Dépouillement de la campagne de Livourne'96 - Couplage entre
un modèle de prévision météo et un code de propagation électromagnétique
La campagne de mesure de Livourne (Italie) a été organisée dans le cadre de l'OTAN, et s'est déroulée en mai 1996. Un des objectifs était de mieux connaître l'influence des paramètres météorologiques sur la mesure de signature radar (SER), afin d'améliorer les programmes de simulation. Le CTSN (Centre Technique des Systèmes Navals, DGA) a mis en oeuvre dans le cadre de cette campagne un radar de mesure de SER, ainsi que plusieurs moyens de sondages des conditions météorologiques (cf. plan type d'une passe de mesure ci dessous). Au cours de sa thèse, un des ingénieurs de Semantic TS a participé activement à la préparation et au déroulement de l'expérimentation, en particulier dans le cadre des vols de l'avion instrumenté.
Représentation schématique des passes de mesures :
Moyens :
1- Mesures météo
 | Radiosondage |
| Avion instrumenté Merlin IV (Météo France/CAM) |
| Réfractomètre (embarqué sur le Merlin) |
| Bouées de mesures de houle |
| Station météo à terre |
2- Mesures électromagnétiques : radar de mesure de SER (Thomson-LCTAR). Type de cibles utilisées :
| Navires |
| Cibles calibrées (phase de calibration) telle que lentille de Luneberg, sphère ou trièdre radarisables montés sur bateau ou sous hélicoptère. |
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Ci-contre : photo du Merlin IV (Météo-France/CAM).
Ci-dessous, vue du réfractomètre embarqué (CETP) placé sur la carlingue
de l'avion, devant le premier hublot
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Ci-contre : instrumentation embarqué dans le Merlin, avec à gauche, la sortie du réfractomètre. |
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Ci-contre : Lâcher de radiosondage |
Principe et objectifs du dépouillement
Semantic TS a ensuite dépouillé une partie des données, afin de valider l'apport des modèles de prévision météorologique dans la modélisation de la propagation électromagnétique : l'utilisation opérationnelle de ces modèles est en effet un enjeu actuel pour les marines modernes, avec à terme l'évaluation et la prédiction fiable des couvertures de détection radar en fonction de l'environnement atmosphérique. Pour cela, les sortes numériques de plusieurs modèles météo de résolutions différentes ont été confrontées de manière systématique aux mesures météorologiques effectuées in situ, en particulier celles de l'avion instrumenté de Météo-France et des radiosondages. Les principaux modèles développés par Météo-France ont été impliqués : ARPEGE, modèle global, ALADIN, modèle à zone limitée (Europe) et Méso-NH, modèle de recherche méso-échelle). Les calculs de couverture radar ont été ensuite effectués à partir des données mesurées et simulées, en utilisant un modèle de propagation électromagnétique de type parabolique, adapté pour ce besoin par Semantic. Les résultats de ces calculs ont été confrontés à leur tour avec les enregistrements radars obtenus sur cible de SER connue.
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Ci-contre : Comparaison entre le profil de radiosondage (rouge continu) et les profils verticaux de Méso-NH (pointillés) extraits aux points de grille contigus. |
| Ci-contre : Comparaison entre 2 paliers basses altitudes du Merlin IV (profils "chahutés") et les valeurs issues du modèles Méso-NH (en pointillé), en fonction de la distance sur la radiale de mesure. |
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Ci dessus : vision 2D de l'évolution d'un conduit en zone côtière (relief Livournais), par Méso-NH
L'apport de la prise en compte de la turbulence atmosphérique dans ce type de calcul a également été évalué : une approche statistique a été mise en œuvre, en utilisant des profils d'indice de réfraction aléatoires générés à partir de modèles spectral de turbulence et un code de propagation électromagnétique de type parabolique.
Cette étude a été réalisée avec le soutien de Météo-France pour les moyens de mesure et la mise en oeuvre des modèles.