Les systèmes de radio-navigation de la RAF.
Le texte qui suit est extrait de l'Histoire générale illustrée de la seconde guerre mondiale. Paris : Aristide Quillet, 1948, vol 2, p. 342-344. L'intérêt de l'exposé réside avant tout dans le fait qu'il a été rédigé dans les deux années qui ont suivi l'offensive de bombardement stratégique.

Les bombardements aériens massifs, tels qu'ils ont été pratiqués par les alliés à partir de la fin de 1942, n'ont été possibles que grâce aux progrès de la radio-navigation. Il est en effet relativement facile de former rapidement des pilotes, mais la formation de navigateurs, capables de conduire de nuit un avion sur son objectif avec les procédés classiques de navigation à l'estime, est bien plus longue. La méthode de navigation à l'estime, basée sur la connaissance de la vitesse relative de l'avion par rapport à l'air et de la vitesse du vent, n'admet d'ailleurs qu'une précision très restreinte. Un bon naivgateur pouvait s'estimer satisfait lorsqu'il amenait son avion à un ou deux kilomètres de son objectif. Si cet objectif était de dimensions restreintes (gare, usine, etc.) il devait se guider ensuite par des bombes éclairantes. Au début de la guerre, les bombardements étaient effectués par des formations serrées possédant un ou deux bons navigateurs, mais si la chasse ennemie intervenait, dissociant la formation, il y avait bien des chances pour qu'aucun avion n'atteigne son objectif.

La radiogonométrie

La radiogonométrie, pratiquée depuis fort longtemps, permet bien de "faire le point" de temps en temps, mais elle ne donne pas de précision supérieure. La radiogonométrie est basée sur les propriétés des récepteurs à cadre tournant. Si on remplace l'antenne d'un récepteur radio-électrique par un cadre, c'est à dire plusieurs boucles de fil toutes dans un même plan, la réception est optima lorsque le cadre est perpendiculaire à la direction de l'émetteur, et presque nulle losque cette direction est située dans le plan du cadre. La précision de la direction ainsi obtenue est très variable suivant la qualité de la réception, la force de l'émetteur, les dimensions du cadre etc., mais ne dépasse jamais 1 à 2 degrés. On peut procéder de deux façons : en employant un émetteur sur l'avion en plusieurs (2 au moins) récepteurs munis de cadres tournants au sol ou plusieurs émetteurs au sol et un récepteur à cadre sur l'avion. Le premier procédé permet une plus grande précision, on peut en effet utiliser au sol des cadres de grandes dimensions maniés avec précision dans de bonnes conditions - mais il est indiscret et demande des liaisons compliquées. En ettet, l'avion doit émettre assez fréquemment, ce qui permet aux radiogoniomètres ennemis de le repérer - d'autre part, les stations d'écoute parfois situées à des centaines de kilomètres l'une de l'autre doivent, par une simple liaison téléphonique, rester constamment en contact, s'assurer qu'elles écoutent le même avion au même moment. Les résultats des mesures sont communiquées à l'un des postes qui trace sur une carte les lignes reliant les différents postes à l'avion. En général, s'il y a plus de 2 lignes (en général on en trace 3), elles ne passent pas toutes par le même point et forment un petitt polygone à l'intérieur duquel se trouve la position exacte de l'avion. Cette position est ensuite communiquée à l'avion - autre source d'indiscrétion et de retard. Si le récepteur à cadre est sur l'avion, le navigateur écoute successivement 2 postes émetteurs puissants de position parfaitement connue et mesure leur direction par rapport au nord, donnée par le compas du bord. On ne peut disposer que d'un petit cadre et on risque d'avoir une erreur sur la position du nord - ce qui limite la précision.

Le radar : OBOE

L'utilisation du radar, et des ondes courtes, qui peuvent donner des faisceaux d'ondes aussi nettement délimités que les faisceaux de lumière, émis par un porjecteur ont peremis aux Anglo-Saxons de diriger dès 1942 leurs avions presqu'automatiquement au-dessus de leur but, avec une précision de l'ordre de 200 à 300 m, bien supérieure à tout ce que l'on savait réaliser jusque là. Grâce à cela, ils purent faire des bombardements à la chaîne, les avions se suivant un à un.

Le premier système utilisé a été désigné par le nom de camouflage OBOE. Il consiste à faire suivre à l'avion une route ayant la forme exacte d'un cercle passant par le point à bombarder, et à l'avertir par un faisceau dirigé au moment où il passe sur son objectif.

L'équipement comprend au sol une "station chat" au centre du cercle suivi par l'avion et une "station souris" - aucun appareil spécial sur l'avion - le récepteur de bord suffit. La station chat comprend un radar qui suit l'avion, mesure à chaque instant sa distance, et veille à ce que l'avion reste à une distance constante de la station, c'est à dire sur le cercle dont la station est le centre, et qui passe par l'objectif. Si l'avion s'écarte de ce cercle en s'éloignant ou en se rapprochant de la station chat, un émetteur auxiliaire émet un signal - des points espacés par exemple si l'avion se rapproche, des traits si l'avion s'éloigne. Si l'avion est sur le cercle, l'émetteur émet une onde continue. Le pilote peut recevoir directement ces signaux, il sait ainsi directement sans calcul ni délais s'il est sur la bonne route, s'il doit appuyer sur la droite ou sur la gauche. La station "souris" envoie un faisceau dirigé dans la direction de l'objectif à battre et émet un signal lorsque l'avion doit larguer ses bombes. En réalité, il y a deux signaux, l'un prévenant l'avion d'avoir à se préparer, l'autre donnant l'ordre de larguer - souvent, on employait pour la station souris un deuxième radar qui suivait l'avion et lui donnait les ordres. Ce système donna de bons résultats dans ses débuts : les radars employés fonctionnant avec des ondes assez longues (plusieurs mètres) permettaient des portées de 3 à 400 Km. Mail il peut être brouillé facilement. Il suffit que l'ennemi trouve la longueur d'onde sur laquelle sont émis d'une façon continue les signaux d'orientation et qu'il les couvre par une émission plus forte - ce qui est facile puisque les avions sont au-dessus de son territoire.

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SHORAN

Le système "Shoran" (Short range nagivation) élimine cet inconvénient. Dans ce système, c'est l'avion qui possède un petit émetteur à impulsions et la partie récepteur d'un radar. A terre, on trouve deux stations A et B munies de "répondeurs, ce sont des émetteurs récepteurs accordés sur l'émission de l'avion et renvoyant immédiatement un signal identique. Voici comment fonctionne ce système : l'émetteur de l'avion envoie un signal très bref, de l'ordre de quelques millionnièmes de seconde) ce signal est capté par les deux répondeurs et renvoyé à l'avion. Sur l'oscilloscope du récepteur radar, deux "dents" indiquent le temps que le signal a mis pour aller de l'avion à chacun des répondeurs et pour revenir à l'avion. L'avion manoeuvre pour rester à une distance constante et convenablement choisie d'une des stations pour décrire un cercle passant par l'objectif. Le pilote connaît en outre la distance de l'objectif à la seconde station et voit littéralement l'approche de l'objectif et le moment où il le survole. L'émetteur peut se contenter d'une puissance relativement faible, car le signal est relayé par le répondeur. Le signal est discret, car l'avion ne l'utilise que de temps en temps pendant de courtes secondes. Mais on ne peut utiliser sur l'avion que des émetteurs à ondes courtes, ce qui limite la portée à 150-200 Km.


L'avion émet de temps en temps avec son radar (non directif) une interrogation L, c'est à dire une série d'impulsions. L est reçu par les récepteurs R et R' et provoque l'émission des réponses r1 et r'1. Le temps qui s'écoule entre l'émission d'une impulsion et la réception des réponses sur l'avion est enregistré au radar de l'avion et donne les distances avion-R et avion R'. L'avion manoeuvre pour se placer d'abord sur le cercle C1 ayant R pour centre et la distance R-O pour rayon. Il voit sur son radar la distance O-R augmenter et il largue ses bombes lorsque cette distance est égale à la distance R'-O c'est à dire lorsqu'il coupe le cercle CR.

LORAN ou GEE

Pour le bombardement des objectifs lointains, un 3e système a été mis au point : le système Gee ou LORAN (Long Range Navigation). Ce système élimine l'émetteur à bord - malgré tout sujet à indiscrétion - . Il n'y a plus qu'un récepteur analogue à la partie réception d'un radar. Au sol, il faut au moins 3 stations reliées qui émettent simultanément le même signal (ou ce qui revient au même, le même signal avec un décalage exactement connu). On emploie une station pilote A reliée par fils à deux stations asservies B et C. A envoie à intervalles réguliers des impulsions brèves dans toutes les directions par radio et les mêmes impulsions par fil à B et C. B et C reçoivent ces impulsions et les envoient à leur tour dans l'espace. L'avion reçoit les signaux émis par A, B et C avec le récepteur genre radar. Sur son oscilloscope, il voit trois crans permettant de mesurer exactement le temps qui s'est écoulé entre l'arrivée des signaux émis par A et ceux émis par B ou C. Ce temps correspond à la différence de durée de transmission du signal primitif émis par A suivant les différents trajets (signal émis directement par radio par A, signal passant par AB, émis par B ; signal transmis par AC et émis par C). Puisque la vitesse des ondes électromagnétiques est exactement connue et que la distance des points A,B,C est fixe, on peut en déduire la différence des distances de l'avion à chacun de ces trois points. On sait ainsi que la différence des distances avion-point A et avion-point B a une valeur déterminée. Géométriquement, ceci revient à dire que l'avion se trouve sur une certaine hyperbole de foyers A et B. De même, la différence des distances avion-point A et avion-point C situe l'avion sur une deuxième hyperbole. L'intersection de ces deux hyperboles donne exactement la position de l'avion avec une très bonne précision. L'oscilloscope est directement gradué en différences de distances ou en chiffres repère, et on possède des cartes sur les quelles sont tracées des hyperboles ayant les stations d'émission pour foyers. Ces hyperboles portent des numéros correspondant à ceux de l'oscilloscope, et la lecture de la position de l'avion se fait comme une simple lecture de coordonnées géographiques - les cercles figurant les longitudes et les latitudes étant remplacées par des hyperboles. Ce système permet une grande portée.

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L'impusion émise par la station-pilote E1 est reçue par l'avion par 3 voies différentes. 1° directement. 2° par E2. 3° par E3. Elle donne 3 réceptions distinctes sur l'oscillographe du récepteur radar. La différence des temps de parcours permet de situer l'avion sur deux hyperboles différentes dont les foyers respectifs sont E1 et E2 d'une part, E1 et E3 d'autre part

Le brouillage des radars ennemis : les Alliés déversaient des milliers de bandes de papier recouvertes d'aluminimum, les "Windows", qui créaient un nuage réfléchissant, destiné à brouiller les radars de l'ennemi. On voit ici deux "Windows", de deux tailles différentes (à peu près 15 et 25 cm)


Cliché Daniel Rose

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