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BALISES DE DÉTRESSE

Nouvelle orbite pour les satellites de R-S

par Jim King

Les nouvelles balises de 406 MHz peuvent repérer l'origine d'un signal de détresse dans un rayon de deux kilomètres et avec 10 fois plus d'exactitude que les anciennes balises. Les tout derniers satellites à orbite moyenne terrestre (MEOSAR) offriront une couverture mondiale totale en temps réel.

Depuis les tout débuts de son application à la R-S, il y a plus de 20 ans, le système de satellites COSPAS-SARSAT* a fait l'objet d'améliorations constantes afin de pouvoir fournir plus rapidement de meilleurs services aux aviateurs, aux marins et aux utilisateurs à terre. Le système de satellites renseigne les autorités de la R-S au sujet des appels de détresse et de leur lieu d'origine, et ce même lorsque l'utilisateur de la balise n'a pas la moindre idée de l'endroit où il se trouve. COSPAS-SARSAT a déjà aidé à sauver plus de 15 000 vies dans le monde entier.

Parmi les caractéristiques ajoutées au système initial, il faut mentionner le recours à de nouvelles balises de détresse de 406 MHz, lesquelles sont de loin supérieures aux anciennes balises de 121,5 ou 243 MHz. Environ 300 000 de ces nouvelles balises sont maintenant déployées et il reste en service 600 000 balises de l'ancien type. Les balises de 406 MHz permettent au système de calculer l'origine du signal automatiquement et avec 10 fois plus d'exactitude (dans un rayon de deux kilomètres) et de déterminer l'identité de l'utilisateur. En comparaison, les anciennes balises des années 1960 ne donnaient qu'une localisation approximative (dans un rayon de 20 kilomètres) et ne permettaient pas d'identifier l'utilisateur parce que le signal (" wow, wow, wow ") était le même pour toutes les balises. En outre, les appareils de 406 MHz offrent une couverture mondiale de toutes les balises actionnées sur la Terre, puisque les signaux des balises sont stockés dans le satellite et retransmis à chaque station terrestre pendant que le satellite se déplace en orbite autour de la Terre.

Figure 1 : Satellites COSPAS-SARSAT en orbite polaire à basse altitude.

LEOSAR
Le système COSPAS-SARSAT initial des années 1980 se composait d'une constellation de quatre satellites en orbite basse polaire et portait le nom de système LEOSAR (figure 1). Il fournissait des services aux balises de 121,5, 243 et 406 MHz. Le système fonctionnait bien, et il continue d'opérer aujourd'hui, mais il est sujet à des retards inhérents, pouvant aller de quelques minutes à plusieurs heures, dans la détection et la retransmission des signaux de détresse parce que les satellites à faible altitude (environ 1 000 km) ne voient qu'une partie de la Terre, un moment après l'autre, en circulant autour de la planète.

Le système LEOSAR n'a pas pu être beaucoup amélioré pour les balises de 121,5 et de 243 MHz à cause des limites techniques de ces balises et des bandes de fréquence correspondantes.

GEOSAR

Figure 2 : Constellations LEO et GEO de satellites.

Pendant les années 1990, le système à balises de 406 MHz a été amélioré en ajoutant des répéteurs de 406 MHz aux nouveaux satellites en orbite géostationnaire terrestre à 36 000 km (figure 2). Ces satellites, appelés GEOSAR, visualisent en permanence une zone immense et fixe de la Terre et permettent d'éliminer les retards de retransmission des signaux des balises de détresse de 406 MHz. Cette rapidité de la retransmission des signaux et de l'identification de l'utilisateur constituait un progrès remarquable, mais le système était incapable de calculer automatiquement le lieu d'origine du signal, ce que permettait le LEOSAR. Il est possible, cependant, d'intégrer aux balises de 406 MHz la fonction de localisation en l'ajoutant au signal de détresse. Cette opération peut se faire facilement si un récepteur de radionavigation, par exemple, un GPS, est relié ou incorporé à la balise de détresse. Le recours à ces balises devient de plus en plus courant à mesure que baisse le coût de l'intégration du GPS.

Ce système GEOSAR souffre encore de quelques limites puisque le signal de la balise, pour se rendre, doit compter sur une ligne directe de vision vers un des satellites. Dans certaines situations de détresse, cette ligne de vision est impossible à réaliser, notamment dans les régions polaires, ou lorsqu'un avion s'écrase sur le mauvais flanc de montagne ou dans une vallée profonde, ou encore lorsque le rayon d'une balise maritime est bloqué par la superstructure du bateau.

MEOSAR
Dans le but de rehausser encore plus le rendement du système, les autorités prévoient maintenant faire transporter des charges utiles de 406 MHz par les satellites de navigation de l'avenir tels que le GPS, aux États-Unis; le Glonass, en Russie; et le nouveau système européen Galilée (figure 3). Ces satellites, en orbite moyenne terrestre à environ 20 000 km, seront connus sous le nom de MEOSAR. Chaque constellation du système pourrait compter entre 20 et 30 satellites en mouvement perpétuel autour de la planète. On obtiendrait ainsi une couverture mondiale incluant les pôles et comportant différents angles de vision de façon que les satellites " voient " la Terre entière. Le système MEOSAR pourrait détecter et localiser automatiquement toutes les balises de 406 MHz actives dans le monde et déterminer exactement le moment de l'activation et de la désactivation de chacune de ces balises.

Figure 3 : Satellites d'aide à la navigation orbitant à moyenne altitude, tels les systèmes GPS, Glonass et le tout nouveau Galilée.

Ce système MEOSAR offrirait le meilleur service possible d'alerte et de localisation dans le monde entier, et il fera l'objet de démonstrations au cours des quelques prochaines années. Si les démonstrations confirment la viabilité du système, ce dernier sera mis en œuvre dans les cinq à dix années suivantes. Lorsque la réception satellite des vieilles balises de 121,5 MHz prendra graduellement fin, tel que prévu, à partir de 2009, il y aura déjà un autre système en fonctionnement et il offrira des services de loin supérieurs.

*COSPAS-SARSAT est le système international de satellites lancé par le Canada, la France, les États-Unis et l'ancienne URSS en 1982. Il capte les signaux émanant des balises de détresse et transmet la position de la balise aux autorités en matière de sauvetage.

Jim King est directeur des Grands programmes de communication par satellite au Centre de recherches sur les communications Canada, un laboratoire de recherche d'Industrie Canada.

Le Registre des balises de détresse sauve des vies partout dans le monde

Jusqu'à maintenant, les balises de détresse ont permis de sauver la vie de plus de 15 000 personnes dans le monde entier et il est sûr qu'elles en sauveront encore plus grâce à l'avènement de la nouvelle base de données du Registre canadien des balises.

Les balises de détresse sont de trois types :

• l'émetteur de localisation d'urgence (ELT), utilisé à bord des aéronefs;
• la radiobalise de localisation des sinistres, utilisée sur les bâtiments de mer;
• la radiobalise de localisation personnelle (PLB), utilisée à terre.

À l'heure actuelle, le Canada est le seul pays au monde à s'être doté d'une base de données en ligne de registre des balises de détresse, et aussi l'un de seulement 17 pays à posséder une base de données concernant les propriétaires de balises. Les États-Unis travaillent à l'élaboration de leur propre base de données, qui devrait entrer en fonctionnement à l'été 2003. En outre, des efforts sont en cours afin de créer une base de données mondiale de registre des balises de détresse, laquelle sera mise à la disposition des organismes de R-S de la planète entière.

Lorsqu'une balise est activée au Canada, qu'elle soit déclenchée par une personne en détresse ou actionnée automatiquement lors d'un écrasement, un signal est envoyé à l'un des satellites en orbite autour de la Terre, et ce satellite retransmet le signal au Centre canadien de contrôle des missions situé à Trenton, en Ontario. Dès la réception du signal et du code-balise, le personnel de sauvetage décode le message afin de trouver le nom du propriétaire et les coordonnées de contact en cas d'urgence. Ces renseignements permettent aux sauveteurs de téléphoner à la personne-ressource indiquée, et de voir s'il y a effectivement urgence avant de lancer une intervention coûteuse.

Les satellites en orbite autour de la Terre captent les signaux de détresse lancés d'une balise et les transmettent au Centre canadien de contrôle des missions à Trenton Ontario), où le personnel détermine s'il faut une intervention de sauvetage.

Quiconque possède une balise à code canadien peut maintenant l'enregistrer en direct dans la base de données en passant par le site Web http://beacons.nss.gc.ca (cliquez ici pour de l'information sur le projet de base de données en ligne).

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