MetAir - LPAS - EPFL

Campagne 1999
24
Projet Modélisation
4.3. Le profileur de vent
Ce système, fréquemment utilisé en météorologie, mesure le profil de vent à sa verticale.
4.3.1. Principe de fonctionnement
Le profileur de vent décrit ici est un RADAR Doppler pulsé. Il émet des ondes électromagnétiques de
forte puissance dont la longueur d'onde λ 0 est fixée. Ces ondes sont rétro diffusées par les variations
d’indice de réfraction, dues à la vapeur d’eau et à la turbulence. Enfin, une antenne reçoit et amplifie
ces ondes rétro diffusées (λ z ).
On peut alors, par un traitement du signal
approprié, connaître la vitesse du vent dans la
direction du rayon émis pour chaque altitude
jusqu’à une distance dépendant de la
puissance du RADAR et de la clarté de
l’atmosphère. En effet la distance du point
considéré (altitude z) à la source est calculée
en mesurant le temps d’un aller-retour des
ondes. La vitesse est déduite du changement
de longueur d’onde dû à la réflexion sur un
« obstacle » en mouvement (λ z >λ 0 si la
particule s’éloigne et inversement). Ainsi pour
mesurer la vitesse et la direction du vent, il
convient de mettre en place ce système dans
trois directions différentes.
Photo 4.3.1. Profileur de vent
Description du système
Le profileur de vent comporte trois sous-systèmes :
• un sous-système antenne qui inclut trois panneaux d’antennes, un amplificateur de
puissance, un module d’émission-réception UHF/FI et un module d’interconnexion et de
protection,
• un sous-système d’acquisition incluant un module d’alimentation, un module d’émissionréception
FI/vidéo, un calculateur d’acquisition et un ondulateur,
• un sous-système de traitement qui comporte un calculateur de traitement.
OFFICE METEO
PCT
SOUS-SYSTEME
TRAITEMENT
Modem
Antenne 1
Antenne 2
amplificateur de
puissance
PCA
ligne
spécialisée
Modem
Antenne 3
Antenne 14
UHF et protections
module acquisition
Antenne 15
SOUS-SYSTEME
ANTENNE
SOUS-SYSTEME
ACQUISITION
ANTENNE
Figure 4.3.1. Système du pofileur de vent