Inventaire des fréquences radioélectriques : Aperçu 2010 — Canada

Chapitre 11 – Service de radiorepérage (terrestre)

11.1 Contexte

11.1.1 Définition du service

Les systèmes de radiorepérage utilisent les propriétés de propagation des ondes radio pour déterminer la position, la vélocité et les autres caractéristiques d'un objet, ou pour obtenir de l'information en rapport avec ces paramètres. Le service de radiorepérage comprend le service de radionavigation et le service de radiolocalisation. La radionavigation est utilisée à des fins de navigation, y compris les avertissements d'obstruction et la détermination de la position. La radiolocalisation est utilisée à des fins autres que la navigation. Ceci peut inclure la surveillance des conditions météorologiques (foudre, tempêtes, précipitations et vent), la localisation, l'identification et la caractérisation des objets dans l'eau ou dans les airs.

11.1.2 Description générale du type de service et des applications

Les systèmes de radionavigation et de radiolocalisation sont souvent identifiés aux services radar. Radar est un acronyme qui signifie radio, détection et mesure des distances. Un appareil radar utilise les ondes radio pour identifier les caractéristiques des objets comme la distance, l'altitude, la direction ou la vitesse. L'onde radio émise par l'appareil de radar frappe l'objet de la détection et se diffuse dans plusieurs directions. La portion du signal qui est retourné à l'appareil de radar peut être analysée pour déterminer les caractéristiques de l'objet surveillé.

L'utilisation des systèmes de radiorepérage à des fins militaires a connu une popularité croissante au cours de la Seconde Guerre mondiale pour localiser les cibles aériennes, au sol et en mer. Aujourd'hui, le monde civil utilise les systèmes de radiorepérage pour surveiller les aéronefs, les bateaux, les véhicules et diverses composantes météorologiques comme les précipitations, la direction du vent et sa vitesse. Les plus récentes applications comprennent les radars automobiles pour la conduite en marche arrière, les géoradars pour l'exploration géologique, les radars de pénétration d'immeubles pour la sécurité publique et les radars de vitesse pour déterminer la vitesse des automobiles et des trains.

Les systèmes de radiorepérage utilisent généralement des signaux pulsés de grande puissance et fonctionnent 24 heures sur 24, 7 jours par semaine. L'utilisation des signaux pulsés permet aux systèmes de radionavigation et de radiolocalisation de partager le spectre facilement et c'est pourquoi on leur attribue souvent la même gamme de fréquences. Cependant, la nature des émissions pulsées à haute puissance rend le partage des fréquences difficile avec d'autres services comme les services fixes et mobiles.

Le service de radionavigation fonctionne la plupart du temps dans les bandes de fréquences ayant une attribution à titre primaire et bénéficie d'un statut spécial en vertu de l'article 4.10 du Règlement international des radiocommunications :

4.10 Les pays membres reconnaissent que les aspects touchant à la sécurité de la radionavigation et aux autres services de sécurité nécessitent des mesures spéciales pour assurer leur protection contre le brouillage préjudiciable; il est donc essentiel de prendre en compte ce facteur lors de l'attribution et de l'utilisation des fréquences.

Les radars de radiolocalisation effectuent une variété de tâches, comme :

  • la poursuite des véhicules de lancement et des véhicules aéronautiques qui sont à l'étape des essais de développement et opérationnels;
  • la surveillance aérienne et en mer;
  • les mesures environnementales (p. ex. étude des cycles hydrologiques de l'océan et phénomènes météorologies comme les ouragans);
  • l'imagerie de la Terre;
  • la défense nationale et le maintien multinational de la paix.

11.2 Attributions et utilisation actuelles

11.2.1 Liste des bandes attribuées

Radionavigation
  • 2 900-3 100 MHz
  • 5 460-5 470 MHz
  • 9 300-9 800 MHz
  • 15 700-16 200 MHz
  • 24 250-24 650 MHz
  • 31 800-33 400 MHz
Radiolocalisation
  • 430-450 MHz
  • 902-928 MHz
  • 1 215-1 390 MHz
  • 2 300-2 500 MHz
  • 2 900-3 500 MHz
  • 5 250-5 850 MHz
  • 8 500-10 550 MHz
  • 13 400-14 000 MHz
  • 15 700-17 300 MHz
  • 24 050-24 250 MHz
  • 33 400-36 000 MHz

11.2.2 Type de licences (spectre par rapport à fréquence)

Les systèmes de radionavigation et de radiolocalisation reçoivent des licences de fréquences. Les systèmes de radars militaires fonctionnent souvent en mode de sauts de fréquences et plusieurs fréquences sont donc attribuées à une station. L'exploitation en mode de sauts de fréquences empêche les signaux de radars d'être interceptés ou interrompus.

11.2.3 Comparaison avec les États-Unis

En règle générale, les services de radionavigation et de radiolocalisation reçoivent des attributions globales au niveau du Règlement des radiocommunications, en vigueur sur la scène internationale, et de l'Union internationale des télécommunications. Par conséquent, le Canada et les États-Unis ont des attributions très similaires pour les services de radionavigation et de radiolocalisation. Il y a quelques légères différences entre les deux pays au niveau du statut des attributions. Par exemple, aux États-Unis la bande 9 000-9 200 MHz est attribuée au service de radiolocalisation à titre secondaire, tandis qu'au Canada elle est attribuée à titre primaire.

Utilisation pour les services de radiorepérage entre 52 MHz et 38 GHz (Pour de plus amples renseignements, reportez-vous à l'Annexe 1) :
Utilisation pour les services de radiorepérage entre 52 MHz et 38 GHz [Description de la figure]

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11.3 Inventaire et analyse du spectre

11.3.1 Principaux utilisateurs

430-450 MHz Service de radiolocalisation – Bande utilisée par les arpenteurs pour le service mondial de localisation différentiel (DGPS)

La bande entre 430 et 450 MHz est présentement sous-utilisée par le service de radiolocalisation. Dans les régions rurales, elle est utilisée pour les activités d'arpentage afin de fournir une information de positionnement plus exacte. Cette application utilise un équipement mobile terrestre à puissance plus faible, afin d'augmenter les données du système de positionnement global (GPS) et d'obtenir une information de positionnement plus exacte. Les applications de radars pour les cisaillements de vent et de profileurs de vent sont souvent utilisées dans cette bande, sauf au Canada. Cette bande de fréquences offre les caractéristiques uniques idéales pour la détection à très grande distance, l'identification et la poursuite d'objets. Dans certains pays, la poursuite d'objets dans l'espace et leur catalogage sont effectués dans cette bande de fréquences en utilisant des émetteurs à très grande puissance avec des gains d'antenne très élevés.

902-928 MHz Service de radiolocalisation – Bande réservée au gouvernement du Canada

Les applications de radiolocalisation de cette bande sont réservées aux radars à bord des navires le long des côtes canadiennes, y compris la baie d'Hudson, la baie James et le long du fleuve Saint-Laurent jusqu'à Rimouski, QC. Les radars de surveillance aérienne et maritime à bord des navires sont utilisés pour la protection des navires et fonctionnent continuellement pendant que le navire est en marche ainsi que lors des entrées et des sorties dans les ports. Ces radars de surveillance utilisent généralement des émetteurs d'une puissance relativement élevée avec des gains d'antenne élevés, qui sondent électroniquement l'élévation et mécaniquement un azimut complet de 360°. Le fonctionnement est tel que plusieurs navires peuvent utiliser ces radars simultanément dans une région géographique donnée.

1 215-1 390 MHz Service de radiolocalisation – Bande utilisée principalement par les ministères

La plupart des systèmes de radiolocalisation de cette bande font partie du Système d'alerte du Nord le long des côtes nord et est canadiennes, ce qui comprend une chaîne de stations radar à courte et longue portée (Figure 1). Le Système d'alerte du Nord effectue une surveillance stratégique aérospatiale pour assurer la souveraineté du Canada et soutient le rôle du Canada au sein du NORAD. Le coût de ce système est partagé entre le Canada et les États-Unis. Les systèmes de radiolocalisation qui fonctionnent dans cette bande sont principalement utilisés pour la détection des objets aéroportés. Ils doivent mesurer l'altitude ainsi que la distance et la direction des objets. Ces radars doivent être d'une grande sensibilité et doivent avoir un haut degré de suppression de toutes les formes de fouillis d'échos, y compris ceux provenant de la mer, de la terre et des précipitations. NAV CANADA utilise également certains systèmes aéronautiques de radionavigation dans la sous-bande 1 300-1 350 MHz.

Figure 1 – Carte montrant la concentration géographique des stations de radiolocalisation le long des côtes canadiennes, qui sont exploitées par le Système d'alerte du Nord dans la bande 1 215-1 390 MHz, et des stations de radionavigation aéronautique
Figure 1 – Carte montrant la concentration géographique des stations de radiolocalisation le long des côtes canadiennes, qui sont exploitées par le Système d'alerte du Nord dans la bande 1 215-1 390 MHz, et des stations de radionavigation aéronautique [Description de la figure 1]
2 900-3 100 MHz Radionavigation et service de radiolocalisation – Bande utilisée principalement par les ministères

Au Canada, cette bande a une utilisation limitée au niveau terrestre, mais est utilisée à bord des aéronefs et des navires. Elle est principalement utilisée par le service de radiolocalisation avec 84 % des assignations, alors que les services de radionavigation utilisent 16 % des assignations. Cette bande est également utilisée pour les radars commerciaux à bord des navires, qui ne détiennent pas de licence au Canada. À l'international, cette bande est utilisée dans le cadre d'un réseau intégré de météorologie qui comprend tout le territoire des États-Unis, Guam, Porto Rico, le Japon, la Corée du Sud, la Chine et le Portugal.

3 100-3 500 MHz Service de radiolocalisation

Cette bande est très peu utilisée au Canada par les applications terrestres de radiolocalisation. Elle est cependant utilisée pour les applications relatives aux radars de défense aérienne à bord des aéronefs.

5 250-5 850 MHz Service de radiolocalisation – Bande utilisée principalement par les ministères

Environnement Canada exploite son réseau de radars d'observation météorologique dans la sous-bande 5 600-5 650 MHz. Ces radars d'observation météorologique sont utilisés pour la détection de phénomènes météorologiques sérieux comme les tornades, les ouragans et les orages violents, ainsi que les cisaillements de vent et la turbulence. Les mesures quantitatives sont utilisées en temps réel comme source importante et unique de données pour les prévisions hydrologiques, météorologiques et environnementales. Les données sont utilisées pour augmenter la précision et la pertinence des prévisions et des avertissements, à l'aide de l'assimilation des données numériques, de la modélisation, et des prévisions de conditions météorologiques, d'inondations et de pollution, surtout lors d'événements préjudiciables. Ces applications peuvent être essentielles à la sécurité et à la protection du grand public, à la fois pour la protection de la vie et des biens.

Figure 2 – Carte des sites de radars dans la bande 5 250-5 850 MHz. La plupart des radars de cette bande appartiennent au réseau de radars d'observation météorologique d'Environnement Canada.
Figure 2 – Carte des sites de radars dans la bande 5 250-5 850 MHz. La plupart des radars de cette bande appartiennent au réseau de radars d'observation météorologique d'Environnement Canada. [Description de la figure 2]

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8 500-10 550 MHz Radiolocalisation et service de radionavigation – Bande utilisée principalement par les ministères

La bande 9 300-9 800 MHz est la principale bande de travail pour la radionavigation terrestre. Elle est régulièrement utilisée par la Garde côtière canadienne et par Pêches et Océans Canada pour la surveillance du trafic maritime, ainsi que par NAV CANADA dans le cadre de ses opérations de contrôle de la circulation aérienne. Cette bande est également utilisée par les radars à bord des vaisseaux, qu'il s'agisse de bateaux de plaisance ou de navires commerciaux à gros tonnage. La bande 10 500-10 550 MHz est très utilisée à travers le Canada par les forces de l'ordre, les compagnies de chemins de fer et les voies de circulation pour la détection de la vitesse. Les applications à faible puissance comprennent les géoradars pour les relevés géophysiques et pour la cartographie.

15 700-17 300 MHz Service de radiolocalisation

Cette bande est présentement utilisée par les systèmes transportables de radiolocalisation à faible puissance. Ces systèmes sont généralement composés de géoradars ou de radars de pénétration d'immeubles et utilisés pour la cartographie et pour la sécurité publique. Cette bande est également utilisée pour l'équipement de surveillance au sol dans les aéroports et fait partie du service de radionavigation de la bande 15 700-16 200 MHz.

33 400-36 000 MHz Service de radiolocalisation

À cause de la courte portée des appareils radars et de l'augmentation de la bande de fréquences, cette bande est de plus en plus utilisée par les appareils de radiolocalisation pour détecter la vitesse du trafic et des trains. Ces appareils sont également utilisés lors des événements sportifs comme les courses de voitures, ainsi que pour mesurer la vitesse des lancers au baseball.

Bandes qui ne sont pas actuellement utilisées au Canada par les services de radiorepérage :
  • 890-902 MHz Radiolocalisation
  • 928-942 MHz Radiolocalisation
  • 2 300-2 500 MHz Radiolocalisation
  • 3 100-3 500 MHz Radiolocalisation
  • 5 460-5 470 MHz Radionavigation
  • 24 250-24 650 MHz Radionavigation
  • 31 800-33 400 MHz Radionavigation

11.3.2 Nombre d'assignations et information relative à la situation géographique

Tableau 11.1
Service Bande (MHz) Endroit Nombre d'attributions
Radiolocalisation 430-450 Principalement rural >4 000
Radiolocalisation 902-928 Restreinte aux limites côtières 0 (navires sans licence)
Radiolocalisation et radionavigation 1 215-1 390 Côte Est/Ouest
Nord du Canada
99 radionavigation
1 430 radiolocalisation
Radiolocalisation 2 700-2 900 Commercial et militaire aéroporté 9 attributions
Radionavigation 2 900-3 100 À travers le Canada 128
Radionavigation 5 250-5 850 À travers le Canada 35 radars d'observation météorologique d'Environnement Canada, 9 autres
Radiolocalisation
Radionavigation
8 500-10 550
9 300-9 800
À travers le Canada Très utilisé et une certaine croissance
> 500 radiolocalisation
1 radar d'observation météorologique
> 1 000 aéronefs
Radiolocalisation 13 400-1 4000 Peu utilisée au Canada > 400 station d'aéronefs
1 radiolocalisation
Radiolocalisation
Radionavigation
15 700-17 300
15 700-16 200
À travers le Canada 21 aéronefs
400 faible puissance
Radiolocalisation 33 400-36 000 À travers le Canada 60

11.4 Graphique des tendances

Graphique 1 – Tendances par bande de fréquences entre 1998 et 2010
Graphique 1 – Tendances par bande de fréquences entre 1998 et 2010 [Description de la figure]

En règle générale, le nombre d'attributions pour la radionavigation et le service de radiolocalisations a été relativement stable au cours des 12 dernières années. Toutefois, à mesure que ces systèmes deviennent plus sensibles et plus raffinés, ils demandent de plus en plus de bande passante. Ceci ne résultera pas nécessairement en un nombre supérieur d'attributions de bandes, mais une partie plus grande du spectre sera utilisée par le même nombre de licences.

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