VHF Omnidirectional Range
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par le VOR
Le VOR (abréviation de VHF Omnidirectional Range) est un système de positionnement radioélectrique utilisé en navigation aérienne et fonctionnant avec les fréquences VHF.
Un récepteur VOR permet de déterminer son relèvement magnétique par rapport à une station au sol (balise émetteur VOR dont la position est connue), et donc le radial sur lequel le recepteur (donc l'avion) est situé. Par déduction il permet de suivre n'importe quelle route passant par la station (en rapprochement ou en éloignement de celle-ci), ou même de déterminer la position exacte de l'avion en utilisant deux balises VOR.
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°.
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 radioélectrique que l'on évalue souvent en aviation grâce à la formule : 
ou : 
.
Les balises VOR émettent 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 balises VOR d'approche : approche des aérodromes, bande de 108,00 à 111,85 MHz avec décimale paire ;
Exemples : 108,00 MHz - 108,05 MHz - 108,20 MHz - 108,25 MHz - ... - 111,80 MHz - 111,85 MHz ;
- Instrument Landing System : système d'aide à l'atterrissage, bande de 108,10 à 111,95 MHz avec décimale impaire ;
Exemples : 108,10 MHz - 108,15 MHz - 108,30 MHz - ... - 111,90 MHz - 111,95 MHz ;
- Les balises VOR en route : repères des routes de l'espace aérien supérieur, bande 112 à 117.95 MHz ;
Il y a donc 160 canaux pour le système VOR et 40 canaux pour le système ILS.
De plus deux technologies de VOR existent pour l'emission (qui émettent évidemment des signaux identiques du point de vue du récepteur) :
- Le VOR/C (Classique ou Conventionnel) ;
- Le VOR/D (Doppler) : plus récent et moins sensible aux phénomènes de multi-trajet.
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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[modifier] Principe général du VOR
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. Le VOR travaille en polarisation horizontale.
Le signal émis est à la fréquence caractéristique de la balise (entre 108 et 118 Mhz). La porteuse est modulée en amplitude (30%) par une sous-porteuse à 9960Hz modulée en fréquence par un signal de 30Hz. L'ensemble du signal obtenu est également modulé en amplitude par un autre signal de 30 Hz.
C'est le déphasage entre les deux modulations (et donc entre les 2 signaux à 30 Hz) qui permet d'accéder à la valeur du QDR (angle à la balise entre le nord et l'avion). En effet, une des deux modulations est directionnelle et l'autre est omnidirectionnelle.
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 et permet au pilote de vérifier la balise sélectionnée et son bon fonctionnement.
[modifier] Principe du VOR/C
Le VOR/C utilise une antenne directionnelle qui tourne à 30 t/s et qui émet un signal dont l'enveloppe est modulé en fréquence.
Finalement
- Le signal modulé en fréquence est omnidirectionnel : il est émis dans toutes les directions de la même manière.
- La modulation d'amplitude est par contre directionnelle : elle est créée par la rotation de l'antenne (à 30 t/s) qui privilégie une direction donnée.
[modifier] Principe (simplifié) du VOR/D
Il utilise l'effet Doppler.
Le VOR/D utilise une antenne centrale entourée par 48 antennes disposées sur un cercle de 6,8 m de rayon.
- L'antenne centrale émet la porteuse modulée en amplitude (30 Hz)
- Deux petites antennes de part et d'autre émettent l'une en bande latérale supérieure et l'autre en bande latérale inférieure.
La somme de ces trois signaux nous donnent un signal dont l'enveloppe est à 9960 Hz et est modulé en amplitude à 30 Hz.
Le fait de faire tourner les petites antennes à la vitesse de 30 t/s autour de l'antenne centrale crée une légère (mais suffisante) modulation de fréquence de l'enveloppe (9960 +/- 480 Hz) du signal final. La rotation est virtuelle car est simulée par commutation entre les 48 petites antennes (imaginez de faire tourner des antennes à environ 4500 km/h autour de l'antenne principale !!)
Finalement :
- La modulation d'amplitude est omnidirectionnelle : elle est créée par une antenne centrale.
- Le signal modulé en fréquence est directionnel : il est émis dans toutes les directions de la même manière.
Physiquement dans les VOR/D actuels, le signal est rayonné : ils s'additionnent dans l'espace.
[modifier] L'instrument
L'information fournie au pilote est présentée sous la forme d'une aiguille qui indique un écart par rapport à une route sélectionnée. Le pilote séléctionne au moyen d'une molette la route à suivre pour rejoindre la balise (si "TO" est affiché) ou pour s'en éloigner sur un certain "radial" (si FROM) est affiché) et l'instrument indique si l'on se trouve à gauche ou à droite de cette route.
