Réunion Technique du Mans - 2 septembre 2015 Exposition Démonstrations présentées par F1LVT / ADRASEC 38

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1 Réunion Technique du Mans - 2 septembre 2015 Exposition Démonstrations présentées par F1LVT / ADRASEC 38 Jean-Paul YONNET F1LVT@yahoo.fr Lors de la Réunion Technique du Mans, une sélection de montages électroniques développés pour les ADRASEC a été présentée sur le stand F1LVT / ADRASEC 38. Ces montages concernent à la fois les transmissions, la radiogoniométrie, les balises et le décodage des trames des balises 406 MHz. Tous ces montages sont décrits dans des articles mis en ligne sur le site internet [1]. Photo 1 : Vue générale du stand F1LVT / ADRASEC 38, avant l arrivée des visiteurs de la Réunion Technique 1- Transmissions Deux montages «Transmissions» étaient présentés : une antenne demi-onde toutterrain et un module générateur d indicatif pour transpondeur (Photo 1). 1.a- Antenne filaire demi-onde Cette antenne très simple présente une grande efficacité de transmission due à son fonctionnement en demi-onde. En VHF, elle est constituée d un fil d un mètre (demi-onde) et d un circuit adaptateur d impédance. Cette antenne est facile à reproduire car son circuit adaptateur d impédance est réalisé avec un circuit imprimé et peu de composants. L antenne fonctionne sans plan de masse. 1

2 Cette antenne ne prend pas de place au fond du sac. En opération, il suffit de la suspendre et elle peut rendre de grands services aussi bien pour les transmissions en portable, que pour les relais, transpondeurs ou balises. 1.b- Générateur d indicatif pour transpondeur Kenwood Les TX bi-bandes VHF-UHF Kenwood sont bien adaptés au fonctionnement en transpondeur (TM-V7, TM-V71, TM-D700, etc). Ils peuvent être utilisés soit en fixe, soit en déploiement temporaire. Pour être identifiés, ces transpondeurs doivent transmettre régulièrement leur indicatif. Après avoir testé différentes solutions, nous avons développé un générateur d indicatif autonome qui fonctionne avec un PIC 16F628 programmé. Quand le transpondeur est en fonctionnement, le générateur transmet l indicatif en morse, en surimpression avec la phonie. Le générateur d indicatif se présente sous forme d une bride avec un connecteur RJ45. Il remplace le microphone du transpondeur, et il est autoalimenté par la prise microphone 2- Matériel de radiogoniométrie Trois montages de «radiogoniométrie» étaient présentés : un homing toutes bandes, un atténuateur à changement de fréquence et un système Doppler Montréal avec ses antennes VHF et UHF. 2.a- Homing toutes bandes Le système complet et opérationnel était présenté sur le stand. Avec son indicateur Gauche-Droite, le Homing est capable de localiser une émission avec une grande précision. La particularité du montage présenté est de pouvoir fonctionner sur une large plage de fréquence. Le récepteur utilisé (un IC-Q7 dans notre montage) est calé sur la fréquence à recevoir. L antenne doit être adaptée à la fréquence, mais chaque antenne est capable de fonctionner sur une octave (facteur 2 entre la fréquence haute et la fréquence basse). Le module Homing (en boîtier gris sur la Photo 2) fonctionne quelle que soit la fréquence ; il envoie les signaux de commutation aux antennes et il analyse la BF du récepteur pour piloter l indicateur Gauche-Droite. Photo 2 : Homing toutes bandes 2

3 2.b- Atténuateur à changement de fréquence Quand on fait de la radiogoniométrie avec une antenne directive, il faut utiliser des atténuateurs pour pouvoir faire correctement la recherche du maximum du signal. Avec un atténuateur conventionnel, quand les signaux sont forts, le récepteur calé sur la fréquence à recevoir n est pas suffisamment blindé, ce qui limite les capacités du système. Un atténuateur à changement de fréquence fonctionne comme un mélangeur, avec un oscillateur à 1 MHz. Au lieu d être calé sur 121,500 MHz, le récepteur est calé sur 120,500 MHz ce qui le rend pratiquement insensible au signal de la balise. Le produit du mélange est dosé par le niveau de l oscillateur local à 1 MHz. Et si l atténuation ne suffit pas, il suffit de se décaler de 2 MHz voire de 3 MHz. Cet atténuateur fonctionne quelle que soit la bande de fréquence. 2.c- Radiogoniomètre Doppler Le Doppler Montréal est bien adapté pour nos activités de recherche de balises, aussi bien en VHF (balises 121,5 MHz) qu en UHF (balises 406). Il est composé de 2 parties : d une part le boîtier qui pilote les signaux de commutation des antennes et qui analyse la phase des signaux du récepteur, et d autre part les antennes. Pour le système présenté, les antennes VHF sont constituées de 4 fouets sur support magnétique avec un module de commutation au centre. Les antennes UHF sont portées par un support carré de 20 x 20 cm, et la commutation est intégrée dans le support (Photo 3). Photo 3 : Radiogoniomètre Doppler avec ses antennes UHF (premier plan) et VHF (second plan) 3- Balises 406 et 121,5 Lors de la Journée Technique, une balise 406 de très faible puissance (2,5 mw) est restée en émission toute la journée pour que les systèmes fonctionnant sur différents stands puissent décoder les trames. Sur le stand de F1LVT, des balises VHF, UHF et bi-fréquences étaient exposées. 3

4 3.a- Balise «demi-cube» La taille de cette balise 121,375 MHz est très réduite. Elle est alimentée par 4 batteries rechargeables R6, ce qui lui donne une autonomie de 24 heures. Elle a une puissance de sortie supérieure à 200 mw. 3.b- Balise VHF pilotée par DDS Ce nouveau montage a été mis au point récemment. La fréquence est pilotée par DDS (synthétiseur numérique de fréquence). Par programmation directe du DDS, la même balise peut émettre sur toute fréquence de 120 MHz à 160 MHz au pas de 8 Hz. Cette balise VHF peut être utilisée en balise d exercice 121,375 MHz, ou comme balise de chasse au renard dans la bande 2 m. Sa puissance d émission est de 250 mw ; cette puissance est facilement ajustable. 3.c- Mini-balise COSPAS-SARSAT sur 432 : «La Plume» «La Plume» est une balise de faible puissance (6 mw), qui émet en UHF (432 MHz) des trames identiques à celle des balises 406. C est le montage idéal pour tester la chaîne complète «Récepteur + Décodeur de trames». 3.d- Balise bi-fréquence COSPAS-SARSAT Sur le stand, une véritable balise bi-fréquence sur fréquence réelle (406,028 MHz + 121,375 MHz) et à puissance réelle, entièrement construite par F1LVT, était exposée. Cette balise est enregistrée dans le système COSPAS-SARSAT. Sa puissance est de 5W en 406 MHz et 100 mw en 121,5 MHz. Les trames sont codées «Exercice», avec l identifiant «ADEC38». Le GPS peut être déconnecté, ce qui permet de commencer un exercice sans GPS puis d ajouter la position dans la trame Cette balise est utilisée par l ADRASEC 38 pour faire ses exercices SATER. Photo 4 : Une série de décodeurs de trames (au premier plan), et de balises (au second plan) 4

5 4- Décodage des trames 406 Des générateurs de trames et des décodeurs étaient présentés sur le stand F1LVT. 4.a- Générateur de trames 406 (16F88 et 16F886) Dans chaque générateur de trames, 2 trames de balises 406 sont stockées par un PIC 16F88 ou un PIC 16F886. Ce sont des trames «Exercice» et des trames «Test». L émission des trames est effectuée toutes les 5 secondes ou 50 secondes. L identifiant dans la trame est du type «AD9604» pour ADRASEC 96, n 4. Ces générateurs de trames peuvent être utilisés pour tester les décodeurs de trames, ou bien pour construire des balises d exercice. 4.b- Décodage par PIC et affichage sur 4 lignes Plusieurs décodeurs étaient exposés. -- Un premier, alimenté par une petite batterie 9V, possède une autonomie supérieure à 12h. -- Un second, dit «Boite d Allumettes» car il a la taille d une boîte d allumettes, peut fonctionner aussi bien en décodeur 406 qu en décodeur de RS Modem, mais cette dernière version est un prototype non diffusé. -- Un montage complet permettant de tester à la fois les PIC «Générateur de trames» (PIC 16F88) et «Décodeur de trames» (PIC 18F2685). Ce montage est utilisé pour la vérification des identifiants programmés dans les PIC 16F88 et pour le test des PIC 18F2685 de décodage des trames. Les décodeurs présentés étaient équipés de la dernière version du PIC (la «VD3F»). Cette version intègre plusieurs fonctionnalités nouvelles : -- mise en mémoire permanente des trames reçues. Si on éteint le décodeur, on peut récupérer les informations reçues précédemment. -- réémission de la position sous forme trame GPS. Le décodeur se comporte exactement comme si il était le GPS de la balise, en générant des trames GPS avec la position de la balise. Connecté à un PC portable, on peut afficher la position de la balise. On peut même envoyer la position de la balise en APRS. -- calcul de la distance à la balise quand deux conditions sont remplies : d une part si la balise émet sa position, et d autre part si le décodeur est connecté à un GPS. Photo 5 : Décodeur tout monté, construit en petite série par l ADRASEC 38 5

6 5- Composants pour décodeurs et décodeurs tout montés 5.1- Composants Sur le stand de F1LVT, on pouvait trouver les principaux composants pour construire des décodeurs de trames (PIC programmés, ensembles «PIC programmé + circuit imprimé + afficheur 4 lignes + ampli. op.»), ainsi que ceux pour quelques autres montages (diodes PIN, circuits imprimés, etc). Pour ceux qui avaient construit des décodeurs avec la version précédente du PIC, la version «vb2», F1LVT proposait une reprogrammation gratuite de ces PIC pour pouvoir profiter des nouvelles fonctionnalités de la version «vd3f». Une quinzaine de PIC a ainsi été «upgradé» au Mans Décodeurs tout montés Des décodeurs tout montés, et un en cours de montage, étaient aussi présentés sur le stand. L ADRASEC 38 construit régulièrement des petites séries de ces décodeurs de trames (Photo 5). La douzaine de décodeurs tout montés emportés au Mans étaient des commandes enregistrées auparavant. Plusieurs commandes ont été prises au Mans. Une nouvelle série est en cours de construction, ce qui rend possible quelques commandes supplémentaires. Synthèse et conclusion Cette énumération des montages présentés ne rend pas compte de la multitude de discussions techniques et des échanges qui ont eu lieu lors de cette Journée Technique (Photo 6). C était très enrichissant. La journée a été très longue (de l installation du stand le matin jusqu à la reprogrammation nocturne des PIC), mais elle est passée à une vitesse extraordinaire. Photo 6 : Discussions passionnées autour des montages 6

7 Un commentaire très personnel : mon principal regret c est de ne pas avoir eu suffisamment de temps pour aller voir ce qui était présenté sur les autres stands. Lors de l AG du lendemain, le point été fait sur les projets d achat de composants par la DGAC pour la FNRASEC. Les projets en cours (Micros APRS et Doppler Montréal) sont en train d avancer. Remerciements Les photos ont été prises par différents visiteurs de la Réunion Technique. Qu ils soient remerciés pour leur contribution. Références [1]. Site internet : plus de 80 articles en PDF décrivant des montages sur les transmissions, la radiogoniométrie, les balises et le décodage des trames. 7