La radio-électricité à usages militaires

La TSF naissante va tenir un rôle important dans le conflit de la Première Guerre mondiale avec la création de l'Établissement Central des Matériels Militaires de Radiotélégraphie. Au mois de juillet 1914, l’émetteur de Lyon assure le trafic avec la Russie et les Balkans, en 1915, l’émetteur à étincelles embarqué à bord des aéroplanes de reconnaissance permet des liaisons d’une centaine de kilomètres. Au mois d'octobre, le colonel Gustave Ferrié installé au 3° étage de la Tour Eiffel, capte la voix de B. Webb émise depuis Arlington en Virginie. En 1916, les hydravions sont dotés d’un poste permettant des liaisons en télégraphie d’une portée de 300 km et en phonie à courte portée (émetteurs-récepteurs Grammont). La bataille du Jutland inaugure la règle des 4C : Communications - Commandement - Coordination - Contrôle.

Les « Baudotistes » vont utiliser la télégraphie rapide pour transmettre les informations et les ordres (Baudot a établi la liaison Paris-Bordeaux en 1877 et Paris-Rome en 1887). Le code Baudot à cinq moments offre 32 combinaisons et permet une vitesse de 60 mots/minutes. Ce code sera adopté en 1917 pour le Télex (le Baud deviendra l'unité représentant le nombre de signes par seconde transmis par les Modem). En 1917, les GI’s venus combattre en France peuvent grâce à la liaison transatlantique établie entre Lyon et Sayville, envoyer des télégrammes à leur famille. « Lors de la contre-offensive de 1918, une centaine de chars d’assaut est équipée d’un émetteur-récepteur. La guerre terminée, le nombre de postes s’élève à 10.000 appareils, le corps des transmissions occupent 55.000 hommes et 1000 officiers » (A. Vasseur). La France est alors leader dans la conception de matériel de radiocommunication.

La première liaison transatlantique utilisant la Bande Latérale Unique est inaugurée en 1927 entre New-York Londres. J.Carson avait constaté en 1914, que la bande passante se répartissait de part et d'autre d'une fréquence centrale, et que les aigües se trouvaient à l'extrémité de cette bande passante. Les bandes supérieure et inférieure étant le miroir l'une de l'autre, la modulation occupe donc le double de la bande passante (limitée en 1920 à 9 kHz) utile. En conservant seulement une bande latérale, la portée reste à peu près identique, mais l'émetteur consomme 8 fois moins ! Un poste de 125 watts émettant en BLU dans bande 1.6 à 30 mHz permet une liaison d'un millier de kilomètres.

En 1934, des chercheurs français parviennent avec un Radar de 50 watts utilisant une longueur d’onde de 5 mètres, à détecter un avion volant à 5.000 m d’altitude (En 1928, deux français étaient parvenus à détecter un avion à plusieurs kilomètres en captant les parasites rayonnés par le circuit d’allumage du moteur). L’année suivante, le Centre d’études de la Marine Nationale de Toulon établit un barrage électromagnétique comprenant un émetteur et un récepteur séparés distants de 20 km. Tout avion qui en coupe le faisceau déclenche une alarme. Le système sera adopté pour protéger les ports de Cherbourg, Brest et Toulon contre les attaques aériennes. La défense aérienne adoptera le système l'année suivante pour couvrir la Champagne et l’Argonne.

En février 1935, un inventeur français adresse aux autorités militaires un mémorandum : « Il espère obtenir la détection des avions selon la technique déjà utilisée pour le sondage ionosphérique, avec des impulsions beaucoup plus brèves et une fréquence de répétition comprise entre 50 et 1000 fois par seconde (NdA : la puissance crête d’une lampe en régime d’impulsions peut atteindre une puissance 1.000 fois supérieure à celle en régime continu). Il suggère d’employer pour débuter des ondes de 50 mètres, faciles à produire avec beaucoup de puissance  » (in A. Vasseur). Au mois de juin, il obtient des échos sur des appareils distants de 25 km, le mois suivant la portée atteint 60 km puis 100 km l’année suivante.

Au mois de novembre, le Centre d’instruction spécial de Montpellier dispense l’instruction sur la détection électromagnétique aux personnels de l’armée de terre et de l’air, la Marine à Toulon. Le radar mobile de veille & de tir antiaérien entré en service en 1939, puissance de 10 kW sur une longueur d’onde de 1.5 m (portée 120 km), a une précision de 1°. Lors de l’attaque allemande, les opérateurs détecteront tous les appareils de la Luftwaffe ! L’amirauté anglaise décide de son côté de l’implantation d’une chaîne d’alerte avancée sur la portion de côte comprise entre Portsmouth et Scapa Flow. Chaque station dispose d’un radar utilisant quatre longueurs d’onde reparties entre 10 et 13 m permettant la détection de tout appareil volant au-dessus de 300 m jusqu’à une distance de 200 km.

En 1936, la Marine nationale cherche un radio-goniomètre capable de relever un signal faible (émetteur peu puissant où à longue distance) émis pendant une période très brève (15 secondes), technique utilisée par les U-boote allemands (le radio-goniomètre Ducretet entré en service en 1910 permettait, grâce à une antenne cadre, de se situer en relevant l’azimut de deux stations émettrices, ou bien le homing, c’est à dire se diriger vers la source d’émission). En 1940, un radio-goniomètre automatique à lecture instantanée permettant une précision de 2° est opérationnel au sein de la « Royale ». L’US Navy qui réalise immédiatement l’importance de l’appareil en entreprend la construction. L’installation d’une chaîne de stations de repérage s’étendant de l’Amérique du sud à l’Amérique du Nord allait permettre à l'USN d’assurer une veille sur la bande 10 - 200 m, longueur d’onde utilisée par les sous-marins allemands qui pensaient être à l’abri de toute détection en naviguant dans l'Océan Atlantique.

Les Britanniques disposent à leur entrée en guerre, d’un réseau de radio-localisation, chaque signal émis à partir d’une station terrestre définit une ligne sur laquelle se trouve le navire ou l’avion à l’écoute. En recoupant les relèvements de plusieurs stations, la position du mobile correspond à l’intersection des lignes. Les britanniques vont en étendre la couverture avec l’implantation de stations à Gibraltar, Malte, en Afrique de l’Ouest et aux Indes. Le 10 juillet débute la « bataille d’Angleterre », la position des appareils ennemis repérés par les stations de la Chain home est transmise à la salle des opérations qui alerte les pilotes de la RAF (leur position est connue en permanence grâce à la goniométrie VHF bande 6-8 mètres). Cette centralisation de l’interception permettra à la RAF d’abattre 2.375 appareils allemands au dessus de la manche, épargnant ainsi les villes anglaises et leur population. La RAF perdra 733 appareils.

Avril 1940, la section d’études du matériel de transmission achève la mise au point d’un radar de tir qui utilise un magnétron capable de générer des ondes centimètriques de forte puissance. Les ingénieurs français vont en remettre les plans aux Anglais début mai et détruire le prototype à l’arrivée des Allemands. Les Anglais vont l'associer au magnétron à cavité américain et atteindre une puissance de 100 kW sur 10 cm de longueur d’onde (on préfère de nos jours parler de fréquence, ce qui n’était pas le cas à l’époque concernée. La longueur d’onde est égale à 300 divisé par la fréquence en mégahertz ou mégacycles/seconde). En novembre 1941, les Anglais procèdent aux premiers essais d’un radar panoramique installé à bord des appareils, le pilote peut disposer d’une véritable « carte » de la zone survolée et un sous-marin peut être repéré jusqu’à une distance de 60 km.

Les Britanniques vont disposer du système de radionavigation Gee dès leur entrée en guerre. Le système omnidirectionnel mis au point pour guider les bombardiers au-dessus de l’Europe occupée utilise une plage de fréquence comprise entre 20 à 80 mc/s et offre une précision de 3.5 km à 650 km, les tirs au but vont passer de 3 à 30 % ! Le Gee sera utilisé lors du raid sur Dieppe (1942). Les Américains vont développer le Loran (long range) d'une portée diurne de 700 NM, le double la nuit. Le Loran va équiper les patrouilleurs escortant les convois en Atlantique et les bombardiers lors de la campagne d’Allemagne.

Quelques jours seulement avant le débarquement en Normandie (plusieurs centaines de milliers de combattants transportés sur 8.000 bâtiments), les navigateurs de l’opération Overlord sont familiarisés avec le Blue gasmeter job (la couleur bleue du récepteur le faisait ressembler à un compteur à gaz). La présence de champs de mines sous-marines représentait un risque de pertes en vies humaines, l’épave risquait d'immobiliser les autres bâtiments sous le feu ennemi, et la moindre erreur de navigation faisait courir le risque aux chalands de se retrouver sur une plage autre que celle qui leur avait été assignée. Le 5 juin au matin, une flottille de dragueurs de mines quittait son mouillage pour mettre en place six balises flottantes alignées de façon à délimiter un chenal sûr au travers des champs de mines. Le succès de cette mission nécessitait une connaissance parfaite et à chaque instant de leur position. Le système de radionavigation Decca repose sur une station maître émettant un signal en ondes entretenues pures sur une bande de 70 à 128 kc/c et placée au centre d'un triangle dont les angles sont matérialisés par trois émetteurs esclaves (rouge, violet et vert), les trois cadrans en façade du récepteur indiquent le déphasage des hyperboles avec une précision de 25 mètres à une distance de 100 km.

La Seconde Guerre mondiale terminée, plusieurs de ces systèmes de radionavigation vont coexister, les plaisanciers vont recevoir les signaux DECCA jusqu’à 900 NM et l’OACI adopter le système Loran (Loran A offre une portée voisine de 1.000 NM avec une précision de 1 à 5 NM, le Loran C une portée de 3.000 NM avec une précision de 0.1 à 0.5). L’OTAN adoptera le Tactical air navigation en 1954 et l’USN le système Omega qui utilise les VLF (21.500- 30.000 m), une bande de fréquence capable d'assurer une couverture mondiale avec une précision de 2 nautiques en 1957.

Le 4 octobre 1957 l’URSS surprend les états-majors avec le lancement de Spoutnik. Deux chercheurs de l’université de Hopkins (Baltimore) sont intrigués par la variation de la fréquence du signal émis. En mesurant l’effet Doppler, ils déterminent la vitesse et l’axe de la trajectoire du satellite. S’il est possible de calculer la trajectoire du satellite, son émission devrait permettre de connaître la position au sol du récepteur ! Cette idée va déboucher sur le système Transit, un système satellitaire US destiné à relever la position exacte des sous-marins Polaris ! Au début des années 80, le système NAVSTAR (satellites géostationnaires) permet en n’importe quel point du globe de connaître sa position avec une précision d’une dizaine de mètres ; les réseaux Stay-Behind vont recevoir de nouveaux postes permettant d'établir des liaisons digitalisées (modulation hybride) de plusieurs milliers de kilomètres...

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