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Des plateformes en haute altitude (HAPS) pour compléter les offres de connectivité existantes

Les HAPS (High-Altitude Platform Stations) sont des stations situées sur une plateforme en haute altitude, évoluant autour d’une « position fixe nominale » à une altitude comprise entre 20 km et 50 km. En pratique, cette altitude se situe autour de 20 km et permet d’obtenir avec une seule station HAPS, reliée à une ou plusieurs stations au sol, une zone de couverture dont le rayon peut atteindre plusieurs centaines de kilomètres. 

Les HAPS  peuvent compléter les offres de connectivité existantes dans les zones à faible densité de population, permettant d’éviter les déploiements onéreux des réseaux terrestres grâce à leur très grande couverture, tout en s’affranchissant, du fait de leur proximité par rapport au sol, de la forte latence des satellites géostationnaires. Les HAPS peuvent aussi conduire des missions d’observation en complément des satellites d’observation de la Terre. Ils peuvent enfin être déployés rapidement pour des opérations de sécurité ou dans des situations d’urgence pour les services de secours et pour pallier d’éventuelles défaillances des communications terrestres. 

Le point 1.14 de l’ordre du jour de la prochaine Conférence Mondiale des Radiocommunications ( CMR -19) vise à évaluer si les bandes déjà allouées aux HAPS peuvent être utilisées pour les nouveaux types de HAPS envisagés aujourd’hui. Il ouvre aussi la possibilité d’identifier de nouvelles bandes pour ces services.

A l’échelle française, les industriels Airbus Defense and Space et Thales Alenia Space ont développé des concepts différents : les drones solaires Zephyr pour le premier et les ballons Stratobus pour le second. L’Américain Facebook a, quant à lui, développé son projet de drones Aquila. Ces trois acteurs promeuvent les HAPS et contribuent aux travaux de l’ UIT . Les projets de HAPS, régulièrement évoqués depuis 20 ans mais qui sont restés jusqu’alors à l’état de concept, pourraient ainsi bientôt déboucher sur des réalisations concrètes.

Le ballon Stratobus offre une très grande autonomie (environ 1 an) utilisant l’énergie solaire pour alimenter aussi bien la plateforme que la charge utile de communication. Cet engin peut être utilisé indifféremment pour les communications civiles ou militaires, pour la sécurité ou encore pour des activités scientifiques telles que l’exploration de la terre ou la météorologie. 

Plateforme Stratobus

 

Avec Zephyr, Airbus Defence and Space cible deux marchés

  • celui des applications spécifiques : sécurité, surveillance territoriale, catastrophes naturelles, etc.
  • celui de la connectivité : communications publiques, communications maritimes, accès internet haut débit.

 

La figure ci-dessous illustre les modèles d’équipements Zephyr envisagés par Airbus, avec des drones d’une autonomie de quelques semaines pouvant desservir un espace donné ou servant de relais entre des stations au sol. 

Plateformes Zephyr

 

Comme pour tous les points de la CMR -19, l’ANFR coordonne la position française. Il s’agit de déterminer quelles fréquences additionnelles pour les HAPS pourraient répondre aux besoins des industriels français, et quelles conditions techniques et réglementaires permettraient la protection des services et systèmes opérant déjà dans les bandes envisagées, qu’il s’agisse de services spatiaux ou de faisceaux hertziens. 

Les premiers travaux ont surtout visé à décrire les caractéristiques des différents projets, ainsi que leurs besoins en spectre. Les prochaines réunions de la CEPT et de l’ UIT permettront d’échanger sur les résultats préliminaires des études de compatibilité entre HAPS et autres systèmes et de définir les premières solutions de coexistence.

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