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Jacques MANDLE : SEXTANT Avionique
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Depuis de nombreuses années, les techniques d’anémométrie à laser sont utilisées par des chercheurs en laboratoire et en soufflerie. Du fait de l’amélioration de robustesse des composants, ces techniques commencent à être utilisées dans l’aéronautique, déjà comme référence d’essais en vol et peut-être bientôt en série.
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VERSIONS
- Version courante de avr. 2013 par Jacques MANDLE, Jean-Pierre SCHLOTTERBECK, Alain VERBEKE
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4. Nouveaux développements
Il est clair désormais que pour ce qui concerne l’anémobarométrie embarquée de base, la technologie de laser à 10,6 µm est trop lourde et trop contraignante pour être utilisable en série sur un quelconque aéronef.
Les nouveaux développements de laser à état solide, pompés avec un bon rendement par des diodes laser, vont permettre une évolution technologique significative de l’anémométrie à laser. De nombreux travaux sont menés et ce type de laser est maintenant essayé en vol sur avion. Ce type de laser utilisant des cristaux laser dopés par des terres rares, telles que le Thullium ou l’Holmium, permet des réalisations compactes, en utilisant de l’optique relativement classique (avec une longueur d’onde de l’ordre de 2 µm) tout en restant « sain pour l’œil ». Les détecteurs n’ont pas besoin de refroidissement cryogénique et un traitement du signal utilisant des circuits spéciaux hautement intégrés est envisageable.
Deux grandes classes d’applications existent :
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les mesures de phénomènes dangereux à grande distance ;
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les mesures de proximité sans sondes protubérantes.
4.1 Mesures à grande distance
Un anémomètre à laser de type pulsé est capable d’effectuer des mesures répétitives jusqu’à des distances de 4 à 6 kilomètres ; une carte de zones aérologiquement dangereuses peut être dressée (comme une figuration de radar météorologique) et présentée à l’équipage.
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Détection embarquée de sillages d’avion
On peut noter à ce propos le projet européen FLAME (Future Laser Atmospheric Measurement Equipment) soutenu par l’Union européenne. Ce consortium européen, dont SEXTANT Avionique est le coordinateur, étudie les technologies à développer et réalise un démonstrateur fonctionnant à une longueur d’onde voisine de 2 microns. La détection des tourbillons permettra de resserrer l’espacement des avions en approche et au décollage en toute sécurité.
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Détection des hétérogénéités de vent
Il est actuellement établi que les radars météorologiques choisis pour la détection de cisaillement du vent souffrent de pertes de rendement dans...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - SMART (A.) - Optical velocity Sensor for Air Data Application, - Optical engineering, vol. 31, 1, 1992.
-
(2) - WOODFIELD (A. A.), VAUGHAN (J. M.) - Using an Airborne CO2 CW Laser for Stream Airspeed and Windshear Measurements, - TM FSB 557, 1964.
-
(3) - MANDLE (J.) - Apport de l’anémométrie laser à la sécurité aérienne, - L’Aéronautique et l’Astronautique, janvier 1987.
-
(4) - MANDLE (J.) - A Laser Anemometer Reference for Air Data Calibration, - NAECON, Dayton Ohio, 1988.
-
(5) - WERNER (C.), KÖPP (F.), BISELLI (E.) - Measurements of the Wind Profile over Sea. - Proceeding of the 3rd Topical Meeting on Coherent Laser Radar, juillet 1985.
-
(6) - DESTARAC (G.), CATTIN-VALSECCHI (F.), LOPEZ (C.), MANDLE (J.) - Apport de l’Anémométrie laser aux essais en vol...
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