Système Sarsat Cospas
Traduction et adaptation d’un extrait de « Transmitter Hunting » de K0OV et WB6UZZ par F6EMT
Document FNRASEC
Préambule
Les radioamateurs seront fiers d’apprendre que les expérimentations du principe de radiolocalisation par satellite furent réalisées à l’aide d’OSCAR 6, satellite à orbite basse de construction amateur.
Historique
1970 : Installation des premières balises 121.500 Mhz.
En 1975, le Centre de recherches des Télécommunications Canadien tenta le premier de démontrer le principe de localisation par satellite des balises de détresse.
Après 60 simulations, il apparaissait que la précision de localisation atteignait 100 kms environ sans traitement particulier. A l’aide d’un ordinateur, et selon sa puissance, cette précision tombait de 2 à 8 kms après quelques minutes de calcul.
Le programme SARSAT/COSPAS était né. Initiative d’une coopération entre les USA, le Canada, la France et l’URSS afin de trouver rapidement les aéronefs accidentés.
SARSAT signifie : Search and Rescue Satellite, terme employé par les pays occidentaux.
COSPAS pour les pays de l’Est.
Le premier transpondeur COSPAS fut lancé avec le COSMOS 1383 fin juillet 1982. Le 10 septembre de la même année, il permit de trouver un Cesna 172 perdu en Colombie Britannique la veille. La localisation s’effectua et les secours trouvèrent l’avion perché sur des arbres de 15 mètres. Les trois passagers indemnes doivent probablement leur vie au satellite de recherches.
Il est intéressant de noter que cet appareil recherchait précisément un autre avion léger tombé deux mois auparavant. La première recherche avait été officiellement suspendue après que les services de secours canadiens aient dépensé 2 millions de dollars sans résultats.
Cette coopération internationale permit de sauver 200 vies dans les premiers 18 mois du programme de localisation rapide d’avions accidentés ou de bateaux en détresse.
Le 1 janvier 1988 aura lieu la signature des accords de coopération internationaux entre gouvernements.
Principe
Le satellite couvre toute la surface du globe en une journée. Il reçoit un signal supérieur de 28 dB (facteur 630) à celui reçu s’il se trouvait sur une orbite géostationnaire. Plus surprenant est l’effet Doppler sur la fréquence d’un émetteur, créé par le déplacement du satellite. Pour simplifier, nous admettrons que l’orbite est parfaitement circulaire.
Période de révolution d’OSCAR 6 ~ 1500 kms en 1 h 50 mn.
Largeur au sol de la zone balayée : 8000 kms
Inclinaison de l’orbite sur l’équateur : environ 100 degrés, ainsi le globe est complètement balayé y compris les pôles.
L’orbite est hélio-synchrone, un même point terrestre est survolé deux fois par jour à 12 heures d’intervalle. Cependant, aux pôles, chaque point est utilisable.
L’effet Doppler est à l’origine du changement de tonalité apparente de la sirène d’un train par exemple. Lorsque celui-ci se rapproche de l’observateur, la note est plus aiguë que celle entendue quand le train passe devant lui. La sirène semble plus grave lorsque le train s’éloigne.
Ainsi, le satellite s’approchant de la verticale d’une balise reçoit une fréquence HF supérieure à celle réellement transmise. A la verticale, la fréquence reçue correspond à celle de la balise. En éloignement, le décalage se produit vers une fréquence HF plus basse. Cette transition peut ne durer que quelques secondes.
Cette effet devient moins prononcé alors que la trajectoire du satellite passe à coté de la verticale du lieu de la balise. Dans ces conditions, la variation de la fréquence reçue s’effectue en plusieurs minutes autour de l’instant précis de passage le plus rapproché.
En d’autres termes, plus la vitesse radiale est élevée et plus la transition de fréquence est rapide. Ayant connaissance de l’heure précise du passage au-dessus de la balise et possédant les paramètres orbitaux du satellite, l’on détermine son emplacement dans l’espace et donc les coordonnées du lieu d’émission.
Conclusion
Bien que les cinq satellites SARSAT/COSPAS soient d’une précision et d’une aptitude impressionnante dans les régions désertiques, leur faible nombre peut conduire à une attente de 10 heures entre deux passages dans certains cas.
Il convient donc de conserver les moyens d’écoutes traditionnels (avions de ligne, équipes de localisation au sol) pour commencer au plus tôt les recherches.
Document FNRASEC de décembre 1996, traduit par Marc GUETRE – F6EMT
Commission Technique de la FNRASEC.
Voir aussi :