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KuROS

Objectifs scientifiques

La France (CNES) et la Chine (CNSA) ont conjointement mis en place une mission satellite (CFOSAT) destinée à surveiller principalement la surface des océans afin de mesurer le spectre directionnel des vagues et d’établir des propriétés statistiques des pentes des vagues.

Conception 3D de KuROS V1

Dans ce cadre, le LATMOS (Laboratoire Atmosphères, Milieux, Observations Spatiales) a proposé de développer un nouveau radar en bande Ku (13,5 GHz), KuROS, utilisable sur l’avion de recherche ATR 42 opéré par SAFIRE (organisme CNRS/CNES/Météo-France opérant 3 avions de recherche scientifique), et dont la géométrie d’observation couvre celle des 2 radars SWIM (français) et SCAT (chinois) embarqués sur le satellite. KuROS comprend ainsi 2 ensembles d’antennes : l’un pointant à 10° d’incidence (SWIM) et l’autre à 40° (SCAT).

Rôle de la DT

Pour la première version du radar KuROS, la DT a eu la responsabilité de la conception (design mécanique), l’usinage de l’instrument et son intégration dans l’ATR 42. La contrainte était d’intégrer tout l’instrument dans une bassine existante placée sous le plancher de l’avion, les antennes visant à travers un hublot en quartz.

Vue 3D de KuROS V2 avec visualisation des faisceaux d’ondes

La première campagne de vols a révélé des problèmes de rayonnement d’antenne (déformation du lobe d’antenne) lié à une virole métallique supportant le hublot. Afin de remédier à ce défaut, La DT a alors proposé une nouvelle conception mécanique au responsable technique du projet (LATMOS), l’idée étant de s’affranchir du hublot (qui était aussi une contrainte sur le diagramme des antennes) et donc de concevoir une partie mécanique soumise à la pression extérieure à l’avion. Cette nouvelle maquette s’est réalisée en étroite collaboration avec :

  • les concepteurs d’antennes (IETR à Rennes) qui ont dû redéfinir et développer d’autres antennes,
  • les ingénieurs de développement du radar (LATMOS),
  • les ingénieurs aéronautiques de SAFIRE pour les questions de conformités aux normes aéronautiques.

Activités

L’antenne doit être motorisée pour tourner de manière continue et maîtrisée sur un axe vertical. Le soutien apporté par la DT porte sur :

  • l’étude de la motorisation de cet axe,
  • les interfaçages mécaniques et électriques entre le système d’antennes planaires, un collecteur tournant, un moteur et un codeur,
  • l’étude de l’aménagement de ce système dans l’ATR 42.

Campagnes

Intégration de KuROS V1 dans l’avion ATR 42 de SAFIRE

En 2012 : intégration de KuROS V1 dans l’ATR 42 en avril ; 1ère campagne de vols (bassin méditerranéen et golfe de Gascogne) et vols de calibration sur des cibles en mai ; vols de test (améliorations apportées sur la chaîne hyperfréquence) en novembre.

En 2013 : intégration de KuROS V1 dans l’ATR 42 en février ; campagne HYMEX soap2 (bassin méditerranéen) en mars.

En 2014 : intégration de KuROS V2 + vols de test sur mer et sur cibles en novembre.

Position de KuROS dans le plancher de l’avion

Contact : Nicolas Geyskens