Présentation
RÉSUMÉ
Les « stations sur plateformes de haute ou de basse altitude » (HAPS ou LAPS), porteuses d’équipements de communications, peuvent utiliser plusieurs formes de support selon les fonctions particulières demandées et les usages complémentaires recherchés. Ainsi, des ballons, des dirigeables, des avions sans pilote ou des drones peuvent jouer deux rôles en participant à la surveillance du territoire proche et à l’édification d’un réseau complémentaire aux réseaux de communication traditionnels, assurantainsi une connectivité mondiale complémentaire de type non terrestre.
L’économie et la réglementation de ces supports spatiaux en cours d’essais demeurent encore à être précisées.
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Daniel BATTU : Ingénieur en chef des Télécommunications honoraire et Consultant
INTRODUCTION
Les satellites atmosphériques ou HAPS (stations sur plateformes de haute altitude) peuvent être organisés pour une exploitation des réseaux téléphoniques mobiles avec accès à l’Internet dans des régions particulières et pour des utilisations spécifiques conjointes.
Dans la première utilisation mentionnée, quatre classes de satellites atmosphériques HAPS peuvent être distinguées, répondant à la définition énoncée par l’UIT-R : les ballons, les dirigeables, les structures volantes et des drones spécialisés.
À cette dernière catégorie, peuvent être rattachés les VTOL (véhicules à décollage et atterrissage très courts), et les LAPS (Low Altitude Platform Stations). L’économie et la réglementation de ces plateformes multifonctionnelles constituent encore des domaines à définir.
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3. Les planneurs motorisés HAPS
3.1 Principes de réalisation
Un planeur motorisé HAPS est un avion électrique sans pilote, dont les batteries sont chargées par des cellules solaires étalées avec profusion le long de ses flancs ou sur ses ailes. Il doit demeurer à proximité de son centre d’exploitation, à 20 km d’altitude, dans un espace de vol représentant un cube d’un km de côté.
La capacité et le rendement des batteries prédéfinissent, avec les équipements de télécommunications, l’essentiel de la charge utile de l’avion. Comme la production d’électricité le jour doit être en rapport avec la consommation de l’avion et des équipements électroniques sur 24 h, il est nécessaire de disposer d’une marge suffisante de cellules solaires, sachant que la ronde continue de l’avion oblige à ne présenter au soleil que moins de 40 % du total de ces cellules. La seconde difficulté majeure du système réside dans la montée et la descente en spirale, très consommatrice en énergie qui astreint à observer un grand rayon de courbure afin d’éviter le décrochage de l’aéronef, conçu avec des ailes très longues.
Plus d’une centaine de prototypes de ce genre ont été construits dans le monde au cours de ces vingt dernières années. Ne sont évoqués ici qu’un petit nombre d’entre eux.
HAUT DE PAGE3.2 Études de faisabilité en cours
Dans le cadre du programme ERAST, la NASA avait commandé la réalisation de plusieurs prototypes d’avions HAPS à la société AeroVironment, ce qui a conduit aux prototypes Pathfinder (1981 à 1997), Pathfinder Plus (1998 à 2002), puis à Centurion (abandonné en 1998), suivi de Helios HP01 et HP03. Les recherches étaient motivées par le souci de mieux connaître les technologies de l’espace afin de mettre en place, pour une durée de 6 mois à un an, des satellites atmosphériques solaires (HAPS) destinés aux communications mobiles à 10 km d’altitude ou plus.
De Pathfinder à Centurion, puis à Helios, l’envergure des prototypes est passée de 36 à 63, puis 75 m. Le nombre de moteurs a varié respectivement de 6 à 14, puis à 10 et enfin le nombre de nacelles est passé de 2 à...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - CAZIN (P.) - Drones. - Encyclopædia Universalis (2023).
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(2) - HAIDER (S.A.) et al - Coexistence of drones and terrestrial networks – AI-Based Energy Efficient UAVs-Assisted IoT data collection with resource optimization. - Dans IEEE Wireless Communications (2022).
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(3) - LI (X.) et al - Enabling 5G on the Ocean. - Dans IEEE Wireless Communications (2020).
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(4) - * - https://www.state.gov/artemis-accords/
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(5) - RABITZ (F.) - International Journal of the Commons. - Dans Les ressources spatiales et la politique de formation des régimes internationaux, vol. 17/1, p. 243-255 (2023).
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(6) - LIEBERHERR (B.) - L’Ordre international fondé sur des règles. - Dans Politique de Sécurité : analyses...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
Cailabs
Climate Impulse
Euro Airship
GDPR – General Data Protection Regulation
GSMA
HAPS Alliance
ISWAT – International Space Weather Actions Teams
KEYSIGHT
https://www.keysight.com/us/en/home.html
Lyncean Group of San Diego – Dirigeables modernes
SYRTE – Laboratoire national d’essais Systèmes de référence du Temps et de l’Espace
TST – Toulouse Space Team
https://www.toulouse-space-team.com
UIT-R – Catalogue des publications et recommandations de l’UIT-R
UNOOSA – United Nations Office for Outer Space Affairs
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