VHF Omnidirectional Range (VOR):



Le VHF Omnidirectional Range (abréviation VOR) est un système de navigation aérienne. Un VOR permet de connaître la route magnétique depuis une station au sol et par déduction il permet de suivre n'importe quelle route passant par la station (en rapprochement ou en éloignement de celle-ci).

Rappelons que la route magnétique est l'angle orienté du Nord magnétique vers la trajectoire que suit l'avion. Par exemple, la route d'un avion se déplaçant vers l'est est égale à 90°.

Le principe du VOR se base sur l'émission de signaux radioélectriques par des balises au sol. Le signal, reçu à bord de l’avion, donne le relèvement de la balise, c’est-à-dire l'angle entre le Nord magnétique, la balise et l'avion.

L'information fournie au pilote est présentée sous la forme d'une aiguille qui indique un écart par rapport à une route sélectionnée.

La station au sol utilise la gamme de fréquences VHF de 108 à 117.95 MHz. Plus intéressant que le radiocompas, le VOR est moins soumis aux perturbations extérieures, telles celle de l'ionosphère ou simplement les nuages. En effet, il est à portée optique que l'on évalue souvent en aviation grâce à la formule :

ou : .

Mis à part les systèmes VOR-C et VOR-D, il existe deux types de radiobalises VOR : a-- Les balises VOR d'approche (approche des aérodromes, bande 108 à 112 MHz). b-- Les balises VOR en route (repères des routes de l'espace aérien supérieur, bande 112 à 117.95 MHz).
Les balises VOR émettent donc avec une puissance de 200 W PAR sur la bande 108,00 à 117.95 MHz avec un pas de 50 ou 100 kHz (50 kHz en zone dense et 100 kHz dans les autres cas). Les porteuses VOR se situent en décimales paires de 108,00 à 111,95 MHz (108,00 MHz - 108,05 MHz - 108,20 MHz - 108,25 MHz - ... - 111,80 MHz - 111,85 MHz), puis tous les canaux restants jusqu'à 117,95 MHz sont en VOR. Les décimales impaires de 108,00 à 111,95 MHz sont utilisées pour le système d'atterrissage ILS (108,10 MHz - 108,15 MHz - 108,30 MHz - ... - 111,90 MHz - 111,95 MHz). Il y a donc 160 canaux pour le système VOR et 40 canaux pour le système ILS.

Le VOR travaille en polarisation horizontale. Il existe deux types de VOR : le VOR/C (conventionnel) et le VOR/D (doppler) moins sensible aux phénomènes de multi-trajet.

Principe du VOR/C

La porteuse VHF est modulée en amplitude (30 %) par une sous-porteuse à 9960 Hz elle-même modulée en fréquence par un signal dit de référence à 30 Hz (référence de phase, 30ref). À cela s'ajoute une modulation d'amplitude pour l'identification de la station (code morse), et éventuellement une modulation pour de la phonie. Ce signal (porteuse modulée) est rayonnée par une antenne omnidirectionnelle.

Un signal à 30 Hz est créé par la rotation d'un diagramme de rayonnement à 30 t/s, c'est le signal variable (30var). La phase de ce signal capté par un avion en vol est donc représentative de la position de l'avion par rapport à la station. Ce signal est rayonné sans porteuse.

Ces signaux se combinent dans l'espace, c'est le terme de modulation d'espace, qui est habituellement utilisé. Ainsi le récepteur de l'avion reçoit une porteuse modulée en amplitude par : la sous-porteuse à 9960Hz (modulée en fréquence par le 30ref), le 30var, la phonie, et l'identification. La différence de phase entre le 30ref et le 30var est directement représentative de l'axe radioélectrique ou se situe l'avion (par rapport au Nord magnétique). Cet angle compris entre le Nord magnétique et la position de l'avion (vu par la station VOR) est appelé radial (ou QDR).

Principe (simplifié) du VOR/D

Il utilise l'effet Doppler. Physiquement dans les VOR/D actuels, le signal est rayonné par 48 antennes disposées sur un cercle de 6,8 m de rayon, on commute les antennes de façon à obtenir les 30 tr/s. Ce principe équivaut à faire tourner une antenne à 6,8m d'un centre de rotation à 30 tr/s, soit une vitesse linéaire d'environ 4500 km/h.

Les signaux reçus d'un VOR/D, sont, du point de vue de l'avion strictement les mêmes qu'un VOR/C. L'équipement de bord n'y fait aucune différence.

En général, les stations VOR sont couplées à des stations DME (Distance Measuring Equipment) permettant ainsi à l'avion de connaître non seulement sa position par rapport à la route sélectionnée, mais aussi la distance directe qui le sépare du VOR-DME.


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