Google Earth comme outil d’ingénierie de la transmission

La plupart d'entre nous connaissons bien Google Earth[1], qui permet à chacun de naviguer n'importe où dans le monde et de visionner des images satellite, des cartes, le relief du terrain, des immeubles en 3D, etc. Google Earth est une application facilement accessible à tous.

L'équipe d'Ingénierie de transmission de CBC/Radio-Canada a trouvé une façon d'utiliser les fonctionnalités de Google Earth pour en faire un outil d'ingénierie de radiodiffusion, et jusqu'ici, ce sont nos clients et nos partenaires qui profitent le plus de cette application.

Google Earth permet aux utilisateurs d'enregistrer des données cartographiques et d'autres informations dans des fichiers *.kml et *.kmz ; à l'aide de ces fichiers, les données d'ingénierie peuvent maintenant être partagées facilement et rapidement avec toute personne intéressée au sein de l'organisation.

L'équipe d'Ingénierie de transmission utilise Google Earth à trois fins principales : planification du rayonnement, mesures d'intensité de champ de la radio FM et de la télévision numérique[2] (TVN), et mesures relatives au Code de sécurité 6[3]. Traditionnellement, les résultats de ces activités étaient partagés à l'aide de multiples cartes statiques, habituellement fournies en format *.pdf. Chaque carte exigeait beaucoup de temps et d'effort de la part de l'équipe d'ingénierie. Toutefois, grâce à Google Earth, ces cartes peuvent maintenant être remplacées et toute l'information pertinente peut être fournie dans un seul fichier bien organisé.

Planification du rayonnement

L'un des principaux domaines d'expertise de l'équipe d'Ingénierie de transmission est la planification du rayonnement des services de télévision et de radio hertziens de CBC/Radio-Canada.

Dans le cadre de ce processus, l'équipe s'assure que les paramètres de la station à l'étude (p. ex. puissance de l'émetteur, gain de l'antenne, hauteur du centre du rayonnement et diagramme du rayonnement) sont optimisés pour servir le mieux possible la zone visée.

Figure 1 – CBC Radio One – Répéteur de Tillsonburg (Ontario

On peut voir, dans l'exemple de la figure 1, le rayonnement de trois stations de Radio One dans le sud de l'Ontario. La station située à gauche, CBCL-FM de London, et celle située à droite, CBLA-FM-2 de Kitchener, sont des stations existantes. Celle du milieu est un répéteur proposé pour mieux servir la ville de Tillsonburg. Les lignes de contour sont les courbes traditionnelles F(50,50), également appelées contours protégés par Industrie Canada. Les zones vertes et bleues représentent le rayonnement réaliste de ces trois stations. Le rayonnement réaliste a été simulée au moyen d'un modèle de propagation qui tient compte du niveau du terrain et de sa composition (forêt, eau, zone urbaine, zone urbaine dense, etc.). Notons que les zones bleues correspondent aux endroits où l'on s'attend à ce que l'intensité du signal reçu soit de 54 dBµV/m ou plus ; ce sont les zones où l'on peut s'attendre à une réception fiable en milieu rural. Les zones vertes représentent les endroits où le signal devrait normalement être de 70 dBµV/m ou plus. Un signal plus intense est particulièrement important pour assurer une bonne réception à l'intérieur des immeubles dans les zones urbaines.

À l'aide de l'application Google Earth, il est possible d'ajouter ou d'enlever les zones de rayonnement des stations en cliquant simplement sur les calques (en anglais, « layers ») dans le menu Lieux à la gauche de la fenêtre Google Earth. Il est aussi possible de modifier l'opacité de la zone de rayonnement réaliste pour mieux voir ce qu'il y a en dessous des zones bleues et vertes, en choisissant le calque appropriée, puis en utilisant l'outil Ajuster l'opacité situé au bas du menu Lieux. Cela permet de visualiser précisément les collectivités qui sont desservies par le rayonnement radio et celles qui ne le sont pas.

Ces fonctionnalités dynamiques ont permis au groupe d'Ingénierie de transmission, entre autres choses, de devenir vraiment efficace pour présenter des recommandations de rayonnement. N'hésitez pas à essayer l'outil vous-même, en téléchargeant la carte de planification de la rayonnement de Tillsonburg et du sud de l'Ontario

L'application Google Earth est nécessaire pour visionner la carte; vous pouvez la télécharger sans frais (pour utilisation personnelle) à http://www.google.com/earth/.

Télécharger l'analyse de Radio One – Repeater – Tillsonburg, ON.

Analyse des mesures d’intensité de champ

Au moment de la mise en service de nouvelles stations de radiodiffusion, le groupe d'Ingénierie de transmission est souvent appelé à mesurer l'intensité du champ RF, afin de confirmer le rayonnement. Ces mesures indiquent si la performance du site est conforme aux paramètres planifiés du mémoire technique autorisé par Industrie Canada. Ces mesures sont prises à l'aide d'une voiture munie d'un dipôle monté sur le toit, d'un mesureur de champ automatique et d'un équipement GPS. Cette installation permet de mesurer l'amplitude du champ électrique aux fréquences choisies et de relever les coordonnées géographiques correspondantes. Des mesures sont prises toutes les trois à cinq secondes. Lorsque le relevé est terminé, les mesures effectuées sont simplement exportées vers Google Earth et superposées aux simulations de rayonnement.

Une fois que toutes les données sont regroupées dans un fichier Google Earth, celui-ci peut être joint à un rapport d'ingénierie pour consultation immédiate ou future, ou peut être simplement transmis sous forme de pièce jointe à un courriel. Toute personne intéressée, que ce soit un ingénieur, un technicien ou le directeur de la station, peut alors s'en servir pour faire des analyses approfondies. L'outil de recherche inclus dans l'application permet à l'utilisateur de repérer et d'identifier des rues, des adresses ou des villages auxquels il pourrait être intéressé. Quand on sait qu'une image vaut mille mots, il est facile d'imaginer combien peut être utile une carte dynamique jumelée à un outil de recherche. Bien sûr, il n'est pas possible de disposer immédiatement de chiffres précis, mais le contribuable canadien peut être certain que les économies sont importantes, aussi bien en temps qu'en effort.

Cliquez sur le lien suivant pour voir un exemple d'analyse des mesures d'intensité de champ autour d'une station de CBC Radio One située à Leamington (Ontario)

Télécharger Radio One – Leamington – CBEW-FM-1.kmz., qui est entrée en ondes au cours de l'automne 2010.

Figure 2 – Analyse d’intensité de champ pour CBEW-FM-1 Radio One à Leamington, en Ontario

Mesures relatives au Code de sécurité 6

Figure 3 – Appareil Narda SRM-3006 servant
aux mesures relatives au Code de sécurité 6

Le Code de sécurité 6 est le document établissant les limites de sécurité pour l'exposition humaine à l'énergie RF dans la gamme de fréquences de 3 kHz à 300 GHz. Tous les radiodiffuseurs doivent s'assurer de façon continue que leurs antennes n'exposent pas la population à des émissions d'énergie RF supérieures à ces limites. À cette fin, CBC/Radio-Canada effectue des mesures à ses sites de transmission et présente des rapports indiquant la conformité des sites ou recommandant, s'il y a lieu, des mesures correctives.

Actuellement, le groupe Ingénierie de transmission utilise Google Earth pour afficher des résultats de mesures relatives au Code de sécurité 6 dans un environnement convivial. Grâce à une application d'extraction des données développée à l'interne par Pierre-Alexandre Nolet, un ingénieur junior qui travaille avec l'équipe d'Ingénierie de transmission, les ingénieurs peuvent maintenant exporter vers un fichier Google Earth, en quelques étapes simples, des mesures provenant de l'appareil Narda SRM-3006.

Une fois ce fichier ouvert dans Google Earth, on peut cliquer sur n'importe quel point et voir la liste de toutes les fréquences mesurées, avec leur contribution RF indiquée en pourcentage de la limite du Code de sécurité 6, ce qui facilite énormément l'évaluation du site. De plus, grâce à ce processus, l'Ingénierie de transmission a réduit à quelques minutes le temps qui s'écoule entre la fin des mesures et le début de l'analyse.

Cliquez sur le lien ci-dessous pour voir les résultats d'une campagne de mesures menée au site de transmission de Mont-Bélair (Québec)

Download Mesures NIR SC6 - Mont-Bélair, QC

Figure 4 – Mesures relatives au Code de sécurité 6 à Mont-Bélair (Québec)

Limites de l’outil

Figure 5 – Le menu Lieux de Google Earth

Bien que Google Earth offre de nombreux avantages, l'outil a également des limites. Tout d'abord, l'application exige une connexion Internet afin de pouvoir accéder aux bases de données de Google. En l'absence d'une connexion Internet, le logiciel n'affichera que l'information se trouvant alors dans sa mémoire cache, et l'outil de recherche ne fonctionnera pas. Par conséquent, à moins que l'utilisateur ait récemment visionné un endroit d'intérêt, Google Earth ne pourra pas l'afficher avec précision.

Le groupe d'Ingénierie de transmission croit que Google Earth est relativement facile à utiliser pour les personnes ayant des connaissances techniques ou des compétences informatiques de base. Toutefois, les gens de l'industrie de la radiodiffusion ne maîtrisent pas tous au même degré les applications logicielles, et il y a une courbe d'apprentissage liée à cette application. Par exemple, il faut apprendre à naviguer dans un environnement en trois dimensions, si l'on n'est pas déjà habitué de le faire. De plus, il faut repérer et choisir les données utiles à l'analyse dans le menu Lieux. Lorsqu'on clique sur le nom d'un dossier, toute l'information du fichier apparaît, ce qui entraîne parfois l'affichage de multiples informations difficiles à déchiffrer pour l'utilisateur, une situation qui, on peut l'imaginer, n'est pas toujours idéale.

Enfin, aussi impressionnante que soit l'application Google Earth, elle ne peut tout remplacer ; elle n'offre pas une solution unique à tous projets de création de cartes. Les fichiers *.kml et *.kmz ne sont pas des documents officiels, et les modalités et règles de Google interdisent d'imprimer une carte en utilisant l'imagerie satellite de Google comme arrière-plan. En conséquence, les cartes statiques traditionnelles, généralement présentées en format *.pdf, restent nécessaires à de nombreuses applications, par exemple les mémoires techniques à l'appui des demandes relatives aux stations de radio et de télévision.

Conclusion

Google Earth s'est révélé un excellent outil, capable d'améliorer considérablement l'efficacité des spécialistes en ingénierie de diffusion de CBC/Radio-Canada, la meilleure preuve étant que l'équipe d'Ingénierie de transmission produit maintenant plus de 60 rapports d'ingénierie chaque année. De plus, ces rapports sont plus clairs que jamais auparavant, et les bénéficiaires ne sont pas seulement les ingénieurs, mais aussi les clients et les partenaires du groupe, car ceux-ci peuvent maintenant utiliser Google Earth pour mieux comprendre les diverses analyses de rayonnement, simulations, mesures et recommandations soumises quotidiennement par l'Ingénierie de transmission.

Références

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