérienne" ces données avec un délai de 5 minutes. Les utilisateurs ont fini par faire entendre raison au constructeur et ce délai a finalement été supprimé.

Cliquez pour agrandir l'imageLes informations affichées
Chaque avion, à partir de son code de Mode S, possède une fiche que l'utilisateur peut compléter : type d'appareil, immatriculation, date de mise en service, compagnie exploitante, etc. Cette fiche fait toute la richesse du logiciel, c'est grâce à elle que l'on peut savoir quel est l'avion que l'on voit sur l'écran. A l'origine, peu d'avions étaient ainsi renseignés. Avec le temps, des bases de données sont apparues et Internet a permis de faire une mise à jour de ces fiches en temps réel... Tout est enregistré dans un fichier au format SQB qu'il est très prudent de sauvegarder régulièrement. Il y a donc des informations qui découlent automatiquement de la réception Mode S / ADS-B et d'autres qui en sont dérivées par l'intermédiaire de renseignements fournis par des fichiers externes (logos des compagnies, photos des avions, etc.)
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Les informations présentes à l'écran sont les suivantes :
Avion équipé d'un seul transpondeur de Mode S, sans ADS-B :
  • code de Mode S ;
  • code transpondeur attribué par l'ATC* ;
  • altitude ;
  • callsign (immatriculation ou numéro de vol).

Avion équipé ADS-B (éventuellement avec report de position) :
  • code de Mode S ;
  • code transpondeur attribué par l'ATC* ;
  • callsign (immatriculation ou numéro de vol) ;
  • altitude ;
  • vitesse ascentionnelle ;
  • route suivie ;
  • vitesse sol ;
  • position (longitude & latitude).

*ATC = organisme de contrôle aérien.
Etiquette radar
Les informations ci-dessus sont affichées à côté du petit carré (plot radar) représentant la position de l'avion (photo de gauche). L'utilisateur peut définir quelles informations il souhaite voir ainsi affichées (dans le but de ne pas trop charger l'écran par exemple).
Derrière l'avion, une trace matérialise la route qu'il a suivie. Une option permet aussi "d'estimer" la route qu'il suivra en représentant un vecteur devant l'avion... On obtient ainsi une représentation qui se rapproche de celles que l'on peut voir sur les écrans des organismes de contrôle aérien.

A titre d'exemple, en cliquant sur la vignette à gauche, voyez ce à quoi ressemble (photo de droite), sur un radar anglais, l'étiquette "complète" d'un avion doté du Mode S et de l'ADS-B...

L'antenne

Cliquez pour agrandir l'imageEn radio, l'antenne revêt une importance capitale. Les avions volent très haut et leurs transpondeurs (appareil qui transmet les informations reçues par le SBS-1) ont une portée "optique". On peut les recevoir de très loin... à condition que l'antenne de réception ne soit pas masquée dans leur direction. D'où l'intérêt de placer cette antenne le plus haut possible et qu'elle soit aussi bien dégagée que permis !

La longueur du câble coaxial livré avec l'antenne d'origine ne permet pas de bien la dégager. De ce fait, un grand nombre d'utilisateurs ont choisi de s'équiper d'une antenne plus adaptée, reliée à leur récepteur par un câble plus long.
Il existe, sur le marché, plusieurs modèles d'antennes 1090 MHz commercialisées par des sociétés. A titre d'exemple, nous en montrons une ici... Ces antennes sont "omnidirectionnelles", c'est-à-dire qu'elles reçoivent les signaux dans toutes les directions.

Il est possible, avec un peu de dextérité et les renseignements nécessaires, de réaliser soi-même une antenne de réception 1090 MHz dont les performances seront au moins égales, sinon supérieures, à celles des antennes commerciales. Le modèle qui tend à être le plus répandu est "l'antenne Franklin". 

Le préamplificateur

Cliquez pour agrandir l'imageLes pertes dans les câbles coaxiaux sont très importantes sur 1090 MHz. Dès que l'on dépasse certaines longueurs, il devient nécessaire de mettre un préamplificateur juste sous l'antenne (donc en haut du câble coaxial). Ce préamplificateur sera chargé de compenser les pertes du câble. Le modèle le plus économique est prévu... pour la réception de la télévision par satellite ! Il s'agit d'un préamplificateur "à large bande" (qui ne se limite pas au 1090 MHz) ce qui peut, dans certains cas, occasionner des déboires. Toutefois, en matière de rapport prix/performances, il est imbattable.

Mais l'utilisateur exigeant préfèrera choisir un préamplificateur sélectif, spécialement conçu pour la bande 1090 MHz. Le meilleur modèle, disponible actuellement sur le marché, est celui fabriqué par une entreprise allemande "Kühne" présentant un gain de 30 dB. Cher, mais d'excellente facture, il présente un gain imbattable et ne peut être que recommandé pour une réception "de course".

Ce préamplificateur, qu'il soit sélectif ou large bande, est alimenté par l'intermédiaire du câble coaxial, en injectant une tension après la prise antenne du SBS-1. Ceci oblige à intercaler "un injecteur de tension", petit montage destiné à faire en sorte que la tension d'alimentation parte vers le préamplificateur et non vers la prise antenne du SBS-1, ce qui occassionnerait de gros dégâts !

Il faut absolument résister à la tentation, soufflée par la facilité, de mettre le préamplificateur à la sortie du SBS-1, c'est-à-dire au bas du câble coaxial car, dans ce cas, on dégrade fortement la réception (dégradation du rapport signal sur bruit).

Le câble coaxial

Cliquez pour agrandir l'imageNous l'avons évoqué, le câble coaxial a un rôle capital car il occasionne des pertes importantes en fonction de sa longueur. Il ne saurait être question d'utiliser n'importe quel câble. Toutefois, alors que l'on voit souvent des conseils suggérant l'utilisation de câble très performant, donc très cher, destiné en particulier à l'émission radio, il convient de souligner que l'on peut utiliser avec succès du câble grand-public prévu pour la réception des satellites de télévision.





Nous avons utilisé, sur une longueur de 30 m, du 17PATCA. De couleur noire, ce câble est prévu pour des installations extérieures, il résiste aux UV. Sur 1090 MHz, il perd 21 dB aux 100 mètres. On peut l'équiper de connecteurs type F (télévision satellite) ou mieux, de fiches N avec réducteurs.
Attention ! le 21PATCA, souvent proposé à la vente, perd 4 à 5 dB de plus que le 17PATCA pour la même longueur de 100 m...
Une simple règle de trois permet d'estimer la perte du câble. Ainsi, pour 30 m, on considère que la perte est (en gros) de 21 / 3 = 7 dB.
Dans ce cas, elle sera largement compensée par le préamplificateur placé immédiatement sous l'antenne.

A titre d'exemple, voici les pertes théoriques (pertes linéiques) de différents câbles coaxiaux que l'on peut être amené à utiliser avec le SBS-1. Certains sont vivement à déconseiller !
Ce tableau montre que le câble TVSAT 17PATCA est un bon choix au rapport qualité-prix.

Pertes au mètre à 1 GHz

Type Pertes
RG-58 0,56
TV ordinaire 0,46
RG-213 0,30
17PATC 0,21
Aircell 7 0,21
Ecoflex 10 0,14
Cliquez pour agrandir l'imageSur la photo, on voit le SBS-1 (1), l'injecteur de tension (2), l'alimentation (3) du préamplificateur placé sous l'antenne.

Les logiciels et compléments intéressants

Cliquez pour agrandir l'imageSBS Plotter

Parmi les logiciels "addons" à posséder autour de BaseStation, il en est un qui permet de déterminer la couverture de votre installation.
SBS Plotter va collecter les données sur un intervalle de temps (le plus long possible pour un maximum de précision) et tracer le diagramme de votre réception, en fonction des trames qu'il aura reçues dans toutes les directions.
Vous pourrez ainsi déterminer les directions dans lesquelles votre antenne est masquée, ce qui peut être utile pour choisir un meilleur emplacement.
Ces tracés pouvant être conservés, voire superposés sur la carte de BaseStation, il est facile de comparer plusieurs emplacements d'antennes.
La ligne de status, placée en bas de la fenêtre de SBS Plotter, permet d'avoir une information intéressante : le nombre de trames reçues par seconde, ce qui est un excellent indicateur quant aux performances de réception.
Attention, il faut toutefois tenir compte des directions dans lesquelles il y a peu de trafic pour absence de couloir aérien ou pour présence de zones d'entraînement militaire...
SBS Plotter peut faire la discrimination par plages d'altitudes. On peut également limiter, si souhaité, la distance à laquelle il doit aller chercher les trames.
Cliquez pour agrandir l'imageSur la carte de l'exemple donné ici, on voit deux couvertures : l'antenne a été déplacée (tracé rose) et la couverture vers le sud... s'est dégradée (par rapport au tracé blanc de la position initiale) !
Dans les liens de téléchargement, à droite sur cette page, vous pouvez récupérer un tutorial que j'avais écrit sur ce logiciel, il vous aidera à démarrer sans problème.
Cliquez pour agrandir l'imageActive Display Lite
Comme nous l'avons expliqué, BaseStation ne permet pas d'obtenir des détails sur les avions reçus. Grâce au code de Mode S, il est possible, au moyen de logiciels tiers, de compléter les informations relatives aux avions. Active Display Lite fait partie de ces logiciels.
Avec ADL, vous allez pouvoir récupérer, automatiquement, pour peu que vous soyez connecté à Internet, les informations telles que la compagnie exploitante, le logo de cette compagnie, le type d'avion, son numéro de série, etc. Toutes ces informations vont enrichir la base de données enregistrée sur votre PC.
ADL permet également d'établir la liste du trafic récupéré pendant une session de réception avec le SBS-1, de dresser la liste des nouveaux avions reçus ce jour... et de ceux qui demeurent inconnus.
Mais ADL peut aussi créer un log (une liste) de tous les avions reçus pour toutes les sessions SBS-1 passées... De quoi s'amuser à faire des statistiques !
ADL complète également les logos, les silhouettes des avions, les drapeaux de nationalités. Il peut aussi ajouter les cocardes pour les aéronefs militaires. Tout ceci est en option, vous choisirez ce que vous voulez ou non installer.
Enfin, ADL permet de récupérer les METAR (météo) d'un terrain donné et les affichera sous leur forme brute ou traduite en clair pour les néophytes.
Le seul défaut d'ADL est d'être assez gourmand en ressources machine.
PlanePlotter
PlanePlotter est un autre logiciel indispensable, venant en complément du SBS-1. Notons, toutefois, qu'il peut être utilisé tout seul, comme lorsqu'il a été créé initialement. PlanePlotter décode, d'une part, les ACARS (transmissions de maintenance et de position effectuées en VHF, dans la bande aviation) et peut, d'autre part, recevoir le flux de données en provenance du SBS-1 ou d'un autre modèle de "radar virtuel". La grande force de PlanePlotter est de permettre la mise en réseau, donc le partage de ces données. Ainsi, grâce à un serveur dédié, qui reçoit les flux de tous les récepteurs connectés, les utilisateurs de PlanePlotter peuvent voir le trafic à l'autre bout du monde (à condition de posséder la version enregistrée du logiciel).
PlanePlotter présente également l'avantage d'afficher les avions sur n'importe quel fond de carte. Il suffit de calibrer la carte de la zone que l'on veut observer... D'origine, le logiciel affiche sur une carte au tracé vectoriel ou sur un fond de carte OSM (Open Street Map) ou satellite, disponibles pour le monde entier. Quatre banques de 10 cartes chacune sont disponibles, de quoi paramétrer l'affichage comme souhaité. Tout en décodant, PlanePlotter dresse la liste des vols (numéros de vols) et des avions (immatriculations) reçus.
Les fonctions serveur du logiciel permettent aussi de retransmettre un flux audio, donc par exemple la fréquence d'un secteur aérien sur lequel évolent les avions que l'on regarde.
Pour découvrir PlanePlotter, le mieux est de télécharger la version d'essai (valable 21 jours) afin de l'évaluer mais... l'essayer c'est l'adopter !
Virtual Radar Server
Pour regarder l'écran du SBS-1 sur plusieurs ordinateurs de votre réseau, il existe un utilitaire : Virtual Radar Server. Il est relativement simple à configurer et vous permettra d'observer, sur un fond de carte "Google" (map, relief, satellite), le flux de données issues de votre SBS-1. Ce flux peut transiter par le réseau Ethernet ou sans fil de votre installation.  VRS affiche la cartographie et également la liste des avions reçus, avec le logo des compagnies. 

Liens de téléchargement des logiciels

SBS Plotter
http://jetvision.de/sbs.shtml
ADL
http://www.gatwickaviationsociety.org.uk/ADL_home.asp
PlanePlotter
http://www.coaa.co.uk/planeplotter.htm
Virtual Radar Server
http://www.virtualradarserver.co.uk/

A suivre... à suivre... à suivre...

A bord de l'avion

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Transpondeur Mode S pour avion léger

Animation de l'écran

Visualisez ici une animation montrant (en accéléré) le défilement des avions sur l'écran du logiciel.

Un site incontournable

Bones Aviation Page

Un site très intéressant pour les passionnés du SBS-1. Bien qu'en anglais, il renferme une mine d'informations utiles, présente les nombreux "addons" pour BaseStation, contient des tutoriaux... Si vous cherchez quelque chose, commencez déjà par là !

Portée optique

La portée optique, l'horizon radioélectrique détermine la distance maximale à laquelle vous allez pouvoir recevoir un avion, tous les autres paramètres de l'installation restant identiques.
Cette portée est définie par la formule :
D = (racine (17*h)) / 1.852
D en nautiques, h en mètres.
h est la hauteur de l'avion.
Voici un petit tableau montrant cette portée en fonction de l'altitude de vol de l'avion.
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Etude d'une antenne Franklin

A l'aide d'un logiciel de simulation d'antenne, Jean F4DNR a modélisé l'antenne Franklin aux dimensions adaptées au 1090 MHz.
Le résultat de cette étude est montré ici sous la forme du diagramme de rayonnement, du gain et de l'impédance.
Toutefois, il faut savoir que les logiciels de simulation ne sont jamais parfaits. Ainsi, il est impossible de modéliser exactement l'antenne réalisée avec du tube ou de la tige de 4 mm de diamètre. De même, l'environnement est difficile à restituer (antenne sur un pylône par exemple)
Il peut donc y avoir quelques différences entre cette simulation et le résultat obtenu à l'aide d'un analyseur de réseau...
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Préamplis "bon marché"

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Pour faire des essais, ou avant d'investir davantage, il est possible, au prix de performances moyennes, d'augmenter le gain d'une antenne (ou de compenser les pertes d'un câble coaxial un peu long) à l'aide d'un préamplificateur "bon marché", disponible dans tous les grandes surfaces de bricolage au rayon télévision par satellite.
Pour un prix modique, entre 15 et 20 euros, on peut escompter de 10 à 20 dB de gain sur 1090 MHz.
Le préampli doit toujours être placé immédiatement sous l'antenne, jamais en bas du câble, près du récepteur.
Son alimentation s'effectue par le câble coaxial, à l'aide d'un injecteur de tension (voir tutoriel sur l'antenne active, téléchargeable sur cette même page).
Attention ! Si le préampli laisse passer la tension d'alimentation, il faudra prévoir un condensateur d'isolement (lire explication plus bas, au sujet du splitter).

Comparer deux préamplificateurs

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Sans matériel de mesure onéreux, on peut évaluer (je n'ai pas écrit "mesurer") le gain de plusieurs préamplis, afin de les comparer et de choisir le meilleur. Il suffit simplement d'utiliser un mesureur de champ prévu pour la télévision par satellite.
Attention ! Pour les antennes présentant un court-circuit (trombone par exemple ou la Franklin et ses dérivées), il faudra insérer en série dans l'âme du coaxial, côté antenne, un petit condensateur de 10 pF.

Deux antennes et un récepteur

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Plusieurs amateurs ont déjà posé la question : habitant en immeuble, sans accès au toit, est-il possible de raccorder deux antennes (chacune sur une façade différente de l'immeuble) à un même récepteur ?
La réponse est "Oui" au prix d'une petite perte, il est vrai, mais facilement compensée par des préamplis. Il suffit d'utiliser un "splitter", là encore issu du marché de la TV par satellite.
Chacune des deux voies du splitter sera reliée à une antenne à travers un préampli.
La sortie commune ira vers le récepteur... L'injecteur de tension, alimentant les deux préamplificateurs, sera disposé dans la voie commune, entre le récepteur et le splitter.
Un injecteur de tension, c'est simple à réaliser si vous voulez vous lancer ! (voir le tutoriel sur l'antenne active, téléchargeable sur cette même page)

Articles publiés

Dans MEGAHERTZ magazine (mensuel aujourd'hui disparu), j'avais publié quelques articles en relation directe avec cette page.
Vous pouvez les récupérer ici au format PDF.
Présentation du SBS-1 à sa sortie sur le marché.
SBS-1_MHZ_273.pdf
Présentation antenne 1090 MHZ.
GP1090_MHZ_275.pdf
Présentation du préampli Kühne.
DB6NT_MHZ_275.pdf

Des tutoriaux à lire

Vous pouvez télécharger ici quelques tutoriaux, rédigés autour du SBS-1, de ses accessoires ou des logiciels qui viennent en complément.
Comment utiliser SBS Plotter
TutoDiagrammeCouverture_V2.pdf
Des avions sous terre ? Explications !
Des avions sous terre.PDF
Utiliser le SBS-1 avec Google Earth
SBS1&GoogleEarth_V2.pdf
Afficher les fréquences radio
Freq_Radio.PDF
Avions taggés !
AvionsTagges.pdf
Tracer le plan d'un aéroport
TracéContours.PDF
Calibrer une carte pour PlanePlotter
Planeplotter_calibration.pdf
Diffuser le son avec PlanePlotter
PlanePlotter_Diffusion_du_son.pdf

Antennes

Construire une antenne "Franklin"
SBS TUTO FRANKLIN_1.pdf
Construire une antenne active
par Roland, F1GIL
MODE S Ant+Amplis.pdf
Comparaison entre différentes antennes
par Roland, F1GIL
ANTENNES MODE ADS-B.pdf

Insolite !

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Le saviez-vous ?
Avant la détection électromagnétique, donc avant le RADAR, plusieurs pays s'étaient intéressés à la détection acoustique des avions (en gros, les entendre venir de loin afin de contrer toute attaque).
Des cornets acoustiques géants ou des réflecteurs paraboliques, chargés d'amplifier le son, étaient utilisés, reliés aux oreilles d'un opérateur bien entraîné par l'intermédiaire de deux tuyaux conduisant le son.
L'ensemble était placé sur une plateforme orientable, l'opérateur tournant avec !
Sur cette photo, on voit un dispositif adopté par les Anglais.