Le projet « RadCom » : quand la technologie des senseurs et la communication travaillent de concert
Début novembre 2023, armasuisse Science et technologies (S+T) a effectué un essai de principe visant à combiner des fonctions de communication et de radar dans le même appareil et avec les mêmes émissions, en collaboration avec la société PrecisionWave AG. Cet essai de principe a démontré la faisabilité de principe alors qu’un essai de terrain testait les limites de performance théoriques.
Sarah Trösch, domaine spécialisé Innovation et processus, et Roland Oechslin, domaine spécialisé Technologie des senseurs, domaine de compétences Science et technologies
L’objectif du projet « RadCom » (abréviation de « Radar et communication ») est de réunir la fonction de radar et la fonction de communication. L’intérêt pour ce projet tient au fait que les fréquences libres sont de plus en plus rares et les applications sans fil de plus en plus courantes. De plus, un tel appareil unique avec une seule antenne pourrait être utilisé pour plusieurs fonctions, ce qui faciliterait par exemple son intégration sur un véhicule.
En 2021, armasuisse S+T a créé un projet de recherche sur le thème radar et communication, abrégé en « RadCom ». En collaboration avec l’institut Fraunhofer FHR, différentes études sur la compatibilité des fonctions de radar et de communication dans un même appareil ainsi que sur ses possibilités et ses limites ont été réalisées. Un essai de principe devait désormais vérifier les résultats théoriques sur le terrain. Le contexte de cet essai de principe est d’établir comment couvrir les fonctions de radar et de communication avec le même appareil et les mêmes émissions. Mais comme les exigences relatives aux deux fonctions sont différentes et parfois même contradictoires, il faut trouver un compromis en ce qui concerne le matériel d’émission et de réception et la forme du signal.
Objectifs et exigences pour l’essai de principe
À l’origine, la société PrecisionWave AG avait développé le réseau de radars « miniCODIR » pour le projet de recherche « Radar cognitif ». Il se compose de quatre nœuds d’émission et de réception. Ces systèmes de radar ont été conçus spécialement pour pouvoir être adaptés au moyen d’un logiciel à différents usages prévus. Pour l’essai de principe « RadCom », deux nœuds « miniCODIR » ont été configurés comme paire émetteur-récepteur. Le nœud d’émission éclaire une cible à surveiller et analyse le signal réfléchi par la cible, ou « fonction de radar monostatique ». Le nœud de réception analyse tant le signal émis directement par l’émetteur, autrement dit la fonction de communication, que le signal réfléchi sur la cible, ou « fonction de radar bistatique ». L’objectif de l’essai était de déterminer les formes de signal d’émission, ou émissions, qui conviennent à l’utilisation simultanée du radar et de la communication. Des métriques typiques, telles que la probabilité de détection et la précision de la position pour le radar, ou la fréquence des erreurs de transmission pour la communication, permettent également de le quantifier.
Le dilemme pour le choix de la forme du signal est que d'une part, une forme d'onde radar appropriée ne peut pas transmettre beaucoup de données en termes de communication, mais que d’autre part, une forme d’onde idéale pour une communication, par exemple avec un téléphone portable pour la transmission de données, n’est pas optimale pour le radar. C’est pourquoi il faut désormais déterminer où se trouve l’optimum, autrement dit ici le bon équilibre, selon le domaine d'application.
Déroulement de l’essai « RadCom »
Pour l’essai de principe, les nœuds d’émission et de réception ont été placés avec un décalage d’environ 100 mètres. Les deux nœuds étaient raccordés à un ordinateur de commande central, qui enregistrait aussi les données de mesure. Les deux nœuds étaient aussi alignés sur la zone de test, qui était surveillée par la fonction de radar. Une cible d’essai, dans ce cas un cycliste, permettait de contrôler la fonction de radar.
Afin de pouvoir comparer différentes formes de signal entre elles, le même essai – un tour d’essai correspond à un tour à vélo - a été réalisé avec cinq formes de signal différentes et chaque fois trois à quatre puissances d’émission différentes. Ce qui permettait de quantifier où se trouvent les limites de puissance pour la communication et pour le radar.
Et ensuite ? – perspectives
Cet essai ouvert testait différentes formes d’onde et recueillait les données ainsi acquises. Dans une prochaine étape, les données seront analysées en détail. Selon le résultat, on décidera de la suite à donner au projet « RadCom », autrement dit sur quel domaine d'application il faudra se concentrer à l’avenir. « RadCom » pourrait par exemple s’avérer utile dans le domaine militaire en permettant de mieux utiliser la place limitée qui existe sur les plateformes tout en générant moins d’émission et en nécessitant moins de travaux de maintenance.
Programme de recherche 1 - Reconnaissance et surveillance (admin.ch)