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DCPS - Conception et évaluation des performances des systèmes

GRAVES - Le système français de veille spatiale

Plus de 9000 satellites ou objets dont la taille est supérieure à dix centimètres orbitent autour de la Terre selon le catalogue américain chargé de les répertorier. Parmi ceux-ci, nombreux sont ceux qui survolent la France quotidiennement, constituant ainsi une menace potentielle pour le territoire. Or seuls Américains et Russes disposaient jusqu’à présent d'un système de veille spatiale opérationnel. Dans ce contexte, l'Onera a proposé dès le début des années 1990 de concevoir un système indépendant baptisé Graves permettant de surveiller les satellites en orbite « basse » (d’altitude inférieure à 1000 km).

Développé sous contrat de la Direction générale de l'armement (DGA), le système Graves est constitué d’un radar spécifique associé à un système de traitement automatisé qui permet la création et le maintien à jour d’une base de données des paramètres orbitaux des satellites qu’il détecte.

Fruit de la collaboration des spécialistes des départements Electromagnétisme et radar (DEMR) et Conception et évaluation des performances des systèmes(DCPS), le radar du système Graves a été spécifiquement conçu pour la surveillance de l’espace. L’objectif prioritaire fut de concevoir un système peu coûteux tant en terme de développement que de maintenance. Cette approche a conduit à un concept original de radar bistatique à balayage électronique et émission continue en bande VHF. Le système de réception est basé sur la détection Doppler et met en œuvre une technique innovante de formation de faisceaux par le calcul. Utilisant des sous-ensembles de technologie très classique qui lui confèrent fiabilité et maintenabilité, la performance de ce radar repose sur un traitement de signal évolué qui requiert toute la puissance d’un calculateur temps réel dédié.

 

Vue du site d’émission du radar Graves
Vue du site d’émission du radar Graves

En aval du radar, un effort très important a été consacré au développement des logiciels qui assurent la conversion des mesures brutes en une base de données de paramètres orbitaux. Cette tâche représentait un challenge technique très ambitieux car contrairement au système américain qui utilise de nombreux capteurs répartis autour du globe, les outils développés pour le système Graves ne traitent que des mesures issues d’un seul capteur.

Aboutissement de 15 ans de travaux, le système Graves a été livré à son utilisateur final, l’armée de l’Air, en décembre 2005. Opérationnel depuis cette date, il permet de maintenir à jour une base de données de l’ordre de 2000 satellites. Pour plusieurs dizaines de ces satellites, jugés sensibles, les Etats-Unis ne diffusent pas d’éléments orbitaux correspondants.

 

Vue des pistes de satellites identifiées par les traitements orbitaux

Vue des pistes de satellites identifiées par les traitements orbitaux

 

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