Utilisation d'un radar océanique VHF pour la poursuite d'une balise dérivante
Use of a VHF Oceanic Radar for Drifter Tracking
OPEN ACCESS
VHF radars are commonly used to supply maps of surface current velocity in coastal zones . They may also be used to locate drifting transponders to get specific information about the velocity profile and the small-scale variability of the current . This paper presents the radar and transponder system, describes the methods used to recover the position and the radial velocity of the transponder, and discuss the results of a test experiment . The accuracy of the localisation depends on the signal to noise ratio . It is of a few tens of meters for the distance and half to a few degrees for the azimut, in agreement with the oceanographic needs.
Résumé
Les radars VHF sont couramment utilisés pour produire des cartes de courant marin superficiel en zone côtière . On peut également s'en servir pour localiser des balises dérivantes dont le suivi peut donner des informations complémentaires sur le profil du courant et sur sa variabilité spatiale à petite échelle . Cet article présente les systèmes (radar et balise), détaille les méthodes utilisées pour déterminer la position et la vitesse radiale des balises et expose les résultats d'une campagne expérimentale de validation . La précision de la localisation est fonction du rapport signal à bruit . Elle est de l'ordre de une à quelques dizaines de mètres pour la distance et d'une fraction de degré à quelques degrés pour l'azimut, ce qui est convenable pour les applications océanographiques.
Radar, Transponder, Localization, Coastal oceanic currents
Mots clés
Radar, Balise, Localisation, Courants océaniques côtiers
[1] Crombie D .D ., «Doppler spectrum of sea echo at 13 .56 Mc/s », Nature, 1955 vol . 175, pp . 681—682 .
[2] Barrick D .E . and Lipa B .J., « A compact transportable HF radar system for directional coastal wave field measurements », In Ocean Wave Climate , edited by Earle M.D ., and Malahoff A ., Plenum,1979, New York, pp. 153—201 .
[3] Stewart R.H . and Joy J .W., «HF radio measurements of surface currents » , Deep Sea Res., 1974, vol. 21, pp . 1039-1049 .
[4] Barrick D .E., Evans M.W. and Weber B .L., « Ocean surface currents mapped by radar », Radio Science, 1977, vol . 198, pp . 138-144 .
[5] Broche P., De Maistre J .C. and Forget P., « Mesure par radar décamétrique cohérent des courants superficiels engendrés par le vent », Oceanologica Acta, 1983, vol . 6, p . 43—53 .
[6] Castaing P., « Courantologie de dérive dans les zones côtières à l'aide de bouées positionnées par satellite (Système ARGOS) », XVIIIe Journées de l'Hydraulique, 1984, Marseille .
[7] Lipa B .J., Crissman R.D . and Barrick D .E ., « HF radar observations of Arctic pack—ice breakup » IEEE Journal of Oceanic Engineering, 1986, vol. 0E—11, n° 2, pp . 270-275 .
[8] Broche P., Forget P., De Maistre J.C., Devenon J .L . and Crochet M ., « VHF radar for ocean surface current and sea state remote sensing », Radio Science, 1987, vol. 22, n° 1, pp . 69—75 .
[9] Devenon J .L ., Broche R, De Maistre J .C., Forget R, Gaggelli J . and Rougier G ., « VHF radar measurements in the Rhone river plume », 3rd workshop of the EROS 2000 Project, 1991, Texel, Nederlands .
[10] Barrick D .E ., « Accuracy of parameter extraction from sample—averaged sea—echo Doppler spectra », IEEE Trans . Antennas Propagat., 1980, vol . AP—28 , n° 1 .
[11] Baghdadi N ., Broche R. and Gaggelli J ., « Courantométrie eulérienne et lagrangienne par radar VHF », 3èmesjournées nationales Génie civil—Génie côtier, Sète, Mars 1994 .
[12] Barrick D .E ., « Theory of HF and VHF propagation accross the rough sea , 2, Application to HF and VHF propagation above the sea », Radio Science , 1971, vol. 6, pp. 527—533 .
[13] Doviak R .J . and Zrnik D .S., « Doppler radar and weather observations » , Academic Press, Inc., Orlando, 1984.