RAFALE : Le radar RBE2

 RBE2 “Passive Electronically Scanned Array“ (PESA)

Genèse du RBE2 : Radar à Balayage Electronique 2 plans

De 1981 à 1988, les études de Thomson permettent le choix du RBE2. Elles utilisent une technique mise au point en 1973 par la société RADANT : l’antenne Radant. Elle fonctionne comme une lentille réseau, composée de deux galettes croisées et illuminées par un TOP (Tube à Onde Progressive). Chaque galette comporte un grand nombre de canaux dans lesquels prennent place des diodes PIN. La combinaison des états successifs des diodes successives d’un même canal produit un déphasage qui assure la déflexion du faisceau, comme un prisme.

En 1988, le ministère de la défense français lance officiellement le programme. Dans les années 90, Thomson CSF et Electronique Serge Dassault développent le futur radar du Rafale. Les premières livraisons aux armées débutent en 1998.

Sur un radar “traditionnel” (mécanique), les fonctions air-air ou air-sol sont séparées, voire exigent des radars spécialisés (RDM et Antilope par exemple). Avec le RBE2, la polarisation lenticulaire et à la fois gérée horizontalement pour les modes air-air et verticalement pour les modes air-sol. “Sur Mirage 2000N, un décollage suivi d’une montée “trail” à 30 secondes (les avions se suivent à 30 secondes dans une formation qui ressemble à un serpent), nécessitait une certaine expérience compte tenu des faibles capacités air-air du radar Antilope. Sur Rafale, ce même exercice s’avère largement facilité. En effet, une fois le leader “tied on” (accroché radar), les appareils suivants n’ont qu’à suivre même par manque de visibilité.” (source “Rafale en Afghanistan“).

Le Rafale devient en 1991, le premier avion de combat européen équipé d’une telle technologie

Le radar dispose de calculateurs réalisant plus d’un milliard d’opérations par seconde (40% supérieur au RDY). Il est capable de traiter 40 cibles dont 24 de façon renforcée afin d’en engager 8 simultanément et délivrer l’armement nécessaire (un MICA pouvant être tiré toutes les secondes). Ces performance sont possible en mode RDP : Recherche en Distance et Poursuite. (Air Fan n° 271).

Son balayage, rapide et agile permet d’assurer la simultanéité des missions : suivi de terrain tout en assurant la surveillance du ciel par exemple grâce à l’entrelacement des différents modes. C’est le concept de polyvalence élargie. Par ailleurs, sauts de fréquences, balayage aléatoire et discrétion des émissions lui confère une capacité LPI (Low Probability of Intercept).

L’antenne utilise le principe de déphasage d’une onde électromagnétique. Celle-ci traverse une première lentille de 25000 diodes dont l’état de polarisation créé un gradient de phase dans le plan vertical. Ce déphasage oriente le faisceau dans une direction. Elle subit ensuite une rotation de polarisation de 90° et traverse une seconde lentille identique à la première, mais dont l’état de phase l’oriente dans le plan horizontal. Ainsi, ce principe permet d’atteindre instantanément n’importe quelle direction avec précision dans un cône de 60°.

Enfin, un système de refroidissement cryogénique du récepteur hyperfréquence permet de diminuer le bruit et d’augmenter ainsi la portée radar.

Un radar multifonctions à polyvalence élargie

Le RBE2 assure différents modes :

• les modes air-air et air-surface du RDM (Mirage 2000C) : Poursuite sur Information Continue ou Discontinue, aide à l’acquisition, recherche automatique.
• les fonctions de détections vers le bas du RDI (Mirage 2000C).
• les capacités de tirs multiples du RDY (Mirage 2000-5) avec 4 Liaisons Avion-Missile (LAM) possibles.
• la capacité de suivi de terrain de l’Antilope V (Mirage 2000D). Le Mirage 2000D disposait déjà d’un grand nombre d’apports par rapport au 2000N comme le tir possible en mode suivi de terrain et davantage de “couloirs de navigation” lui permettant la désignation d’objectif en biais.
• l’imagerie à ouverture synthétique.

Masse : 270 kg (sachant qu’il combine 2 types de radar (RDI et Antilope) pesant chacun 330 et 230 kg).

Portée : estimée à 100 km (Le RDM du Mirage 2000C portait de 40 km à 110 km selon les modes).

Son balayage couvre +/- 70° en gisement et +/- 60° en site, a une vitesse de 110°/s. (Source “Pilotes de Rafale” – Editions Atlas).

Le radar passe automatiquement sur “actif” dés que l’appareil quitte le sol. Inversement, il se coupe dés que les amortisseurs de trains se compriment. Ceci, afin de ne pas nuire au personnel au sol (sur la version Marine, cela correspond à la rétractation du train, sauf intervention manuelle).

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Le RBE2 AESA “Active Electronically Scanned Array” (AESA)

En 2006, la DGA passe commande à THALES d’un radar de 5^e génération possédant une antenne active. Dassault livre le Rafale C-137 à l’été 2012. Il assure la première mise en œuvre pour le compte du CEAM à Mont de Marsan.

Evolution significative pour le RBE2, la technologie AESA lui permet :

• d’atteindre plus de 150 km de portée (40% de plus que le modèle PESA),
• de disposer de cartographie haute définition,
• d’être plus résistant aux contre mesures électroniques,
• d’assurer un balayage à +/- 70° (contre 60° pour le modèle PESA),
• de multiplier par 3 le nombre de pistes gérées par le système d’arme.
• de jouer le rôle de “Radar Warning Receiver” et transmettre à d’autres appareils en vol des informations grâce à un très haut débit de liaison.

Ce nouveau radar engendre une augmentation de masse d’environ 20 kg. L’antenne se compose de plus de 1000 modules Émetteurs/Récepteurs à base d’AsGa (Arséniure de Gallium). La panne de quelques-uns ne nuit pas au fonctionnement du radar, ce qui allonge considérablement sa durée de vie.

Des choix budgétaires imposent à la France un faible nombre d’antennes AESA

A fin 2022, par choix budgétaires, 20% des Rafale français disposent d’une antenne AESA. L’objectif est de porter le parc à 50% grâce à la vente des Rafale à la Croatie, ainsi que la poursuite des livraisons de la tranche 4 et 5. De fait, les Rafale à partir de la tranche 4 bénéficient systématiquement du RBE2 AESA. En 2023, le Général Stéphane Mille évoque un parc de 25 radars AESA qui atteindra 75 en 2030.

A l’export, il semble que les Rafale qataris en soient équipés, d’autant plus qu’ils évoluent aux côtés de Typhoon et F-15QA également porteurs de ce type d’antenne. De même, dans la mesure où les Rafale indiens (ISE) profitent de nombreux équipements spécifiques, il paraît aussi évident qu’ils en sont équipés.

Les premières antennes AESA entre en service à la fin des années 90 aux Etats-Unis

En 1999, l’USAF équipe pour la première fois les F-15C qui stationnent en Alaska d’AN/APG-63 à antennes actives. Puis c’est au tour du Mitsubishi F-2 japonais de s’en doter avec son J/APG-1 en 2000. Northrop Grumman entame la production en grand nombre avec l’AN/APG-80 des F-16E/F qui équipent les Emirats Arabes Unis en 2005. Suivent alors de nouvelles déclinaisons :

• L’AN/APG-77 des F-22 en 2006.
• Le F-18E/F avec l’AN/APG-79 ou AN/APG-82(V1).
• Certains F-15C avec l’AN/APG-63(V2) et F-15E/SG avec l’AN/APG-82(V1).
• Le B-2 avec l’AN/APQ-181.
• Le F-35 avec l’AN/APG-81 opérationnel depuis 2010.
• L’AN/APG-83 des F-16 Block 70/72.

En Europe, Leonardo équipe le SAAB Gripen E avec son Raven ES-05 (2020). Sa particularité consiste à disposer d’un re-positionneur qui étend le balayage à 100° de chaque côtés de l’appareil. Concernant le Typhoon, le sujet est aussi complexe que son histoire, car les tergiversations entre les pays conduisent désormais à 3 versions du Captor : le Captor-E Mk0 pour le Qatar et le Koweit (2021), le Captor-E Mk1 pour l’Allemagne (2025) et l’Espagne, et enfin le Captor-E Mk2 destiné au Royaume-Uni (2023). Le Captor-E dispose également d’un re-positionneur : +/- 30° d’élévation et 90° en gisement.

En Russie, c’est le Mig-31 qui s’équipe en premier d’une antenne PESA (Tikhomirov (NIIP) BRLS-8B Zaslon). On en trouve également sur les Su-30MKI (NIIP N011M Bars) et Su-35BM (N035 Irbis). Le Su-57 dispose quant à lui de 5 antennes AESA (Tikhomirov NIIP N036 Byelka).

De son côté, la Chine équipe ses Shenyang J-16, Chengdu J-10, de même que les JF-17 Block 3. Le Chengdu J-20 embarque également un radar dont l’antenne se composerait de 1850 émetteurs / récepteurs.

Le saviez-vous ? Les derniers Jaguar indiens bénéficient d’un radar ELTA EL/M-2052 à antenne AESA au titre du programme de modernisation Darin III.

En évaluation au CEAM dés octobre 2012

Le RBE2 AESA permet d’expérimenter de nouvelles perspectives air-air de combat. Cette première expérimentation dure 18 mois. Elle permet de valider la capacité plug and play de l’antenne sur n’importe quelle cellule de Rafale (avec un radôme compatible). En effet, seuls les appareils de quatrième tranche sont livrés et équipés AESA, soit 60 exemplaires à venir.

Chronologie du programme AESA :

=> Programme d’Etude Amont AMSAR “Airborne Multirole Solid-state Active-array Radar“

• 1999 : Étude et réalisation de sous-ensembles.
• 2003 : Vérification de la capacité des industriels français, britanniques et allemands à produire une antenne à modules actifs.
• 2004 : Notification de la SPAé à Thales du contrat portant sur l’étude d’un démonstrateur de radar à antenne active.
• 2005 : 2ème volet conditionnel du démonstrateur (DRAAMA).
• 2006 : Assemblage et essais hybrides au sol du premier prototype d’antenne européenne.
• 2008 : Campagne sur avion banc d’essais, amélioration de performances (antibrouillage, portée, …) et validation de nouveaux modes radar à hautes performances.

=> PEA DRAAMA “Démonstrateur de Radar à Antenne Active et Modes Avancés”

• 2003 : Poursuite des travaux en national, réalisation de deux démonstrateurs à antennes actives sur la base d’un radar RBE2.
• 2009 : Essais en vol sur Rafale, validation des nouveaux modes avancés du radar RBE2.
• 2010 : validation des fonctions logicielles.

Brochure RBE2 AESA

L’AESA propose différents modes d’utilisation

Avec l’arrivée du RBE2 AESA, l’antenne PESA poursuit néanmoins ses développements. Une modernisation de la capacité “Suivi De Terrain” vise à augmenter la capacité “vol bas à très haute vitesses”.

• Suivi de terrain : Cette fonction peut s’effectuer via la lecture d’un fichier, et donc sans émission électromagnétique, ce qui favorise la discrétion de l’avion. 2 cartes sécurisées d’environ 300000 km² permettent alors une navigation basse altitude par découpe du terrain sur 10 km en avant à 300 pieds sol (voire 100). A cela, le radar peut associer une cartographie 3D pour circuler en dehors du fichier mémorisé, si besoin. Suivant le niveau de discrétion souhaité, le pilote peut choisir 3 options de vol : souple, moyen ou dur. Le niveau “dur” permet d’atteindre des vitesses bien supérieures aux Mirage 2000N/D, ainsi que des facteurs de charges plus importants … Le suivi de terrain dispose de 9 couloirs analysés.
• Mode DBS (Doppler Beam Sharpenning). Cette fonction permet de s’approcher d’un objectif à basse altitude, se démasquer très brièvement pour en établir la cartographie, puis travailler l’image ainsi mémorisée.
• Mode PDS (Plan de symétrie). Consiste en une recherche verticale en axe avion afin de poursuivre u hostile qui tenterait de s’échapper en manœuvrant de façon agressive.
• Mode IDF (Identification). Loi de guidage particulière utilisée pour observer, identifier et éventuellement contraindre un adversaire à se poser.
• Mode mémoire : Destiné à palier les “lacunes” de l’effet Doppler lorsqu’un appareil se positionne perpendiculairement à son intercepteur. Le système élabore alors une prévision de trajectoire en fonction des derniers éléments connus.

Sources : Air Fan Juin 2001 et Juin 2005 – Juin 2007 – Source

Entrée en service en 2013 du RBE2 AESA

C’était le 24 octobre 2012. Ce jour-là, un Rafale prenait son envol depuis la piste de la base aérienne 118 de Mont-de-Marsan, fief du Centre d’expériences aériennes militaires (CEAM). Extérieurement, rien ne permet de le distinguer des dizaines de Rafale qui se sont déjà succédé sur la base landaise. Pourtant, sous son petit radôme, se cache la promesse d’une révolution annoncée dans le domaine du combat aérien : le RBE2-AESA, premier radar européen à balayage électronique actif installé sur un avion de combat.

“Au total, nous avons déjà réalisé une soixantaine de vols avec le nouveau radar“, expliquait l’été dernier le lieutenant-colonel Laurent Royer, chef de l’équipe de marque Rafale au CEAM. Le programme d’expérimentation en prévoit 90, avec un objectif précis en ligne de mire : pouvoir livrer début 2014 un premier lot de quatre Rafale AESA à l’EC-1/7 Provence de Saint-Dizier, en même temps qu’un concept d’emploi initial pour tirer le meilleur parti de cette nouvelle capacité, notamment dans le domaine du combat air-air.

De nouveaux potentiels

“L’écueil à éviter consiste à transposer nos tactiques actuelles sans tenir compte des potentialités énormes qu’offre cette nouvelle antenne“, insiste le lieutenant-colonel Royer. Et celles-ci sont nombreuses. D’abord, la couverture radar augmente de plus de 50 % et la zone de balayage passe à +/70° de part et d’autre de l’axe avion. Le RBE2 AESA balaie un volume bien plus important que celui de l’ancien RBE2 PESA. “Le nombre de pistes qui peuvent être détectées simultanément est presque multiplié par trois“, précise le pilote de Rafale.

Ce surplus d’information aurait pu engendrer une saturation pour le pilote, mais apparemment il n’en est rien : “Nous nous sommes demandé s’il faudrait remettre des choses en cause dans le traitement de l’information pour l’équipage, mais la finesse de l’interface existante permet de bien absorber la surcharge.” Même remarque pour le calculateur de l’avion et sa capacité à fusionner ces nouvelles données : “Visiblement, ça se passe très bien, et le système reste fluide“, remarque le pilote du CEAM.

Une zone de balayage accrue

Cette zone de balayage considérablement accrue va donc ouvrir de nouvelles perspectives aux pilotes de Rafale dans la mission de défense aérienne. Difficile d’entrer dans le détail de ces tactiques en gestation, confidentialité oblige. Mais le lieutenant-colonel Royer nous livre quelques éléments de réflexion : “Avec deux Rafale AESA évoluant en fond de court au profit d’une vague de chasseurs, on obtient une capacité comparable à celle d’un mini-Awacs“, estime l’aviateur. En effet, même si la portée exacte du nouveau radar est classifiée, elle est estimée à 150 km (voire un peu plus) sur une cible non furtive de type avion de combat.

En combat hors de portée visuelle, cet avantage crucial permet d’améliorer la discrétion du Rafale face à ses ennemis. Alors que les avions équipés de radars AESA resteraient hors de portée des armements et des capteurs des chasseurs ennemis, d’autres Rafale non AESA s’approcheraient des cibles, radar éteint, maximisant l’effet de surprise pour mettre en œuvre leur Mica en profitant d’une désignation d’objectif transmise via la Liaison 16 par les Rafale à antenne active. Un concept d’emploi qui n’est pas sans rappeler celui de l’US Air Force, qui a déjà fait savoir qu’elle envisageait d’utiliser ses F-15C AESA pour détecter des cibles à longue distance, au profit de F-22 furtifs qui pourraient alors tirer leurs missiles de manière totalement discrète.

Evidemment, l’arrivée du Meteor, attendue à la fin de la décennie, promet de changer encore la donne. Le nouveau missile air-air à statoréacteur affichera une portée maximale qui sera assez similaire à celle du RBE2 AESA. L’occasion d’élaborer de nouvelles tactiques.

La traque aux furtifs

L’autre avantage annoncé de l’AESA, c’est sa capacité à détecter (à portée égale), bien plus que l’actuel PESA, des cibles affichant une signature équivalent radar, ou SER, bien plus faible. “Nous avons déjà mené des passes radar contre des aéronefs à faible SER comme des Grob 120, des TBM, des Epsilon et bien sûr des Rafale, mais le test ultime sera réalisé avec le drone Neuron“, explique le lieutenant-colonel Royer. Le démonstrateur permettra de caractériser avec précision les performances de l’AESA contre des engins furtifs. Difficile, en effet, d’aller “chatouiller” des F-22 ou des B-2 américains pour se faire une idée des capacités du nouveau radar.

La résistance du RBE2 AESA aux contre-mesures doit elle aussi être expérimentée par le CEAM. Une procédure complexe, puisqu’elle suppose de mettre le radar en présence de systèmes de brouillage nationaux (Spectra, etc.), dont la mise en œuvre exige une relative discrétion.

Le biplace B339 rejoint peu après le C137 pour que l’équipe de marque puisse valider ses nouvelles tactiques de combat air-air à deux avions. En air-sol, le travail du CEAM consiste surtout à vérifier qu’aucune régression n’est constatée par rapport au RBE2 PESA, puisque aucune amélioration de performances n’est prévue. C’est pourquoi l’antenne active a été installée sur un biplace, le Rafale B305, pour des essais de suivi de terrain. “L’opération ne prend que deux heures environ“, explique l’aviateur. Pour l’instant, seuls 60 radars AESA ont été commandés par la France, mais ils devront pouvoir équiper toute la flotte de Rafale Air et Marine.

Capacité plug & play

Une fois porté au standard logiciel F3.3, une évolution dont bénéficient désormais tous les Rafale français, n’importe quel Rafale est en effet capable d’emporter un RBE2-AESA. Il est donc important de vérifier grandeur nature cette capacité « plug & play » inscrite dans le cahier des charges du nouveau radar. Celui-ci nécessite toutefois l’utilisation d’un nouveau radôme, dans lequel viennent se loger l’antenne du radar et son millier de petits modules d’émission-réception. Plus lourde d’environ 20 kg par rapport à celle du RBE2-PESA, cette nouvelle antenne nécessite simplement l’installation d’une charnière supplémentaire afin de fixer le radôme au reste de la cellule. “Pour l’avion, l’opération est transparente : dès la mise en route, il reconnaît la nouvelle antenne et se comporte immédiatement comme un appareil équipé d’un radar AESA“.

Comment l’antenne active va-t-elle ensuite être déployée dans les forces ? Détenteur de l’expertise dans le domaine du combat air-air, l’EC1/7 Provence de Saint-Dizier va donc être le premier à monter en puissance sur cette nouvelle capacité grâce à un premier lot de quatre Rafale AESA déclarés opérationnels fin 2013. Au-delà, les réflexions sont encore ouvertes. “Nous pensons qu’il faudra déployer ces 60 antennes de manière intelligente dans tous les escadrons, pour jouer à fond le concept de polyvalence“, avance le lieutenant-colonel Laurent Royer. D’ici là, les experts du CEAM continuent à affiner leurs concepts d’emploi afin de pouvoir livrer aux unités opérationnelles une première capacité clés en main, qui sera ensuite perfectionnée au quotidien au sein des escadrons.

Des capacités largement supérieures à celles du Mirage 2000-5F 

Deux questions au général Joël Rode, ancien Commandant du Centre d’expériences aériennes militaires (CEAM).

Quel premier bilan tirez-vous de l’expérimentation de l’antenne active ?

“Aujourd’hui, ce que je comprends grâce à mon expérience de pilote de défense aérienne et aux discussions que j’ai eues avec mes équipes de marque, c’est que ce nouveau radar va conférer au Rafale des capacités non seulement largement supérieures à ce dont il est capable aujourd’hui, mais aussi à celles du Mirage 2000-5F, qui reste encore le mètre étalon français en matière de combat air-air. Qui plus est, l’arrivée prévue du missile Meteor sur Rafale exigeait d’intégrer un tel capteur.”

Comment va s’opérer le transfert de cette capacité vers les forces ?

“L’expérimentation n’est pas encore terminée, et de nombreuses parties du domaine d’emploi doivent encore être validées. C’est le cas de la guerre électronique, un domaine qui va évoluer sensiblement avec l’arrivée du RBE2-AESA. L’emploi du radar au quotidien devra aussi faire l’objet de travaux poussés, afin de déterminer de nouvelles tactiques adaptées aux performances du capteur. Enfin, il faudra préparer nos techniciens à l’arrivée du nouveau système, qui doit pouvoir être facilement transféré d’un Rafale à un autre.”

L’ancien RBE2 PESA continue d’évoluer

L’arrivée du RBE2 AESA ne signe pas, loin s’en faut, l’arrêt de mort du RBE2 PESA à balayage passif. C’est pourquoi l’antenne PESA continue à faire l’objet de travaux d’amélioration. A Mont-de-Marsan, l’équipe de marque Rafale réalise l’expérimentation de nouvelles évolutions destinées à accroître ses performances dans le domaine de la guerre électronique. Cette modernisation logicielle du radar vise à en améliorer les performances dans le domaine des contre-contremesures (ECCM), afin qu’il puisse continuer à fonctionner correctement même face à des systèmes de brouillage évolués. Des menaces potentielles qui, certes, n’ont rien à voir avec les théâtres libyen ou malien, mais qui doivent être prises en compte pour crédibiliser la capacité d’entrée en premier du Rafale sur des territoires plus fortement défendus. Au total, une soixantaine de vols sont nécessaires pour mener à bien cette expérimentation, qui est ensuite appliquée, par simple rétrofit logiciel, à tous les Rafale français.

Le suivi de terrain (SDT) fait également l’objet de travaux poussés pour être optimisé. Pour voler à très basse altitude et à grande vitesse sans visibilité, c’est un modèle de terrain numérique qui était en effet prioritairement utilisé pour guider l’avion. Le SDT radar amène une plus grande autonomie, puisque c’est le RBE2 qui permet au Rafale de voir le terrain qui défile sous lui, afin de pouvoir déterminer le profil de vol le plus adapté pour rester sous la couverture radar ennemie. Le CEAM réalise de nombreuses missions pour mener à bien ce chantier, allant jusqu’à amener les expérimentateurs de l’armée de l’Air au-dessus des sables émiriens pour tester cette capacité grandeur nature.

CARAA : Capacité Améliorée pour le Rbe2 à Antenne Active

Le démonstrateur CARAA vole pour la première fois le 6 octobre 2015 sur l’ABE (Avion Banc d’Essai) Mirage 2000. Lancé en 2011, ce programme vise a exploiter toutes les voies du récepteurs radar par des traitements multivoies. Ce programme aboutit en 2017 et donne lieu à une seconde étape : le PEA MELBAA (Etudes de modes et Exploitation Large Bande pour l’Antenne Active). Il développe essentiellement les missions air-sol. Source

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Analyse : le mode suivi de terrain (SdT)

Extraits du magazine “Air Actualités” de novembre 2012.

Grâce au système de suivi de terrain automatique, un avion de chasse épouse au plus près les formes du relief. L’aéronef conserve une hauteur de constante par rapport au sol tout en évitant les obstacles naturels, ainsi que les constructions humaines comme les antennes ou éoliennes.

Ce mode d’action garantit une grande discrétion. L’aéronef évolue en dessous du plancher de détection, en se soustrayant aux diverses menaces. En outre, le suivi de terrain automatique permet d’évoluer, en toute sécurité, dans des conditions de vol aux instruments (de nuit, dans la couche de nuages …). Le SdT équipe les Rafale, Mirage 2000N et Mirage 2000D. Il est étroitement lié aux missions de dissuasion nucléaire et de frappe air-sol en profondeur.

Le suivi de terrain est couplé aux commandes de vol électriques et au pilote automatique de l’appareil

Le pilote détermine une hauteur de consigne comprise entre 200 pieds et 2000 pieds. Il définit également une loi de couplage : souple, moyen ou dur, correspondant au nombre de “g” subi. Ainsi, l’avion “colle” au relief, à une vitesse comprise entre 400 et 600 nœuds.

Le SdT automatique fonctionne à partir de 2 moyens : le radar embarqué ou des fichiers numérisés. Ces radars détectent les échos du terrain et élaborent des ordres de pilotage. Ils présentent à l’équipage une coupe longitudinale du relief se présentant devant l’avion. Le but étant de faire tangenter les échos détectés à une “courbe d’ordre”. Si un écho entre dans cette courbe, les commandes de vol reçoivent un ordre à cabrer. L’absence d’écho sur la courbe génère un ordre à piquer. Lorsque le radar détecte un relief trop abrupt, il transmet un ordre de dégagement aux commandes de vol. Elles font alors cabrer l’avion de manière instantanée.

Le suivi de terrain “fichier”

Hormis le radar, le SdT s’opère aussi à partir de fichiers cartographiques, appelés “modèles numériques de terrain”. Ces documents répertorient toutes les données relatives à un terrain (hauteur du relief, topographie, planimétrie, etc.). Ils représentent des zones géographiques quadrillées à intervalles réguliers. L’Etablissement Géographique Interarmées (EGI) de Creil est en charge des mises à jour. L’élément géographique air-marine (EGAM) sur la base de Villacoublay compile les données et les transmet ensuite aux Escadrons. Grâce à ces fichiers, les équipages préparent leurs missions sur des systèmes dédiés. Une fois le plan de vol précisément établi, les pilotes intègrent les données dans système de navigation de l’appareil. Le support amovible d’enregistrement est le Module d’Insertion Paramètres.

En 2013, la fonction SdT du RBE fera l’objet d’un chantier d’amélioration. Le but est d’améliorer ses performances et le radar lui même se verra augmenter ses capacités contre-contre mesures électroniques.

En pratique, seuls les appareils biplaces utilisent la fonction suivi de terrain.

Début 2015, le CEAM associé au CEPA(*) étudient ensemble l’usage de cette fonction sur monoplace. L’ambition est double : 

• D’une part, effectuer des shows of force. L’exécution d’un passage bas et rapide au-dessus de troupes ennemies, manœuvres aériennes réalisées régulièrement en opérations. 
• D’autre part, offrir à un pilote de défense aérienne l’opportunité de réaliser l’interception d’un avion volant à très basse altitude. Ceci en toute sécurité, même à travers les nuages.

(*) Centre d’Expériences Aériennes Militaires et Centre d’Expérimentations Pratiques de l’Aéronautique navale.

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AGCAS : Automatic Ground Collision Avoidance System

Jusqu’à l’arrivée du Standard F3-R, le pilote disposait d’une fonction dite “recovery” activée d’un simple appui sur une commande installée au dessus du manche sur la planche de bord.

L’AGCAS, couplé au pilote automatique, est conçu pour extraire automatiquement l’appareil d’une position inusuelle. Il rétablit l’avion au plus vite dans une situation saine : ailes à plat et légère montée. Une alarme “ground watch” s’active au “fence in“, c’est à dire au passage de la ligne de front. Après l’apparition d’alarmes sonores et visuelles sur l’ensemble des visualisations du cockpit, le standard F3-R automatise la détection du danger. Les zones de risques étant :

• La mise en descente sur le dos à hauteur réduite,
• Les manœuvres violentes dans le plan vertical,
• La désorientation spatiale du pilote ou “G-loc“.

Ce programme nécessite synchronisation des commandes de vol et fichier de suivi de terrain.

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Le Rafale F5 s’équipera du RBE2 XG

Durant l’été 2023, la DGA annonce le financement d’un programme de modernisation du radar du Rafale. Baptisé RBE2 XG pour Extended Generation, ce radar disposera de nouveaux émetteurs récepteurs en nitrure de gallium (GaN) permettant d’augmenter considérablement ses performances. L’usage de puissances plus importantes doit ainsi permettre d’augmenter la portée de détection de même que la résolution. Tout deux pourraient s’accroitre de 70%. D’ailleurs, à en croire les publications de Northrop Grumman qui assure la fabrication du radar du F-35, l’AN/APG-81, cette nouvelle puissance exploitable lui confère une capacité d’arme à énergie dirigée, en mesure d’endommager les composants des systèmes adverses.

Disposant également d’une bande passante plus large, le radar résistera aussi plus facilement au brouillage adverse par usage de saut de fréquence beaucoup plus rapides. La capacité multifonctions s’en trouverait nettement améliorée, permettant ainsi simultanément :

• la surveillance aérienne et terrestre.
• la liaison de données directionnelle à haut débit (drones, plateformes ISR).
• attaque électronique (bandes X, Ku et K).

Cette nouvelle capacité lui permettrait entre autre d’interagir à longue distance sur les radars de désignation, les systèmes IADS (système de défense aérienne intégré), mais également les radars de suivi de terrain des bombardiers stratégiques et les missiles. En conséquence, ce nouveau radar participera activement, pour l’Armée de l’Air de l’Air et de l’Espace, à reconstituer ses capacités SEAD / DEAD.

Le nitrure de gallium est un enjeu stratégique pour la France

Le nitrure de gallium (GaN) est un matériau particulièrement adapté à la fabrication de circuits intégrés hautes performances. Il fonctionne jusqu’à 100 GHz pour des applications en télécommunications, spatiales ou militaires. Ces composants permettent notamment d’améliorer le niveau de puissance, le rendement et donc la compacité des systèmes radars, d’antennes actives ou des systèmes de guerre électronique.

Le 7 septembre 2020, l’Agence de l’innovation de défense et le CNRS signent un nouvel accord général de coopération. Il vient formaliser la relation entre les deux institutions en matière de recherche scientifique d’intérêt pour la Défense. Le projet de recherche GREAT (hiGh fREquency GAn elecTronics) proposé par le CNRS, constitue le premier accord d’application de ce partenariat. Il vise en particulier à accélérer le développement des filières françaises de nitrure de gallium (GaN) pour des applications défense mais aussi spatiales. Source.

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