3. LES ENREGISTREMENTS RADAR DES F-16


Le troisième verrouillage
C'est le plus long et le plus significatif, celui que le général De Brouwer a présenté à la presse. La figure 11 fournit l'ensemble des données enregistrées, aux instants où les valeurs indiquées de manière digitale ou analogique (par chiffres ou curseurs) étaient modifiées. Nous voyons que la grandeur de la vitesse par rapport au sol s'est accrue, pour atteindre finalement une valeur énorme : plus de 1800 km/h, tandis que les chasseurs F-16 volaient à environ 740 km/h. Il est encore plus étonnant que la source des échos radar non identifiés aurait atteint des vitesses aussi élevées quand elle descendait à très basse altitude. On ne pouvait pas l'exclure pourtant, justement pour être réaliste. Il fallait qu'on envisage l'hypothèse d'une technologie inconnue.
Continuons donc l'analyse des données. Nous savons que la vitesse par rapport au sol est calculée, tandis que la vitesse relative par rapport au F-16 est mesurée par effet Doppler. Nous constatons cependant que les valeurs affichées présentent des variations linéaires, résultant d'une intervention de l'ordinateur. C'est logique, puisque le radar peut perdre la "cible" poursuivie, soit parce qu'elle se présente sous un angle défavorable, rendant la rétrodiffusion trop faible, soit parce que le faisceau doit continuer à explorer le ciel. L'écho peut même être éliminé par le suppresseur de fouillis ou disparaître quand la vitesse relative est nulle (trajectoires perpendiculaires). Il arrive même que les ambiguïtés ne puissent pas être levées (blind zones17). Il faut donc que le radar soit capable de retrouver la "cible" dont il a perdu la trace. Pour cette raison, on a prévu une extrapolation linéaire des derniers résultats de mesure. Elle est effectuée par le "prédicteur de Kalman".
Les résultats sont affichés, sans distinction entre calculs et mesures, pour que le pilote sache à quoi il doit s'attendre. L'ordinateur se sert d'ailleurs de ses prévisions, pour renforcer la recherche dans une fenêtre appropriée. On parle donc aussi d'un "filtre de Kalman". J'en avais fait la connaissance en analysant les données des radars militaires au sol (I.361). M. Gilmard6 a vérifié que les valeurs affichées pour la vitesse relative changeaient parfois assez nettement quand le radar des F-16 passait au mode "search". Il le fait automatiquement pour scruter le ciel, en analysant les données qu'il reçoit avec une sensibilité accrue dans une fenêtre déterminée par le filtre de Kalman. Quand le radar n'y trouve rien pendant un certain temps, il termine la recherche.
Ceci permet de comprendre l'évolution générale des données de la figure 11. Il y a eu des mesures réelles, malgré les extrapolations, mais les grandeurs mesurées (vitesse relative, azimut, élévation et distance au F-16) varient de manière progressive, parce que la recherche s'est poursuivie dans une fenêtre qui se déplace en fonction des dernières données reçues. Cela tend à produire des corrélations, même s'il s'agit uniquement d'échos anormaux, résultant d'une présence de vapeur d'eau à différents endroits. Les échos individuels ne sont pas fictifs, mais leur enchaînement est illusoire.
Pourquoi ces échos anormaux n'ont-ils pas été éliminés s'ils proviennent de masses d'air humide? A cet égard, il est essentiel de se référer aux valeurs mesurées pour la vitesse relative. La série des mesures a été initialisée à 400 nœuds. C'est la vitesse nominale des F-16 par rapport au sol, mais d'après les pilotes elle a pu varier entre 350 et 450 nœuds (sans postcombustion). Nous ne connaissons pas la vitesse du second F-16 au moment où il a effectué cette mesure. D'autres mesures (débuts des variations linéaires) fournissent des valeurs plus basses. Ceci est compatible avec l'idée que le radar a mesuré des vitesses Doppler instantanées différentes de la vitesse moyenne. Notons cependant qu'il s'agit toujours d'une vitesse d'approche (v est positif) et que l'écart moyen n'est "que" de l'ordre de 100 nœuds. C'est énorme par rapport aux fluctuations possibles pour les vitesses Doppler des gouttes de pluie, mais ne semble pas être impossible et cela explique en tout cas le fait que ces échos ne pouvaient pas être éliminés par le suiveur et le suppresseur de fouillis.
Des corrélations verticales entre toutes les données indiquent que des mesures réelles pourraient avoir été effectuées aux instants qui sont indiqués par des petits traits au-dessus des échelles inférieures de la figure 11. Le nombre de ces nouvelles acquisitions de données est plus élevé que je ne le pensais (II.405), mais il reste limité. La dernière partie de l'enregistrement correspond à des altitudes très basses, ce qui est acceptable s'il y avait une colonne convective ascendante ou simplement des variations de l'humidité à différentes endroit, détectés à cause d'une sensibilité accrue.

La contre-épreuve
Le pilote du second F-16 pouvait suivre le premier F-16 sur son écran radar et il en fait des enregistrements. La figure 12 montre que la vitesse relative était presque nulle pour les enregistrements 8 et 10. Notons qu'il y a également des séquences linéaires, impliquant des phases de recherche. Les deux F-16 ont effectivement tourné l'un par rapport à l'autre.

Figure 11 : Les valeurs des paramètres enregistrés pendant le verrouillage # 3.


Figure 12 : Le premier F-16 vu à partir du second (enregistrements # 8 et 10).


Figure 13 : L'enregistrement # 9 concernant le premier F-16.

La figure 13 montre que la vitesse relative est assez élevée pour le neuvième enregistrement. C'est probablement la raison pour laquelle on ne m'avait pas averti du fait qu'il s'agissait également du premier F-16, mais cela a été confirmé par la suite. Le second F-16 semble avoir voulu rattraper le premier. Celui-ci volait déjà à moins de 400 nœuds et au cours de cet enregistrement, la distance s'est réduite de 6 à 5 miles. Pour les figures 12 et 13, l'unité de temps s' = 30/25 seconde, parce que les lecteurs américains et européens sont différents.

Les fluctuations des vitesses Doppler
La figure 14 présente la synthèse de l'ensemble des données enregistrées, quand on ne retient que des mesures réelles (indiquées par des réinitialisations pour les échos anormaux) et quelques données représentatives pour les F-16. J'ai choisi deux paramètres significatifs: l'altitude de la source des échos et sa vitesse relative par rapport au F-16. Il apparaît clairement que les points de mesure constituent deux groupes distincts.
Un groupe, représenté par des symboles ouverts, correspond au premier F-16. Les pilotes essayaient de maintenir la même vitesse et une altitude proche de la valeur nominale, recommandée par le CRC de Glons. Les échos anormaux, représentés par des symboles fermés, forment un autre groupe. Puisque les points 1 et 7 correspondent l'un et l'autre à une seule mesure, suivie d'une extrapolation temporaire, leurs poids statistiques sont faibles. Je les ai quand même repris, sans préjuger de leur signification.


Figure 14 : La statistique des points de mesure pour l'altitude et la vitesse relative
du premier F-16 (symboles ouverts) et les échos anormaux (symboles foncés).

L'altitude de la source des échos anormaux fluctue essentiellement entre 5 et 12 mille pieds, tandis que les vitesses relatives se situent en général entre 200 et 500 nœuds. La bande grise verticale définit le domaine des vitesses possibles des masses d'air humide par rapport au F-16, en tenant compte de la vitesse des avions (350 à 450 nœuds) et de la vitesse du vent (25 nœuds). Il apparaît clairement que les échos anormaux se situent presque toujours en-dehors de cette bande. Il peut y en avoir, cependant, parce que la vitesse du F-16 n'est pas connue au moment des interceptions. La figure 14 est donc en accord avec l'idée que la vitesse Doppler instantanée est en général différente de la vitesse moyenne. L'écart moyen est de l'ordre de 150 nœuds.
On peut s'étonner du fait que la distribution n'est pas symétrique par rapport à la vitesse moyenne attendue. Je suppose que cela résulte d'un balayage de la gauche vers la droite pour chaque ligne de la figue 8, c'est-à-dire pour chaque valeur particulière de d, avec une certaine constante de temps pour le filtrage au moyen du seuil adaptatif. Cela pourrait être vérifié par une expérimentation spécifique. Les constructeurs des radars pourraient s'assurer aussi de la possibilité que les échos provenant de nuages invisibles ont une structure temporelle particulière. Cela permettant de les discriminer et de les éliminer par une analyse électronique rapide, effectuée en parallèle.

Les nuages invisibles étaient distribués
La figure 14 confirme que les sources des échos anormaux présentent une dispersion des altitudes assez grande. L'altitude moyenne est plus basse que celle des F-16 et que celle qui était indiquée à ce moment par le radar de Semmerzake (II.397). Elle est même parfois très basse, ce qui est compatible avec l'idée de traînées de convection. Les radars au sol attribuent à un groupe de nuages invisibles un écho unique, puisque la résolution est limitée. Il sera associé aux dômes des bulles de convection, où le signal est le plus fort. Les F-16 peuvent détecter par contre des masses d'air humide à différents endroits. La figure 14 indique en tout cas qu'il n'y avait pas une seule masse d'air humide, bien localisée. M. Gilmard6 est arrivé à la même conclusion par une voie différente.
Il cherchait à déterminer les lieux géographiques des sources des échos pour les différentes tentatives d'interception. Il l'a fait en utilisant deux méthodes distinctes (II.401). La méthode directe se base uniquement sur les données enregistrées par le second F-16, en situant les sources des échos par rapport à la base de Beauvechain (plages vertes, anguleuses, sur la figure 10.4 du dossier photo du second rapport5). L'autre méthode est indirecte et plus imprécise, puisqu'elle combine les valeurs enregistrées pour l'azimut et la distance avec la trace du premier F-16, fournie par le radar de Semmerzake (plages bleues, arrondies). M. Gilmard en avait tiré trois conclusions:
1. "Aucune erreur grossière n'a été commise par la plate-forme d'inertie. En effet, pour calculer la position de la cible par rapport à Beauvechain, le radar ajoute à la position du F-16 que lui fournit la centrale inertielle, la position relative de la cible considérée...
2. Les positions des cibles ne semblent pas former une structure régulière. Cette observation nous permet d'affirmer que dans la mesure où les cibles correspondent effectivement à des objets matériels (ce qui n'est pas encore démontré), il est plus que probable que les différentes interceptions ne se rapportent pas à un seul objet !
3. Les interceptions 8, 9 et 10 sont relatives aux F-16. En vol de formation de nuit, observer son compagnon, afin de mieux garder ses distances ou bien afin de le suivre dans ses manœuvres, est plus aisé au radar qu'à l'œil nu."
Les verrouillages 8, 9 et 10 permettent de mieux apprécier les écarts fournis par les deux méthodes de calcul. Notons que M. Gilmard a écarté le premier contact, probablement parce qu'il était très court et parce qu'il impliquait un éloignement. Il ne subsiste alors que neuf essais d'interception, comme l'a affirmé le Major Lambrechts, sans autres précisions (I.226).
La deuxième conclusion de M. Gilmard résulte du fait que les "objets" détectés ont été localisés dans un grand rectangle au sud de Bruxelles, entre Leuven, Gembloux et Soignies (II. figure 10.4). Les F-16 étaient pourtant dirigés vers leur cible par le CRC de Glons (I.226). L'existence de différentes masses d'air humide qui sont séparées les unes des autres, comme cela arrive souvent pour des nuages visibles, rend compte des observations visuelles des gendarmes. Il suffit d'admettre que l'air humide était plus chaud que l'air environnant pour que cela donne lieu à des réfractions anormales de la lumière visible (II.408).
Puisque le radar des F-16 réalise une classification des échos à partir de la mesure des distances et vitesses relatives, j'ai également représenté les mesures dans le plan d-v. La figure 15 montre que la dispersion des points y est trop grande pour une élimination par le suiveur et suppresseur de fouillis.


Figure 15 : Les échos anormaux, caractérisés par la distance et la vitesse par rapport au F-16

Jusqu'à preuve du contraire, l'explication proposée pour les mystérieux enregistrements radar des F-16 reste donc logique et cohérente. Elle est fondée sur des concepts théoriques raisonnables et justifiés. En outre, elle est en accord avec l'ensemble des faits observés.

Schéma extrait du second rapport de la SOBEPS - cliquez sur l'image pour agrandir


Introduction

(1) - Des échos radar d'origine météorologique

RETOUR (2) - Le radar Doppler à impulsions des F-16

SUITE (4) - Le phénomène OVNI


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