FR2625328A1 - Radar aeroporte multimode a impulsions coherentes - Google Patents
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Abstract
Radar aéroporté multimode à impulsions cohérentes permettant, notamment, de discriminer les signaux échos d'objets en mouvement et de présenter la position de ces objets en regard de la carte radar du terrain. Radar comprenant, notamment, à la sortie de l'amplificateur 650 à fréquence intermédiaire FI , un détecteur cohérent 700, un oscillateur local 200 de référence de cohérence, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens C permettant de décaler de façon cohérente, à des instants déterminés synchrones de la cadence de récurrence TR , la fréquence de l'oscillateur 200, d'une quantité FX située dans la bande de fréquence Doppler. Application, notamment, aux systèmes aéroportés de reconnaissance et de surveillance du sol.
Description
l'invention se rapporte au do3a-rXe tecinque de la détection radar des objets en mouvement, à partir dune plateforme mobile. Elle concerne plus précisément, dans un système aéroporté de reconnaissance et de surveillance du sol, un senseur radar multimode à impulsions cohérentes permettant notamment de discriminer les signaux échos reçus d'objets en mouvement et de présenter la position de ces objets en regard de la carte radar du terrain.
L'inventio se rapporte rlus particulièrement , mais non exclusivement, à un radar aéroporté à vision latérale mettant en oeuvre des techniques d'antennes synthétique et de compression d'impulsion. Ce type de radar est aussi connu sous les termes "Side-looking Airborne Radar" et "Synthetic Aperture Radar" dans la littérature anglo-saxonne.
I1 existe une demande continue, afin que les systèmes aéroportés de surveillance et de reconnaissance du sol soient en mesure de fournir, dans toutes les conditions opérationnelles, des informations aisément et rapidement interrrétables par des exploitants. En particulier, il est hautement souhaité que la position des véhicules en mouvement sur le terrain appa.- ravissent très clairement en regard de la carte du sol, ou tout au moins des principales caractéristiques du terrain, telles que les voies de communication.Le senseur le plus approprie pour résoudre ce problème par tous les temps, demeure le raaar cohérent à impulsions du type à haute résolution, dans lequel d'une part, le pouvoir séparateur longitudinal (parallèle à la route avion) est obtenu par la technique des antennes synthéti- ques et, d'autre part, le pouvoir de résolution transversal est fourni par la mise en oeuvre d' impulsions de durée extrê marnent brève, ou de façon équivalente par des techniques de compression d' impulsion.
Le procédé radar-permettant de discriminer un objet en mouvement, repose sur la mesure du glissement de fréquence Doppler introduit par la composante radiale de la vitesse de déplacement de cet objet.
lies techniques radar concernant les antennes synthétiques, la compression d'impulsion et la détection des objets en mouvement à partir d'une plateforme mobile, telle qu'un avion, sont largement exposées dans l'ouvrage de M.I. SKOLNIK "Radar Handbook" (Edition 1970), respectivement aux chapitres 23, 20 et 18.
On suppose connus les moyens permettant d'obtenir une carte radar du terrain, à partir d'un avion se déplaçant avec une vitesse uniforme VA selon une route rectiligne, cet avion portant un équipement radar caractérisé en ce que la direction de maximum de rayonnement de l'antenne est située dans un plan perpendiculaire au vecteur vitesse VA et en ce que l'ensemble émetteur-récepteur fonctionne en impulsions cohérentes, c'està-dire possède la capacité de mesurer la phase relative entre les signaux émis et les signaux échos reçus. Cette mesure de phase relative peut être exploitée, d'une part pour accroitre le pouvoir séparateur longitudinal et, d'autre part, pour discriminer les signaux échos en provenance d'objets en mouvement parmi les signaux retournés par le sol.
Plusieurs procédés permettant de discriminer les échos d'objets en mouvement ont été proposés et mis en oeuvre dans les équipements radar à vision latérale.
Un premier procédé, connu sous le nom de "saut de phase" ou encore sous le sigle DPCA (Displaced Phase Center Antenna), est décrit dans l'ouvrage de M.I. 8K0liNlK, aux pages 18.6 à 18.9 . Ce procédé consiste à immobiliser artificiellement le centre de phase de l'antenne. ou,de façon équivalente,à déplacer ce centre de phase d'une période de récurrence TR à la suivante, et à effectuer la différence algébrique entre les signaux reçus lors d'une période de récurrence et la période suivante.
Ce procédé nécessite la mise en oeuvre, d'une part, d'une antenne du type "monopulse" pour créer une voie somme t et une voie différence t et, d'autre part, des circuits de réception permettant de combiner les signaux des voies z et ti , puis consécutivement de soustraire, par l'intermédiaire d'au moins une ligne à retard, dont le délai est égal à la période de récurrence T R du radar, les signaux correspondant à deux périodes de récurrence consécutives.
Un second procédé, permettant d'atténuer très fortement les signaux des échos fixes et conjointement de favoriser les signaux échos en provenance des objets en mouvement, a été décrit dans le brevet français nO 1.604.833 déposé le 18 juin 1968, par la Demanderesse.
Selon ce procédé, l'antenne du type monopulse est capable, notamment, d'émettre et de recevoir dans deux lobes de -rayonnement dont les maxima de rayonnement sont situés de part et d'autre d'un plan vertical de symétrie perpendiculaire au vecteur vitesse VA de l'avion porteur. Si le décalage angulaire entre ce plan perpendiculaire et la direction des lobes de rayonnement a une valeur c < , le spectre des échos fixes reçus est déplacé en fréquence d'une quantité
où cl est un angle positif pour l'un des lobes, et négatif pour l'autre lobe, )sO est la longueur d'onde de fonctionnement de l'équipement radar.
où cl est un angle positif pour l'un des lobes, et négatif pour l'autre lobe, )sO est la longueur d'onde de fonctionnement de l'équipement radar.
lies signaux échos en provenance de points fixes sur le sol sont éliminés par corrélation avec une loi de référence dont le spectre est centré sur la fréquence porteuse du radar ou, de façon équivalente, sur la fréquence nulle après détection cohérente. Inversement, les signaux échos d'objets en mouvement dont le spectre, pour certaines valeurs de la vitesse radiale est centré sur la fréquence nulle, corrèlent parfaitement avec la loi de référence et ainsi sont détectés et dis cri- minés.
Selon ce second procédé, l'antenne du type monopulse comporte une voie somme 27 et une voie différence L qui sont connectées à un commutateur microonde dont la sortie est reliée au dispositif duplexeur émission-réception. Cette disposition autorise deux modes de fonctionnement : un premier mode selon lequel l'ensemble émission-réception opère sur la voie somme de l'antenne et permet de visualiser les échos du terrain un second mode, selon lequel l'ensemble émission-réception opère sur la voie différence t de l'antenne et permet de visualiser les échos des objets en mouvement sur le terrain.
Ces deux modes de fonctionnement peuvent être judicieusement combinés pour fournir un troisième mode de fonctionnement, ou mode hybride, permettant la représentation conjointe des échos du terrain et des échos des objets en mouvement, par exemple, an commutant les voies somme Z et différence ! de l'antenne à chacune des périodes de récurrence TR du radar.
Les procédés qui viennent d'être décrits ont l'inconvénient de mettre en oeuvre un aérien complexe du type monopulse pour générer les différents diagrammes de rayonnement. Un autre inconvénient plus spécifique du procédé à "saut de phase" résulte des difficultés technologiques à la réception pour maintenir une compensation, ou élimination, parfaite sur toute la dynamique des signaux échos reçus. Un autre inconvénient, par ticulierai second procédé, est dans le mode de fonctionnement hybride, la nécessité de commuter très rapidement, par exemple à la cadence de la période de récurrence TR, les voies somme et différence ti de l'antenne dans le but de visualiser conjointement les échos de retour du terrain et les échos des objets en mouvement.
L'invention vise à remédier aux inconvénients qui sont inhérents aux procédés précités, enseignés par l'art antérieur.
Selon l'invention, un équipement radar aéroporté à antenne synthétique, destiné à établir une carte radar du terrain survolé, comporte des moyens qui, séquentiellement, à une cadence déterminée, favorisent la corrélation des signaux des échos mobiles avec le filtre adapté aux signaux échos retournés par les parties du sol et, corrélativement permettent d'affaiblir de façon efficace le niveau des signaux échos retournés par les parties du sol. A cet effet, le spectre des signaux échos re çus est déplacé en fréquence d'une quantité correspondant au glissement de fréquence Doppler introduit par la composante radiale du vecteur vitesse des objets en mouvement.
Selon un mode d'exécution de l'invention, le déplacement de fréquence du spectre des signaux échos reçus est obtenu en déplaçant la fréquence du signal de sortie de l'oscilla- teur local cohérent à la fréquence intermédiaire FI
Selon un mode d'exécution de l'invention, le déplacement de fréquence du spectre des signaux échos reçus est effectué à la cadence de récurrence TR du radar.
Selon un mode d'exécution de l'invention, le déplacement de fréquence du spectre des signaux échos reçus est effectué à la cadence de récurrence TR du radar.
Selon l'invention, on peut envisager d'exploiter le radar selon plusieurs modes de fonctionnement : un mode en cartographie du sol, ou mode échos fixes ; un mode en détection des objets en mouvement ou mode échos mobiles et un mode hybride combinant les deux modes précédents et permettant de présenter la position des échos des objets en mouvement en regard des caractéristiques du terrain sur lequel se déplacent les objets en mouvement.
lies nouvelles particularités qui sont caractéristiques de l'invention, à la fois en ce qui concerne son organisation et son fonctionnement ainsi que les objectifs atteints et les avantages procurés seront mieux compris d'après la description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés qui représentent, à titre d'exemple, un mode d'exécution de l'invention.
Dans les dessins, des références identiques indiquent des éléments identiques.
Sur ces dessins
La figure 1 représente, sous la forme de blocs fonctionnels, l'architecture de base d'un équipement radar de cartographie du sol opérant avec une antenne latérale synthétique.
La figure 1 représente, sous la forme de blocs fonctionnels, l'architecture de base d'un équipement radar de cartographie du sol opérant avec une antenne latérale synthétique.
La Figure 2 représente, sous la forme d'tut schéma synoptique simplifié, les moyens fournis par l'invention.
La figure 3 représente, sous la forme d'un schéma synoptique simplifié, un mode d'exécution de l'invention.
La description débute par le rappel des notions de base et de l'architecture d'un équipement radar aéroporté à antenne latérale synthétique permettant de dresser une carte radar du terrain survolé.
La figure 1 représente, sous la forme de blocs fonctionnels, l'architecture d'un tel équipement radar permettant de construire une carte radar du terrain adjacent à la route avion. L'avion porteur du radar se déplace selon une ligne droite avec une vitesse uniforme VA. lie pouvoir séparateur longitudinal est fourni par affinage du diagramme d'antenne selon une technique d'antenne synthétique connue. lie pouvoir séparateur transversal est obtenu par une technique de compression d'impulsion qui ne fait pas partie de l'invention et, par voie de conséquence, ne sera pas décrite et les circuits correspondants sont omis. lies moyens auxiliaires, tels que les caK teurs de mesure des fluctuations de la trajectoire de L'avion porteur ainsi que les circuits de correction associés permettant de corriger en conséquence les données radar, ne sont pas représentés sur la figure i.
L'ensemble émission/réception fonctionne de façon cohérentre et le récepteur est du type superhétérodyne et, à cet effet, on dispose de deux oscillateurs extrêmement stables er fréquence, tout au moins à court terme : un premier oscillai local 100 qui délivre un signal a une fréquence microonde FL F1 = (Fo - FI ) où Fo est la fréquence porteuse des impulsions émises et F1 la fréquence intermédiaire d'amplification du récepteur ; un second oscillateur local 200 appelé conventionnellement oscillateur de référence de cohérence qui délivre un signal à la fréquence intermédiaire F1. A ltémission, la fréquence F1 (P0 - F1) est transposée dans un étage mélangeur 150 où, par exemple, seul le signal de battement à-la fréquence Fo est retenu et fourni à un étage amplificateur de puissance 400 fonctionnant en impulsion avec une cadence de récurrence FR ; des tops SYN à la cadence de récurrence FR sont fournis par les moyens de mode lation en impulsion de étage de puissance 400.
De signal de sortie de l'amplificateur de puissance 400 est émis par l'antenne 550 au travers d'un dispositif duplexeur 500 émission-réception. En retour, les signaux échos captés par
antenne traversent ce même duplexeur 500 pour être acheminés à l'entrée dl Hz mélangeur microonde 600 qui, conjointement, reçoit le signal de l'oscillateur local microonde 100. lies signaux de sortie du mélangeur sont amplifiés dans un amplificateur à fréquence intermédiaire dont la bande passante est centrée sur la fréquence FI et dont la largeur de bande est sensiblement égale à l'inverse de la durée des impulsions comprimées.
antenne traversent ce même duplexeur 500 pour être acheminés à l'entrée dl Hz mélangeur microonde 600 qui, conjointement, reçoit le signal de l'oscillateur local microonde 100. lies signaux de sortie du mélangeur sont amplifiés dans un amplificateur à fréquence intermédiaire dont la bande passante est centrée sur la fréquence FI et dont la largeur de bande est sensiblement égale à l'inverse de la durée des impulsions comprimées.
les signaux de sortie de l'amplificateur 650 sont démodulés de
;on cohérente dans un étage mélangeur 700, encore appelé dé péteur cohérent, qui reçoit à cet effet le signal à la fréquence FI fourni par l'oscillataur 200. Les signaux bipolaires de sortie du détecteur cohérent sont amplifiés dans un amplificateur vidéofréquence 750 qui alimente un enregistreur de données 800, par exemple une caméra photographique ; ultérieurement, les données radar enregistrées sont traitées au sol, en vue de construire la carte radar du terrain. Une alternative à ce trai
ment consiste à traiter les données radar dans un processeur électronique 900 en temps réel. L'opération de traitement des signaux échos reçus consiste à faire correspondre ceux-ci avec un signal qui possède théoriquement des caractéristiques phase/ amplitude identiques à celles du signal d'écho fixe considéré.
;on cohérente dans un étage mélangeur 700, encore appelé dé péteur cohérent, qui reçoit à cet effet le signal à la fréquence FI fourni par l'oscillataur 200. Les signaux bipolaires de sortie du détecteur cohérent sont amplifiés dans un amplificateur vidéofréquence 750 qui alimente un enregistreur de données 800, par exemple une caméra photographique ; ultérieurement, les données radar enregistrées sont traitées au sol, en vue de construire la carte radar du terrain. Une alternative à ce trai
ment consiste à traiter les données radar dans un processeur électronique 900 en temps réel. L'opération de traitement des signaux échos reçus consiste à faire correspondre ceux-ci avec un signal qui possède théoriquement des caractéristiques phase/ amplitude identiques à celles du signal d'écho fixe considéré.
L'architecture de base d'un radar à antenne latérale synthétique telle qu'elle vient d'être décrite n'est pas unique, il est en effet possible d'en dériver plusieurs variantes, toutefois les moyens fournis par l'invention sont suffisamment généraux et peuvent s'appliquer aux différentes variantes de l'ar chitecture de base envisageabies.
lies signaux échos de points fixes du sol possèdent un spectre composé de raies espacées de la fréquence de récurrence radar FR ; ce spectre de raies est centré sur la fréquence porteuse B0 de fonctionnement du radar, à laquelle correspond la longueur donde 2 o .
En première approximation, la largeur de chacune des raies a une valeur
où 90 est l'ouverture angulaire en gisement du faisceau d'antanne. lies signaux échos d'un objet en déplacement présentent des caractéristiques spectrales identiques à la seule différence que le spectre de raies est déplacé en fréquence d'une quantité
correspondant au glissement de fréquence Doppler résultant de la vitesse radiale relative V avion-objet.
où 90 est l'ouverture angulaire en gisement du faisceau d'antanne. lies signaux échos d'un objet en déplacement présentent des caractéristiques spectrales identiques à la seule différence que le spectre de raies est déplacé en fréquence d'une quantité
correspondant au glissement de fréquence Doppler résultant de la vitesse radiale relative V avion-objet.
Un des procédés permettant d'affiner les échos reçus dans la direction parallèle à la route avion consiste à corréler chacun des signaux reçus avec un signal de référence qui possède théoriquement des caractéristiques amplitude/phase identiques à celles de l'écho reçu. Pour un radar de cartographie du sol, le signal de référence est une réplique du signal écho d'un point fixe du sol dont la largeur spectrale des raies a une valeur 3 centrée sur la fréquence nulle.
Si l'on souhaite présenter l'écho en provenance d'un objet en mouvement, il est nécessaire de favoriser le niveau de celui-ci au détriment des signaux échos du sol avoisinants auxquels il est superposé. On décrira maintenant les moyens fournis par l'invention qui permettent de centrer le spectre des échos d'objets en mouvement sur le signal de référence adapté aux spectre des échos de retour du sol.
lia figure 2 représente, selon l'invention, les moyens qui permettent de déplacer la fréquence de l'oscillateur 200 qui contrôle le détecteur cohérent 700 disposé à la sortie de l'amplificateur à fréquence interméziaire 650. Ces moyens, inclus dans le cadre C en pointillé, dans la figure 2, sont essentiellement constitués par un générateur à bande latérale unique, un dispositif de séquencement, et au moins un oscillateur qui délivre un signal basse fréquence situé dans la bande des fréquences Doppler résultant du déplacement transversal des objets en mouvement.
De façon plus détaillée, ces moyens comprennent - un générateur en bande latérale 250 qui reçoit, d'une part,
le signal à fréquence FI délivré par ltoscillateur 200 et,
d'autre part, séquentiellement à travers un commutateur E,
un signal de fréquence FX et un signal à fréquence F'x,
qui peut être un signal à fréquence nulle, dans ce cas il
est fourni par une tension coriti-rie de niveau VO, - un dispositif de séquencement 35 qui reçoit les tops de
synchronisation SYN fournis par~ltémetteur et délivre un
signal en créneau assurant la commande du commutateur R.
le signal à fréquence FI délivré par ltoscillateur 200 et,
d'autre part, séquentiellement à travers un commutateur E,
un signal de fréquence FX et un signal à fréquence F'x,
qui peut être un signal à fréquence nulle, dans ce cas il
est fourni par une tension coriti-rie de niveau VO, - un dispositif de séquencement 35 qui reçoit les tops de
synchronisation SYN fournis par~ltémetteur et délivre un
signal en créneau assurant la commande du commutateur R.
Ce séquenceur peut recevoir également des signaux de commande C1e et C2 permettant le fonctionnement soit en cartographie
radar du sol, soit le fonctionnement en détection des échos
d'objets en mouvement, - un oscillateur 300 dont la fréquence de sortie peut être
déplacée électroniquement par l'action d'une tension de
contrôle Vx, afin de délivrer un signal à la fréquence EX - un oscillateur 310 dont la fréquence de sortie B'g peut
être déplacée électroniquement sous l'action d'une tension
de contrôle V'x, cet oscillateur peut être avantageusement
remplacé par un générateur de tension délivrant un signal
continu de valeur VO
La figure 3 représente un mode d'exécution préféré de l'invention.Dans la pratique, la valeur de la fréquence intermédiaire FI est élevée, de l'ordre de 100 MHz, ou t ~-1S, alors que la valeur de la fréquence F se situe dans la bande des centaines
x de H , ce qui soulève le problème de déplacer séquentiellement la fréquence FI d'une quantité Fx et ce d'une manière cohérent.
radar du sol, soit le fonctionnement en détection des échos
d'objets en mouvement, - un oscillateur 300 dont la fréquence de sortie peut être
déplacée électroniquement par l'action d'une tension de
contrôle Vx, afin de délivrer un signal à la fréquence EX - un oscillateur 310 dont la fréquence de sortie B'g peut
être déplacée électroniquement sous l'action d'une tension
de contrôle V'x, cet oscillateur peut être avantageusement
remplacé par un générateur de tension délivrant un signal
continu de valeur VO
La figure 3 représente un mode d'exécution préféré de l'invention.Dans la pratique, la valeur de la fréquence intermédiaire FI est élevée, de l'ordre de 100 MHz, ou t ~-1S, alors que la valeur de la fréquence F se situe dans la bande des centaines
x de H , ce qui soulève le problème de déplacer séquentiellement la fréquence FI d'une quantité Fx et ce d'une manière cohérent.
Pour résoudre ce problème, on réalise un générateur à bande latérale unique à double canaux qui opère par translation successives de fréquence et qui comprend les éléments-suivants
- deux oscillateurs 10 et 20 dont la fréquence peut être dé
placée électroniquement
- un oscillateur local de transfert 30 à fréquence fixe
- quatre mélangeurs équilibrés 40, 50, 60 et 70 et leurs fil
tres passe-bande associés.
- deux oscillateurs 10 et 20 dont la fréquence peut être dé
placée électroniquement
- un oscillateur local de transfert 30 à fréquence fixe
- quatre mélangeurs équilibrés 40, 50, 60 et 70 et leurs fil
tres passe-bande associés.
les oscillateurs 10 et 20, avantageusa r identiques par construction, opèrent saune fréquence nominale F1, qui p- être déplacée électroniquement sous l'action des signaux continus de commande Vx et V'x x ces oscillateurs peuvent être avantageu- sement stabilisés en fréquence par-des résonateurs piézoélectriques ; à une valeur Vx de la tension de commande correspond une fréquence F1 décalée de la quantité Fx et à une valeur null des tensions de commande Vx et V'x correspond une fréquence
L'élément 80 est un commutateur qui, sous l'action du dispositif de séquencement 350 permet de transférer au mélangeur équilibré 40 soit le signal de sortie de l'oscillateur 10, soit le signal de sortie de l'oscillateur 20.
L'élément 80 est un commutateur qui, sous l'action du dispositif de séquencement 350 permet de transférer au mélangeur équilibré 40 soit le signal de sortie de l'oscillateur 10, soit le signal de sortie de l'oscillateur 20.
le dispositif de séquencement 350 permet d'actionner le commutateur 80; à cet effet, il reçoit des tops SYN à la ca- de récurrence TR du radar et des signaux de co nde C1 et permettant de modifier le mode de fonctionnement ou de façon plus précise le mode de représentation des signaux échos reçus.
La présence d'un signal de commande C1 permet de présenter la carte radar du terrain, la présence d'un signal de commande C2 permet de présenter la position des objets en mouvement, l'absence simultanée des signaux de commande C1 et C2 permet la représentation conjointe de la carte radar du terrain et des objets en mouvement.Le dispositif de séquencement comprend essentiellement une bascule bistable 85 à trois entrées de commanda, une première entrée qui, à travers un circuit logique constitue par les éléments 90 et 95 reçoit les tops SYN, une seconde entrée qui reçoit le signal de commande C et une troisième entrée qui reçoit le signal de commande C2. lie circuit logique comprend une porte du type "ET'! à deux entrées,
ne première entrée qui reçoit les tops SYN, une seconde entrée conne à une porte du type "NON-OU" à deux entrées, une première entrée destinée à recevoir le signal de commande
C1 et une seconde entrée destinée à recevoir le signal de commande C2
En fonctionnement, le signal V' appliqué à l'entrée de commande de l'oscillateur 10 a une valeur nulle et cet oscillateur délivre un signal à la fréquence F1 ; le signal V
x
pliqué à l'entrée de l'oscillateur 20 déplace d'une quantité
x prédéterminée la fréquence du signal de sortie. L'absence simultanée des signaux de commande C1 et C2 permet le bascule ment de la bascule 85 à la cadence des tops SYN et corrélativement par l'intermédiaire du commutateur 80 l'entrée du mélangeur équilibré reçoit séquentiellement les signaux à la fréquence
F1 fournis par ltoscillateur 10 et les signaux à la fréquence
décalée de la quantité Fx par l'oscillateur 20.
ne première entrée qui reçoit les tops SYN, une seconde entrée conne à une porte du type "NON-OU" à deux entrées, une première entrée destinée à recevoir le signal de commande
C1 et une seconde entrée destinée à recevoir le signal de commande C2
En fonctionnement, le signal V' appliqué à l'entrée de commande de l'oscillateur 10 a une valeur nulle et cet oscillateur délivre un signal à la fréquence F1 ; le signal V
x
pliqué à l'entrée de l'oscillateur 20 déplace d'une quantité
x prédéterminée la fréquence du signal de sortie. L'absence simultanée des signaux de commande C1 et C2 permet le bascule ment de la bascule 85 à la cadence des tops SYN et corrélativement par l'intermédiaire du commutateur 80 l'entrée du mélangeur équilibré reçoit séquentiellement les signaux à la fréquence
F1 fournis par ltoscillateur 10 et les signaux à la fréquence
décalée de la quantité Fx par l'oscillateur 20.
le mode de fonctionnement qui vient d'être décrit et qui correspond à la représentation conjointe de la position des objets mobiles sur la carte radar du terrain peut astre inhibé par la présence soit des signaux de commande C1, soit par la présence des signaux de commande C2 qui, appliqués à l'entrée de la porte 95 inhibent, par l'intermédiaire de la porte 90, les tops SYN à l'entrée de la bascule bistable 85.
Da; - mode de présentation de la carte radar du terrain, un signal de commande C1 est appliqué conjointement à une entrée de la porte 95 et à une entrée de la bascule 85, ainsi cette dernière est positionnée de façon stable de manière que le signal de sortie de l'oscillateur 10 soit appliqué à l'entrée du mélangeur équilibré 40, avec pour conséquence que le signal de sortie du mélangeur équilibré 70 soit à la fréquence intermédiaire SI .Dans le mode de présentation de la position des objets en mouvement, un signal de commande C2 est appliqué conjointement à une entrée de la porte.95 et une entrée de la bascule bistable 85, ainsi cette dernière est positionnée de façon stable de manière que le signal de sortie de l'oscilla- teur 20 soit appliqué à l'entrée du mélangeur équilibré 40, avec pour conséquence que le signal de sortie du mélangeur équilibré 70 soit à la fréquence intermédiaire FI décalée de la quantité FX
A titre d'exemple, pour un équipement radar fonctionnant dans la bande X (10 GHz), avec une antenne dont l'ouverture longitudinale L = 1 m, une vitesse VA de l'avion porteur de l'ordre de 200 m/s, les ordres de grandeur quantitatifs correspondent à une largeur spectrale B d'environ 400 Hz, et un glissement de fréquence Doppler introduit par la cible de 66 Hz/m/s. La fréquence de récurrence peut être fixée, par exemple, à 3000 Hz. Compte tenu de la brève durée effective des impulsions mises en oeuvre, de l'ordre des dizaines de nanosecondes, la valeur de la fréquence intermédiaire FI se situe aux environs de 200 NHz, et des valeurs de F1 et B2 respectivement égales à 5 et 40 NHz assurent un fonctionnement correct. La valeur maximale de la vitesse de déplacement des objets mobiles à détecter se situe vers 20 m/s ou moins, ainsi la valeur de la fréquence FX peut se situer entre 500 et 700 Hz par exemple.
A titre d'exemple, pour un équipement radar fonctionnant dans la bande X (10 GHz), avec une antenne dont l'ouverture longitudinale L = 1 m, une vitesse VA de l'avion porteur de l'ordre de 200 m/s, les ordres de grandeur quantitatifs correspondent à une largeur spectrale B d'environ 400 Hz, et un glissement de fréquence Doppler introduit par la cible de 66 Hz/m/s. La fréquence de récurrence peut être fixée, par exemple, à 3000 Hz. Compte tenu de la brève durée effective des impulsions mises en oeuvre, de l'ordre des dizaines de nanosecondes, la valeur de la fréquence intermédiaire FI se situe aux environs de 200 NHz, et des valeurs de F1 et B2 respectivement égales à 5 et 40 NHz assurent un fonctionnement correct. La valeur maximale de la vitesse de déplacement des objets mobiles à détecter se situe vers 20 m/s ou moins, ainsi la valeur de la fréquence FX peut se situer entre 500 et 700 Hz par exemple.
La fonction de référence utilisée dans l'unité de traitement (corrélateur optique'ou électronique) a une largeur qui correspond à ltouverture angulaire e0 du diagramme d'antenne.
Son spectre d'amplitude est rectangulaire de largeur B
avec
avec
Par démodulation cohérente avec une fréquence Fx le spectre des signaux des échos animés d'une vitesse radiale
est centré sur la fréquence nulle. Dans ces conditions, il en résulte que l'écho dtun objet dont la vitesse radiale a la valeur V1, sera représenté à sa position géographique exacte ; inversement, l'écho d'un point fixe du sol sera atténué et représenté avec un décalage longitudinal proportionnel à la fréquence FX en vertu du principe d'ambiguité du radar à antenne synthétique.De même, pour l'écho d'un objet en mouvement, quand le glissement de fréquence Doppler est FD= Fx w le niveau de l'écho est atténué et sa position est représentée avec un décalage longitudinal constant angulairement, donc proportionnel à son éloignement transversal de la route avion. le niveau du pic de corrélation est, en première approximation, proportionnel à l'aire du produit des spectres du signal écho reçu et du signal de référence ; il en résulte que, si la fréquence FX est supérieure à la valeur B, le spectre d'un signal écho d'un point fixe du sol et le spectre du signal de référence ne coïncident pas, par voie de conséquence, le signal écho d'un point fixe du sol est éliminé ou tout au moins très fortement atténué.
est centré sur la fréquence nulle. Dans ces conditions, il en résulte que l'écho dtun objet dont la vitesse radiale a la valeur V1, sera représenté à sa position géographique exacte ; inversement, l'écho d'un point fixe du sol sera atténué et représenté avec un décalage longitudinal proportionnel à la fréquence FX en vertu du principe d'ambiguité du radar à antenne synthétique.De même, pour l'écho d'un objet en mouvement, quand le glissement de fréquence Doppler est FD= Fx w le niveau de l'écho est atténué et sa position est représentée avec un décalage longitudinal constant angulairement, donc proportionnel à son éloignement transversal de la route avion. le niveau du pic de corrélation est, en première approximation, proportionnel à l'aire du produit des spectres du signal écho reçu et du signal de référence ; il en résulte que, si la fréquence FX est supérieure à la valeur B, le spectre d'un signal écho d'un point fixe du sol et le spectre du signal de référence ne coïncident pas, par voie de conséquence, le signal écho d'un point fixe du sol est éliminé ou tout au moins très fortement atténué.
L'invention telle qu'elle vient d'être décrite ci-dessus présente, en plus des avantages déjà mentionnés, celui de fournir un moyen général permettant de décaler la fréquence des signaux reçus, par exemple, dans le but de corriger les données radar en fonction des fluctuations de trajectoire de l'avion porteur à cet effet, un signal de correction V'X peut être appliqué à l'oscillateur 10 de la figure 3.
l'invention n'est pas limitée à la forme décrite et peut comporter des variantes, fonction notamment de l'architecture de base de l'ensemble émission-réception. les ordres de grandeur quantitatifs des principaux paramètres ne sont donnés qu'à titre indicatif et pour une réalisation particulière. Notam ment, la fréquence porteuse F de fonctionnement, l'ouverture
o longitudinale L de l'antenne, la durée effective. des impulsions émises peuvent être modifiées en fonction des exigences opérationnelles, entraînant alors des modifications dans les valeurs numériques des fréquences, FR, FI, F1, et F2, valeurs qui, de toute façon, ne sont nullement critiques.
o longitudinale L de l'antenne, la durée effective. des impulsions émises peuvent être modifiées en fonction des exigences opérationnelles, entraînant alors des modifications dans les valeurs numériques des fréquences, FR, FI, F1, et F2, valeurs qui, de toute façon, ne sont nullement critiques.
lies moyens décrits ne sont pas limités à un senseur radar dont le diagramme d'antenne est rigoureusement situé dans un plan perpendiculaire au vecteur vitesse de 11 avion porteur.
Claims (6)
1. Radar aéroporté multimode à impulsions cohérentes permettant, notamment, de discriminer les signaux échos d'objets en mouvement et de présenter la position de ces objets en regard de la carte radar du terrain, radar comportant, notamment, à la sortie de l'amplificateur à fréquence intermédiaire FI , un détecteur cohérent controlé par un signal local de référence de cohérence, radar caractérisé en ce qu'il comporte des moyens permettant de décaler, de façon cohérente et à des instants déterminés, synchrones de la cadence de récurrence TR du radar, la fréquence de ce signal local de référence de cohérence d'une quantité Fx située dans la plage des fréquences
Doppler résultant de la composante radiale de la vitesse de déplacement des objets en mouvement.
2. Radar selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens permettant de décaler la fréquence de référence de cohérence sont constitués : par un générateur à bande latérale unique alimenté, d'une part, par un signal local à la fréquence
FI et, d'autre part, à travers un commutateur bistable actionné par un dispositif de séquencement synchrone de la cadence de récurrence T R du radar, par un signal fourni par un générateur à fréquence FX et un signal fourni par un générateur à fréquence
F' , la valeur de la fréquence F' étant avantageusement nulle.
3. Radar selon la revendication 2, caractérisé en ce que le générateur à bande latérale unique comprend deux canaux de transposition en fréquence ; un premier canal alimenté par le signal de sortie d'un oscillateur à fréquence F1, notablement supérieure à la fréquence Fx, et un second canal alimenté, alternativement, à travers le commutateur bistable soit par ce même signal à fréquence F1, soit par le signal de sortie d'un oscillateur qui délivre un signal à une fréquence (F1 + Fx).
4. Radar selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'oscillateur à fréquence B1 et l'oscillateur à fréquenca(F1+ SX) sont identiques par construction et en ce qu'ils comportent un moyen permettant de déplacer électroniquement leur fréquence.
5. Radar selon les revendications 1 et 2, susceptible de fonctionner selon plusieurs modes, caractérisé en ce que le dispositif de séquencement est constitué par une bascule bistable comportant trois entrées de commande; une première entrée qui, dans le mode hybride, reçoit,à travers un circuit logique, les tops à la cadence de récurrence T R du radar, une seconde entrée qui, dans le mode cartographie du sol, reçoit un signal de commande C1, et une troisième entrée qui, dans le mode échos mobiles, reçoit un signal de commande C2.
6. Radar selon la revendication 5, caractérisé en ce que le circuit logique est constitué par une porte ET à deux entrées : une première entrée qui reçoit les tops à la cadence de récurrence TR du radar, une seconde entrée connectée à une porte NON-OU à deux entrées : une première entrée qui reçoit le signal de commande C1 et une seconde entrée qui reçoit le signal de commande C2.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR7735041A FR2625328B1 (fr) | 1977-11-22 | 1977-11-22 | Radar aeroporte multimode a impulsions coherentes |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR7735041A FR2625328B1 (fr) | 1977-11-22 | 1977-11-22 | Radar aeroporte multimode a impulsions coherentes |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2625328A1 true FR2625328A1 (fr) | 1989-06-30 |
| FR2625328B1 FR2625328B1 (fr) | 1990-12-21 |
Family
ID=9197890
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR7735041A Expired - Lifetime FR2625328B1 (fr) | 1977-11-22 | 1977-11-22 | Radar aeroporte multimode a impulsions coherentes |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2625328B1 (fr) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH337579A (fr) * | 1956-11-09 | 1959-04-15 | Standard Telephone & Radio Sa | Installation de détection d'obstacles |
| US2883656A (en) * | 1956-07-30 | 1959-04-21 | Bendix Aviat Corp | Echo object-detecting system sensitive to object velocity |
| FR1294753A (fr) * | 1961-02-21 | 1962-06-01 | Radar à effet doppler et réflexion ionosphérique | |
| CH479077A (de) * | 1967-10-20 | 1969-09-30 | Ericsson Telefon Ab L M | Schaltungsanordnung zum Registrieren fester Ziele in einem Doppler-Radar-Empfangsgerät |
| GB1455871A (en) * | 1973-04-27 | 1976-11-17 | Marconi Co Ltd | Side-looking coherent pulse radar systems |
-
1977
- 1977-11-22 FR FR7735041A patent/FR2625328B1/fr not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2883656A (en) * | 1956-07-30 | 1959-04-21 | Bendix Aviat Corp | Echo object-detecting system sensitive to object velocity |
| CH337579A (fr) * | 1956-11-09 | 1959-04-15 | Standard Telephone & Radio Sa | Installation de détection d'obstacles |
| FR1294753A (fr) * | 1961-02-21 | 1962-06-01 | Radar à effet doppler et réflexion ionosphérique | |
| CH479077A (de) * | 1967-10-20 | 1969-09-30 | Ericsson Telefon Ab L M | Schaltungsanordnung zum Registrieren fester Ziele in einem Doppler-Radar-Empfangsgerät |
| GB1455871A (en) * | 1973-04-27 | 1976-11-17 | Marconi Co Ltd | Side-looking coherent pulse radar systems |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2625328B1 (fr) | 1990-12-21 |
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