FR2693302A1 - Procédé de détection de transpondeurs, système anti-collision et appareil pour leur mise en Óoeuvre. - Google Patents

Abstract

L'invention concerne la détection de transpondeurs dans un système anti-collision. Elle se rapporte à la détection, à une station concernée, de la proximité d'autres stations équipées de transpondeurs. Le procédé comprend (a) la réception de signaux de suppression de lobes latéraux par des radars (SSR-1, SSR-2), (b) la réception de messages émis par des stations équipées de transpondeurs, (c) la détermination d'une valeur différentielle de temps d'arrivée pour chaque message, (d) la mémorisation des messages et des temps d'arrivée, (e) la sélection des valeurs qui diffèrent de 13 mus, (f) la soustraction de 19 mus ou de 6 mus des valeurs de temps d'arrivée, et (g) le décodage sous forme de codes d'altitude et de codes d'identité. Application aux systèmes anti-collision pour avions.

Description

i La présente invention concerne de façon générale des systèmes passifs de

contrôle aérien et d'avertissement de collisions qui utilisent des signaux d'interrogation émis

par une station radar de surveillance au sol et des mes-

sages associés de réponse émis par des transpondeurs de véhicules tels que des aéronefs, qui sont déclenchés par le radar de surveillance, pour la détermination des distances, des angles d'azimut, de l'altitude et de l'identité d'un véhicule par rapport à un autre ou à une station au sol, et, plus précisément, elle concerne des perfectionnements apportés à des systèmes de ce type et notamment au système

anti-collision décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amé-

rique na 4 486 755.

Le système décrit dans le brevet précité des Etats-

Unis d'Amérique no 4 486 755 reçoit des signaux normalisés d'interrogation ayant les formes d'onde représentées sur la figure 1, provenant d'une station au sol à une fréquence de 1 030 M Hz dans un étroit faisceau principal rotatif et dans les lobes latéraux du faisceau principal Le signal normalisé d'interrogation comprend trois impulsions ayant chacune une durée de 0,8 ps: une impulsion Pi; une impulsion P 2 séparée de l'impulsion Pl par 2,0 ps, et une

impulsion P 3 séparée de l'impulsion Pl par 8,0 ou 21,0 ps.

Les impulsions Pl et P 3 sont émises par le faisceau principal et aussi, intempestivement, par les lobes latéraux du faisceau principal qui, à moins qu'ils ne soient supprimés, peuvent être suffisamment intenses pour provoquer l'interrogation de transpondeurs voisins, avec formation de fausses réponses Comme l'indique la figure 2, les antennes directionnelles rotatives qui ont été utilisées ces quelques dernières années, et parmi lesquelles nombreuses sont celles qui seront encore en service pendant de nombreuses années, forment un faisceau de balayage qui a une largeur d'environ 2,5 à 3,0 au point décalé à 3 d B et légèrement plus grande au point de

réglage de suppression.

Dans la plupart des radars de surveillance, une

seconde antenne statique assure une émission omnidirection-

nelle avec un diagramme 12 de commande de suppression des lobes latéraux qui contient des impulsions P 2 uniquement ou des paires d'impulsions Pl-P 2, l'impulsion P 2 étant syn- chronisée sur l'impulsion Pl du faisceau principal, à un niveau nettement supérieur à celui des lobes latéraux du faisceau principal, le rôle étant d'empêcher les réponses de transpondeurs à des impulsions d'interrogation autres que celles du faisceau principal, lorsque ces impulsions du

faisceau principal dépassent le niveau du signal de sup-

pression de l'impulsion P 2 d'une quantité fixe Dans certains diagrammes de commande de radar de surveillance, seules les impulsions P 2 sont transmises et sont combinées aux impulsions Pl des lobes latéraux plus intenses du

faisceau principal pour la création d'une paire d'impul-

sions de suppression P 1-P 2 Plus précisément, l'amplitude rayonnée de l'impulsion P 2 au niveau du transpondeur ( 1)

est égale ou supérieure à l'amplitude du signal de l'impul-

sion Pl pour l'émission la plus grande des lobes latéraux de l'antenne qui émet l'impulsion Pl (c'est-à-dire le

faisceau rotatif principal 10), et ( 2) a un niveau infé-

rieur de plus de 9 d B à l'amplitude rayonnée de l'impulsion Pl dans l'arc voulu d'interrogation Lorsque les niveaux des impulsions Pl du faisceau principal dépassent les niveaux des impulsions P 2, l'impulsion P 3 n'est plus supprimée et les paires d'impulsions P 1-P 3 interrogent des

transpondeurs qui se trouvent dans le faisceau principal.

Une paire d'impulsions Pl-P 3 ayant une séparation de 8,0 ps entre les impulsions Pl et P 3 émises par le faisceau principal correspond à l'interrogation d'l'identité (mode A) d'un aéronef équipé d'un transpondeur, et une séparation de 21,0 ps entre les impulsions Pl et P 3 correspond à l'interrogation de l'altitude de l'aéronef (mode C) Une série d'environ vingt paires d'impulsions P 1-P 3, dont la moitié sont par exemple des interrogations de mode A et l'autre moitié des interrogations de mode C, est reçue par un transpondeur, dans la largeur du faisceau, pendant chaque balayage de 3600 du faisceau rotatif Pendant la période au cours de laquelle le faisceau rotatif est dirigé sur le transpondeur, c'est-à-dire le temps qu'il faut pour5 que le faisceau balaie 40 environ, connu sous le nom de "temps de repos du faisceau", le transpondeur répond d'après les espacements Pl-P 3 non supprimés du message d'interrogation Les messages entrelacés d'interrogation des modes A et C, tels que ACACAC ou AACAAC, sont séparés par des intervalles qui sont par exemple d'environ 2 500 ps, mais dans la plage comprise entre une valeur

minimale d'environ 2 000 ps et une valeur maximale d'envi-

ron 5 000 ps Le diagramme large de suppression des lobes latéraux, qui est nettement plus intense pour tous les azimuts qui sont en dehors de l'enveloppe du faisceau principal (environ 14 à 16 d B au-dessous de la valeur de crête du faisceau principal) empêche la réception des paires d'impulsions d'interrogation par un transpondeur à moins qu'elles ne se trouvent dans le secteur délimité par

la largeur de 3 à 40 du faisceau principal.

En résumé, une paire d'impulsions P 1-P 3 émises par le faisceau principal du radar interroge un transpondeur embarqué et provoque l'émission par celui-ci de messages en

mode A et en mode C, uniquement si l'amplitude des impul-

sions P 1-P 3 reçues par le transpondeur dépasse l'amplitude des impulsions P 2 associées reçues Chaque transpondeur qualifié dans la couverture de balayage de 3600 du faisceau principal du radar émet en réponse un message ayant une porteuse radioélectrique à 1 090 M Hz, vers le radar de surveillance, avec un retard connu, si bien que le message de réponse suit le trajet du faisceau principal et son intensité est donc accrue du gain du faisceau, et le signal est reçu par un récepteur à 1 090 M Hz au niveau du radar de surveillance Chaque émission d'un transpondeur à 1 090 M Hz, connue sous le nom de "message de réponse" et

représentée sur la figure 3, comporte une paire d'impul-

sions de cadrage Fl et F 2 séparées par 1,3 ms et qui

déterminent le début et la fin du message, et entre les-

quelles sont placées treize impulsions d'information (dont douze sont habituellement utilisées) à des distances élémentaires de 1,45 ps de la première impulsion de cadrage, toutes ces impulsions ayant une largeur de 0,45 ps et pouvant être présentes ou non selon le contenu du message transmis par les réponses au signal d'interrogation

à 1 030 M Hz Le format du message contenu entre les impul-

sions de cadrage Fi et F 2 est analogue pour l'un quelconque des 4 096 codes d'identité émis L'absence ou la présence de chacune des douze impulsions d'information établit quel code est transmis à 1 090 M Hz à la suite de la réception d'une paire d'impulsions d'interrogation P 1-P 3 séparées par

8,0 ps.

De même, le format du message contenu entre les impulsions de cadrage est le même pour tous les codes d'altitude qui n'utilisent pas les impulsions D 1, chacun représentant l'altitude de l'aéronef avec une précision de 15 m ( 50 pieds) par variation élémentaire de 30 m ( 100 pieds) jusqu'à une valeur maximale qui dépasse 45 km ( 125 000 pieds) Ainsi, la structure du message de réponse donne la possibilité d'utilisation de 4 096 groupes codés différents représentant chacun un ou plusieurs éléments

d'information tels que l'identité ou l'altitude de l'aéro-

nef qui répond Comme indiqué précédemment, les impulsions d'interrogation Pl et P 3 à 1 030 M Hz, séparées par 8,0 ps, lorsqu'elles sont décodées, provoquent la transmission d'un

groupe de codes de réponse à 1 090 M Hz représentant l'iden-

tité De même, un espacement des impulsions P 1-P 3 de 21,0 ps provoque la formation d'un code de réponse qui

représente l'altitude d'un aéronef donné Le code d'iden-

tité, affecté par le contrôle aérien ou d'autres autorités par exemple militaires, est réglé par le pilote avec un "commutateur" placé dans l'habitacle, le code d'altitude étant établi automatiquement à l'aide d'un altimètre barométrique et d'un codeur associé Les désignations de codes d'identité comportent quatre chiffres, allant chacun de O à 7 inclus et elles sont déterminées par la somme des indices des impulsions indiqués sur la figure 3 Le code d'identité de l'aéronef peut être 1 543 par exemple qui est représenté par la présence des impulsions A 1; (B 1 B 4); C 4 et (D 1 D 2) L'émetteur émet constamment et automatiquement ce code d'identité après chaque interrogation reçue en mode

A indépendamment du fait que le radar assure l'interroga-

tion, indépendamment de la largeur du faisceau du radar d'interrogation, et indépendamment du fait qu'il s'agit

d'un radar civil, militaire ou européen.

De manière analogue, à la suite des impulsions d'interrogation P 1-P 3 séparées par 21,0 ps, le transpondeur lit automatiquement un codeur automatique d'altitude couplé

à l'altimètre barométrique de l'aéronef, qui change automa-

tiquement le code avec les changements d'altitude en fonction d'un diagramme prescrit par la réglementation "U.S National Standard for the IFF Mark X (SIF) Air Traffic Control System" ( 10/10/68), et le message de

réponse transmis par le transpondeur est changé en consé-

quence Bien que l'information d'altitude soit présentée

avec le même format d'impulsion que l'information d'iden-

tité, le système au sol fait facilement la distinction entre les réponses des modes A et C à son interrogation, parce que l'intervalle relativement grand compris entre les impulsions, et ainsi entre les messages d'interrogation, est tel que ce n'est que pendant une période particulière, par exemple de 3 000 ps, qui représente un aller et retour d'environ 250 milles nautiques ( 3 000/12 ps par mille nautique) après un message d'interrogation dans lequel l'impulsion P 3 est séparée de l'impulsion Pl par 8,0 ps, que tous les aéronefs qui se trouvent dans le faisceau et à moins de 250 milles nautiques répondent par des codes d'identité Comme les distances de la plupart des radars de surveillance sont limitées à une ligne de visée d'environ 320 km, toutes les cibles répondent habituellement en un temps de l'ordre de 2 500 à 3 000 ps Pendant l'impulsion suivante au cours de laquelle par exemple une interrogation en mode C est émise par le radar de surveillance, tous les aéronefs qui se trouvent dans une plage prédéterminée de distances analogues interceptée par le faisceau principal

de balayage répondent uniquement par les codes d'altitude.

De cette manière, il n'existe aucune confusion entre les réponses d'identité et d'altitude, bien qu'elles utilisent toutes deux des formats identiques de signaux, car chaque

impulsion a une signification différente Ces codes d'iden-

tité et d'altitude sont interprétés par un système embarqué d'avertissement de collisions de la même manière que dans la station au sol afin que des données d'avertissement de collision soient formées sur tous les transpondeurs voisins. Dans un système passif d'avertissement de menace et anti-collision décrit dans le brevet précité des Etats-Unis d'Amérique N O 4 486 755, une station concernée reçoit les interrogations d'au moins un radar et habituellement de plusieurs radars, à la distance de travail, non seulement lorsque le faisceau principal du radar est dirigé sur lui mais aussi lorsque la station concernée est éclairée par les lobes latéraux de moindre niveau d'un ou plusieurs faisceaux principaux, et cumule les données de temps d'arrivée de plusieurs radars pour créer un petit cocon d'espace qui représente la distance approximative et l'altitude presque exacte de tout aéronef voisin équipé d'un transpondeur et qui peut constituer une menace pour l'aéronef concerné L'utilisation de ces transpondeurs est obligatoire sur 240 000 aéronefs aux Etats-Unis d'Amérique

seulement, et sur 350 000 aéronefs dans le monde entier.

Au cours d'une brève période d'écoute" d'environ ps commençant par la réception par la station concernée d'un décodage P 1-P 3, la station concernée reçoit les réponses émises par les transpondeurs des autres stations au voisinage général de la station concernée à la suite de chaque interrogation d'un radar de surveillance Les réponses reçues sont décodées et, à l'aide du message associé d'interrogation reçu par le récepteur à 1 030 M Hz du transpondeur, elles indiquent des données de temps d'arrivée pour toutes les stations radars et des aéronefs qui l'entourent dans la plage de sensibilité des récepteurs à 1 030 M Hz et 1 090 M Hz de la station concernée Le fonctionnement du système décrit dans le brevet précité n' 4 486 755 dépend du fait que l'amplitude des lobes latéraux du faisceau rotatif principal est suffisamment élevée pour qu'une paire d'impulsions P 1-P 3 soit reçue par l'intermédiaire des lobes latéraux du faisceau principal tant que le récepteur se trouve à une distance donnée de travail d'un radar de surveillance Ainsi, le système du brevet précité donne de telles mesures de temps d'arrivée non seulement pendant le passage du faisceau principal mais aussi avant et après ce passage, tant que les paires d'impulsions Pl-P 3 peuvent être reçues; le faisceau principal rotatif peut être dirigé sur une direction autre que celle de la station concernée et peut interroger d'autres transpondeurs En conséquence, il est essentiel, pour le fonctionnement du système du brevet précité, qu'il reçoive des paires d'impulsions P 1-P 3 et les réponses associées à 1 090 M Hz, à la fois avant et après passage du faisceau principal du radar à la station concernée, dans un secteur angulaire d'environ + 30 , chevauchant l'axe du faisceau principal L'impossibilité de la réception des paires d'impulsions P 1-P 3 dans des racines profondes entre

les nombreux lobes latéraux limite l'efficacité du système.

La dernière décade correspond à un changement

profond de réalisation des antennes des radars de surveil-

lance au sol, en particulier les systèmes d'antenne utili-

sés dans les systèmes à radar de surveillance du type concerné Plusieurs centaines de radars de surveillance placés aux Etats-Unis d'Amérique sont maintenant équipés ou sur le point d'être équipés d'un système perfectionné d'antenne qui est électriquement en phase afin qu'il crée un étroit faisceau principal de balayage dans lequel les impulsions d'interrogation P 1-P 3 sont transmises et les messages de réponse sont reçus, et ayant les lobes latéraux très faibles Les nouvelles antennes ne comportent pas

habituellement l'antenne statique utilisée dans les sys-

tèmes antérieurs pour l'émission omnidirectionnelle d'un diagramme de suppression des lobes latéraux Pl-P 2 mais au contraire comportent une structure d'antenne et des élé- ments rayonnants solidaires et tournant avec la structure rotative de l'antenne formant le faisceau principal pour la création d'un diagramme de commande de suppression des lobes latéraux Comme l'indique la figure 4, le diagramme de commande de suppression des lobes latéraux de ce nouveau

système, contenant des paires d'impulsions P 1-P 2 ou unique-

ment des impulsions P 2, a en général une forme d'oeuf dans un plan horizontal ou peut avoir une racine étroite le long de l'axe du faisceau principal Le signal maximal du

diagramme de suppression des lobes latéraux, et en consé-

quence sa distance maximale de réception, est aligné sur l'axe du faisceau principal 16 et tourne avec lui; ainsi, le niveau maximal des signaux, et en conséquence la portée du diagramme rotatif de suppression des lobes latéraux, suit un cercle imaginaire 18 dans sa rotation avec le faisceau principal Cependant, l'intensité des signaux est maximale uniquement dans un secteur d'environ 40 de largeur qui chevauche le faisceau principal rotatif Le niveau du signal du diagramme de commande de suppression des lobes latéraux dans la direction du faisceau principal

est par exemple inférieur d'environ 14 à 16 d B à l'ampli-

tude de crête du faisceau principal et est supérieur d'environ 20 d B au niveau moyen des lobes latéraux du

faisceau principal Le niveau du diagramme de commande au-

dessus du niveau des lobes latéraux varie avec le déplace-

ment angulaire par rapport au faisceau principal d'une valeur pouvant atteindre 30 d B pour un angle de 1800 par rapport au faisceau principal, avec une moyenne d'environ d B au-dessus du niveau des lobes latéraux du faisceau principal pendant une période de rotation Le nouveau diagramme de suppression des lobes latéraux donne des niveaux élevés des signaux, sans racine profonde, pour tous les azimuts, dans le secteur angulaire de 40 chevauchant le faisceau principal, et en dehors il existe une certaine diminution du niveau, mais celui-ci dépasse encore de beaucoup le niveau des lobes latéraux du faisceau principal. Cependant, cette réduction récente du niveau des lobes latéraux du faisceau principal s'est malheureusement révélée un inconvénient dans le cas du système décrit dans le brevet précité no 4 486 755 dont le fonctionnement repose sur la réception des paires d'impulsions P 1-P 3 et

non de celles qui sont contenues dans le faisceau princi-

pal, mais aussi de celles qui sont transmises entre les lobes latéraux adjacents et dans ces lobes En conséquence, la réduction importante du niveau des lobes latéraux assurée par cette antenne perfectionnée de radar réduit notablement la distance de fonctionnement du système décrit dans le brevet précité no 4 486 755 et, indirectement, la précision de ses avertissements de collision par réduction de la probabilité de la réception de signaux de plusieurs radars occupant plusieurs emplacements Comme la population des systèmes perfectionnés d'antenne s'agrandit, la plage utile d'avertissement de collision des systèmes décrits

dans le brevet précité N O 4 486 755 peut être réduite.

Le fait qu'il existe environ trois mille radars de

surveillance actuellement en service dans le monde, cer-

tains utilisant déjà le système perfectionné d'antenne, d'autres étant en cours de mise à jour et d'autres pouvant continuer à utiliser le système "ancien" sans changement pendant de nombreuses autres années, augmente donc l'acuité du problème On prévoit qu'il existera un "mélange" des systèmes anciens et nouveaux d'antenne pendant dix à vingt ans environ avant que les antennes "anciennes" ne soient

totalement retirées du service.

Ainsi, il est actuellement nécessaire et urgent de disposer d'un système passif d'avertissement de menace et anti-collision qui puisse être adapté aux caractéristiques de rayonnement à la fois des systèmes anciens et nouveaux d'antenne de radar Ce système doit pouvoir travailler dans des régions géographiques dans lesquelles l'impulsion P 2 est transmise dans le diagramme de commande de suppression des lobes latéraux, par exemple dans le cas des radars d'Angleterre et de certains autres pays européens Cer- taines stations des Etats-Unis d'Amérique, par exemple les

radars SAR-9, peuvent aussi émettre uniquement des impul-

sions P 2 dans le diagramme de commande de suppression des

lobes latéraux.

Ainsi, la présente invention a essentiellement pour

objet la réalisation d'un système anti-collision d'adapta-

tion qui correspond aux enseignements du système du brevet précité des Etats-Unis d'Amérique N O 4 486 755 et qui peut

fonctionner avec l'un quelconque des trois types de sys-

tèmes de transmission de radar au sol décrits précédemment.

L'invention concerne aussi l'augmentation de la portée utile d'un tel système par rapport à un radar de manière que la probabilité de réception, par le système anti-collision, des signaux de suppression des lobes latéraux d'au moins deux radars qui interrogent des cibles voisines, soit accrue, et que le taux de fausses alarmes soit notablement réduit avec une mesure plus précise d'une Upseudo-distance". En outre, le système doit être passif (c'est-à-dire qu'il ne doit pas émettre lui-même pour la détection d'un avion présentant un risque de collision), si bien qu'il évite les interférences avec le canal à 1 030 M Hz ou à

1 090 M Hz du système normalisé des radars de surveillance.

Le système doit aussi être relativement simple et de fabrication peu coûteuse afin qu'il puisse être utilisé de manière rentable par les propriétaires des petits aéronefs,

par exemple ceux qui sont utilisés en aviation générale.

On décrit l'invention en référence au système anti-

collision décrit dans le brevet précité des Etats-Unis d'Amérique N O 4 486 755, mais elle s'applique aussi à d'autres systèmes à radar, par exemple du type décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique N O 4 115 771 Dans le il

cas o des paires d'impulsions P 1-P 3 ne sont pas dispo-

nibles, le système est destiné à utiliser soit des paires d'impulsions Pl-P 2, soit les impulsions P 2 seules, pour la synchronisation de la période d'"écoute" d'une station concernée Plus précisément, dans le cas o les paires d'impulsions P 1-P 3 ne sont pas disponibles, l'impulsion P 3 étant normalement utilisée pour le déclenchement des

mesures de temps d'arrivée, le système sélectionne automa-

tiquement, comme seconde possibilité de sélection, des paires d'impulsions P 1-P 2 à cause de leur largeur et de

leur séparation originale par 2,0 ps exactement, et sélec-

tionne, comme troisième possibilité, les impulsions P 2 pour la synchronisation de la période d'écoute" L'amplitude de l'impulsion P 2 contenue dans le diagramme de rayonnement de suppression des lobes latéraux des systèmes d'antenne anciens et perfectionnés des radars est supérieure au niveau des lobes latéraux du faisceau principal sur une plage angulaire d'au moins 40 environ par rapport à la direction de l'axe du faisceau principal, si bien que sa réception est assurée, avant et après passage du faisceau

principal par un transpondeur, à des distances bien supé-

rieures à la distance à laquelle les lobes latéraux du faisceau principal et les racines intermédiaires peuvent être reçus de manière fiable Par exemple, un quadruplement de la distance de réception dans le secteur + 40 , qui peut être facilement obtenu, par utilisation de l'intensité du signal P 2 en fonction de l'intensité du signal P 3 des lobes latéraux les plus faibles et des racines profondes entre les lobes latéraux, accroît la zone utile de protection contre les collisions aériennes entourant un radar d'un facteur égal à seize Cette augmentation s'applique aussi à tout radar adjacent de surveillance dans la zone de travail de la station concernée, si bien que d'importantes zones de

protection qui se recouvrent sont obtenues.

Le fait que le temps de l'impulsion P 2 (tiré soit de l'impulsion P 2 d'une paire P 1-P 2 soit d'une impulsion P 2 seule) puisse être utilisé pour la synchronisation des mesures de temps d'arrivée repose sur les espacements

différents des impulsions P 2 et P 3 des messages d'interro-

gation en mode A et en mode C, et sur le fait que les messages de réponse en modes A et C provoqués par un faisceau principal d'interrogation ressemblent beaucoup aux messages d'interrogation et autres caractéristiques du faisceau L'examen à la station concernée des diagrammes "simulés" à 1 090 M Hz permet l'utilisation du temps P 2 pour la mesure des valeurs de temps d'arrivée des messages de

réponse Plus précisément, comme l'espacement des impul-

sions P 2 et P 3 est exactement égal à 6,0 ps ( 8 2) pour le mode A (identité) et à 19,0 ps ( 21 2) pour le mode C (altitude), si la durée de l'impulsion P 2, à la place de l'impulsion P 3, est utilisée pour la synchronisation du début de la période d'écoute pendant laquelle le temps d'arrivée d'un message de réponse en mode A ou C est mesuré, le temps d'arrivée peut être corrigé si le mode d'interrogation est connu, sous forme d'un temps P 3 "synthétisé" Cependant, la différence de temps entre une réponse en mode A par rapport au temps P 2 et une réponse en mode C par rapport au temps P 2 est toujours exactement

égale à 13,0 ps ( 19 6).

La différence de 13,0 ps des mesures de temps d'arrivée est primordiale pour l'altitude du système à identifier et sépare les réponses en modes A et C La "salve du faisceau" d'environ vingt messages de réponse à 1 090 M Hz en général, reçue par le transpondeur de la station concernée à chaque balayage du faisceau de balayage du radar sur les autres stations, contient un mélange approximativement égal des messages de réponse des modes A et C Surtout, toutes les réponses en mode A ont des temps d'arrivée plus courts, par rapport à P 2, que les temps d'arrivée analogues des réponses en mode C Etant donné la "simulation" du faisceau reçu à la station concernée à 1 090 M Hz et qui contient l'impulsion émise par le radar

interrogateur, et l'espacement et le diagramme d'entrela-

cement des messages d'interrogation des modes A et C, et grâce au déclenchement des mesures de temps d'arrivée avec une impulsion P 2, deux "familles" de temps d'arrivée, toutes deux référencées par rapport au temps P 2, sont créées, une première famille correspondant à des temps d'arrivée essentiellement égaux pour le mode A et une autre famille à des temps d'arrivée essentiellement égaux pour le mode C Grâce à la différence de temps de 13 ps entre les

deux familles de temps d'arrivée et du fait que les mes-

sages de réponse sont contenus dans la même "salve", ces

familles peuvent être facilement identifiées et séparées.

D'autres caractéristiques et avantages de l'inven-

tion seront mieux compris à la lecture de la description

qui va suivre d'exemples de réalisation, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1, à laquelle on s'est déjà référé, représente des formes d'onde des signaux d'interrogation normalisés des modes A et C; la figure 2, à laquelle on s'est aussi déjà référé, est un schéma simplifié d'un système d'interrogation à

radar de surveillance au sol et elle représente les dia-

grammes de rayonnement des systèmes d'antenne anciens; la figure 3, à laquelle on s'est déjà référé, est un schéma représentant les caractéristiques normalisées des codes des messages de réponse; la figure 4, à laquelle on s'est déjà référé, représente le diagramme intégré de rayonnement des "nouveaux systèmes dyantenne qui sont maintenant utilisés dans les systèmes à radars;

la figure 5 est un graphique représentant le dia-

gramme du faisceau d'interrogation et le diagramme du faisceau de commande d'un exemple des nouveaux systèmes d'antenne; les figures 6 A et 6 B, placées côte à côte comme l'indique la figure 7, forment un diagramme synoptique, en partie fonctionnel, d'un système anti- collision selon l'invention; et la figure 8 est un schéma géométrique utilisé pour

la description du fonctionnement du système des figures 6 A

et 6 B avec deux radars de surveillance placés favo-

rablement. On se réfère à nouveau à la figure 4; les nouvelles stations radars de surveillance au sol diffèrent de celle qui est représentée surla figure 2 sur un point important, car elles possèdent une antenne en phase qui crée un diagramme d'interrogation représenté en plan sur la figure 4 et comprenant un faisceau principal rotatif 16 et un diagramme 14 de commande de suppression des lobes latéraux en forme d'oeuf qui est beaucoup plus large et qui est aligné sur le faisceau étroit de balayage et tourne avec lui Les lobes latéraux du faisceau principal des nouvelles

antennes ont une puissance très réduite, qui réduit beau-

coup la portée utile des systèmes tels que décrits dans le brevet précité des Etats-Unis d'Amérique N O 4 486 755 dont le fonctionnement repose sur la réception directe des impulsions P 1-P 3 contenues dans les lobes latéraux des faisceaux multiples Toutes les stations radars au sol,

qu'elles soient équipées des antennes anciennes ou nou-

velles, émettent à une fréquence de 1 030 M Hz dans le faisceau principal de balayage les signaux d'interrogation normalisés au plan international qui sont représentés sur la figure 1 et qui comprennent trois impulsions de 0,80 ps, des impulsions Pl et P 3 d'amplitudes égales séparées par un intervalle particulier et une impulsion de commande P 2 de plus faible amplitude séparée d'une impulsion Pl par 2,0 ps Le système à radar de surveillance ATCRBS met en oeuvre une comparaison des amplitudes des impulsions Pl et P 2 reçues par le transpondeur pour éviter une réponse à la suite d'une interrogation dans les lobes latéraux, et les

références spécifient donc que l'amplitude émise de l'im-

pulsion P 2, au niveau de l'antenne du transpondeur, doit

être égale ou supérieure à l'amplitude rayonnée de l'impul-

sion Pl du lobe latéral du faisceau principal pour la suppression d'un transpondeur Lorsque les niveaux des impulsions Pl du faisceau principal dépassent les niveaux

des impulsions P 2, les impulsions P 3 ne sont plus suppri-

mées et le transpondeur répond par émission à 1 090 M Hz, dans l'arc voulu d'interrogation du faisceau principal Les intensités des signaux pour des azimuts différents en dehors du secteur angulaire du faisceau principal sont telles que l'impulsion P 2 ou la combinaison Pl-P 2 est toujours supérieure à la combinaison P 1-P 3 et "supprime" ainsi les bandes latérales d'un transpondeur quelconque et l'empêche de recevoir les impulsions P 3 contenues dans les

lobes latéraux.

Les impulsions P 2 de commande de suppression des lobes latéraux, verrouillées de manière synchrone sur la synchronisation des impulsions Pl-P 3 du faisceau principal, sont émises à la même fréquence avec le même émetteur partagé temporellement, c'est-à-dire à 1 030 M Hz, sur le diagramme de commande Dans la plus grande partie des Etats-Unis d'Amérique, le diagramme de commande est tel que représenté sur la figure 5, avec une impulsion principale P 2, une impulsion Pl inférieure de 3 d B au niveau de l'impulsion P 2, et toutes deux supérieures à une impulsion P 3, la paire Pl-P 2 étant supérieure aux paires d'impulsions des lobes latéraux Pl-P 3 En Grande-Bretagne et dans certains pays européens, le signal de commande de la figure 5 comprend uniquement l'impulsion P 2 qui est supérieure à toute impulsion Pl ou P 3 reçue en dehors du faisceau principal et supprime donc ainsi les lobes latéraux du transpondeur lorsqu'une impulsion Pl d'un lobe latéral intense se combine avec une seule impulsion P 2 du diagramme

de commande.

Les niveaux relatifs d'amplitude du faisceau princi-

pal 10 et de ses lobes latéraux et du diagramme de commande de suppression des lobes latéraux du système "ancien" d'antenne représenté sur la figure 2 sont représentés quantitativement sur la figure 5 sur laquelle tous les niveaux sont indiqués en décibels jusqu'au niveau de crête

(O d B) du faisceau principal 10 utilisé pour la transmis-

sion des signaux d'interrogation à 1 030 M Hz Le niveau du signal de crête du faisceau de commande est par exemple inférieur de 16 à 18 d B au niveau de crête du faisceau principal Pour un azimut quelconque, l'amplitude relative des impulsions varie avec la direction instantanée de l'antenne rotative de manière que le niveau de l'impulsion P 2 soit supérieur à celui de l'impulsion Pl dans toutes les directions, sauf la direction du faisceau principal De même, comme l'indique la figure 4, les amplitudes relatives des impulsions changent avec la direction de l'antenne si bien que l'intensité du signal de l'impulsion P 2 est supérieure à celle d'une paire quelconque P 1-P 3 dans toutes les directions, sauf dans le secteur angulaire étroit du faisceau principal Ainsi, les systèmes anciens et nouveaux d'antenne donnent tous deux des diagrammes de rayonnement qui contiennent des impulsions P 2 d'intensité supérieure à celle des impulsions P 1-P 3 sur un grand secteur angulaire sauf dans le faisceau principal d'interrogation qui recoupe essentiellement le secteur angulaire Il est important de noter que ceci assure la réception à grande distance des impulsions P 2, à la fois avant et après le passage du faisceau principal à l'emplacement d'un transpondeur, que l'émission provienne d'une ancienne antenne ou d'une nouvelle antenne, et les impulsions sont disponibles pour la synchronisation des temps d'arrivée dans le cas o les

impulsions normalement utilisées P 3 ne sont pas présentes.

On se réfère maintenant aux figures 6 A et 6 B; un récepteur 20 est destiné à recevoir, par l'intermédiaire d'une antenne 22, des signaux normaux d'interrogation et des signaux de suppression des lobes latéraux transmis à la fréquence du radar à 1 030 M Hz à partir d'une station au sol L'antenne peut être une antenne très directive dirigée vers un radar distant dans le cas d'un radar passif au sol, ou elle peut être omnidirectionnelle dans le cas d'une application aéroportée; on décrit l'invention dans le

cadre des conditions aéroportées Etant donné les con-

traintes relatives à l'emplacement des antennes sur l'aéro-

nef, on utilise habituellement une seule antenne qui reçoit à 1 030 M Hz et émet à 1 090 M Hz à la fois, placée à la partie inférieure de l'aéronef, en particulier dans le cas des petits aéronefs d'aviation générale, bien que des dispositifs de montage supérieur et inférieur soient parfois utilisés avec deux récepteurs donnant un système ayant une plus grande diversité Le dispositif de montage d'antenne inférieur est préférable dans un système de faible coût car les antennes au sol sont placées sous

l'aéronef si bien qu'une antenne placée à la partie infé-

rieure reçoit un signal plus intense qu'une antenne montée

à la partie supérieure de l'aéronef.

Le signal de sortie du récepteur 20 est appliqué à

un dispositif 24 à seuil destiné à transmettre à un discri-

minateur 25 de largeur d'impulsion tout signal du récepteur

qui dépasse un niveau prédéterminé de seuil Ce discri-

minateur élimine toutes les impulsions sauf celles qui ont une largeur correspondant à la largeur de 0,80 ps et aux

autres spécifications des impulsions normalisées d'interro-

gation Les impulsions qualifiées sont transmises à un décodeur Pl-P 3 26 destiné à donner dans la ligne 26 A un signal de sortie lorsqu'une interrogation d'identité (mode A) est reçue, et un signal de sortie transmis par la ligne

26 B lorsqu'une interrogation d'altitude (mode C) est reçue.

Ces signaux de sortie sont appliqués à un commutateur 28 à

des entrées d'information.

Le décodeur Pl-P 3 26 transmet aussi un signal de sortie par une ligne A, représentant l'impulsion P 3 de

chaque interrogation reçue et décodée contenant des impul-

sions Pl et P 3 séparées par 8,0 ps ou 21,0 ps, avec éta-

blissement du fait que le récepteur est en cours d'interro-

gation par le faisceau principal d'un radar de surveillance ou que le radar de surveillance est suffisamment proche de la station concernée pour que l'intensité du signal des lobes latéraux du faisceau principal soit suffisamment élevée pour que les paires d'impulsions P 1-P 3 puissent être reçues de manière reproductible Toutes les impulsions P 3

transmises par la ligne A par décodage des paires d'impul-

sions Pl-P 3 qui sont reçues sont transmises avec une première priorité par un dispositif 32 sélecteur de prio- rité pour être utilisées comme signal de synchronisation

pour la mesure des temps d'arrivée.

Les impulsions de 0,8 ps transmises par le discrimi-

nateur 25 sont appliquées à un circuit 27 de décodage P 1-P 2 qui transmet par la ligne B un signal de sortie lorsque l'interrogation reçue transmise par le dispositif 24 à seuil et le discriminateur 25 contient des impulsions de 0,80 ps dont les flancs antérieurs sont séparés par 2,0 ps, l'opération établissant que le système reçoit des paires d'impulsions Pl-P 2 transmises par le diagramme de commande à faisceau large de suppression des lobes latéraux d'un radar de surveillance dans la plage étendue de travail d'une telle station L'amplitude de l'impulsion Pl par rapport à l'impulsion P 2 peut être différente, mais un décodage des paires d'impulsions peut être réalisé dans la mesure o elles sont supérieures à un seuil, dans une plage dynamique de 50 d B par exemple Une seconde priorité est

affectée à un signal de sortie de la ligne B par le dispo-

sitif sélecteur de priorité 32 et il est transmis à un rectangle 82 appelé "Pl-P 2 " pour être utilisé de la manière

décrite dans la suite.

Les impulsions d'interrogation transmises par le dispositif 24 à seuil et le discriminateur 25 sont aussi appliquées à un dispositif 36 de mémorisation d'impulsions qui est ouvert et fermé de manière répétée par une ligne de remise à zéro à des intervalles de 50,0 ps ( 25 ps) afin qu'une "fenêtre" d'environ 50 ps soit formée pour l'examen

qui détermine si une ou plusieurs autres impulsions ana-

logues à une impulsion unique P 2 a apparu avant ou après.

Ainsi, en l'absence de paires P 1-P 3, de paires P 1-P 2 ou d'impulsions "parasites" dans la fenêtre de 50 ps, une impulsion seule P 2 peut être détectée Le signal de sortie de cette fenêtre, qui est une impulsion de 0,8 ps de largeur ou plusieurs impulsions analogues, est appliqué en parallèle à un processeur qui comprend une unité 40 qui examine les données mémorisées et ne transmet qu'une seule impulsion de 0,8 ps de largeur, le cas échéant, et à une unité 42 qui examine les mêmes données mémorisées et détecte si d'autres impulsions de 0,8 ps de largeur sont

contenues dans la "fenêtre" de 50 ps Si l'unité 42 déter-

mine que plusieurs impulsions ne sont pas présentes, un bus de "suppression de données" qui est incorporé n'est pas activé et empêche la transmission d'un signal de sortie par l'unité 42; lorsque le bus de "suppression de données" n'est pas activé, une impulsion uniquement détectée par l'unité 40 est transmise à une première entrée d'une unité 44 appelée "P 2 seule", et transmet un signal de sortie par une ligne C, établissant l'existence d'une seule impulsion P 2 dans la fenêtre de 50 ps D'autre part, si l'unité 42 détecte des impulsions supplémentaires, le signal de "suppression de données" de l'unité 40, appliqué à une seconde entrée de la porte 44, supprime ou termine les impulsions comprenant une seule impulsion P 2 détectée par

l'unité 40.

Le processus qu'on vient de décrire est disponible à

nouveau juste après la "suppression" de plusieurs impul-

sions de 0,80 ps ou après le passage d'une impulsion P 2

seule Comme 1 600 impulsions P 2 en moyenne peuvent appa-

raître pendant une rotation unique du faisceau principal ( 4,0 s/tr) multipliée par quatre cents impulsions émises, la suppression de quelques impulsions P 2 seules qui peuvent être dues à des interférences mutuelles de plusieurs radars a en général peu d'importance pour des densités faibles et moyennes de stations radars, et le système fonctionne sans

ces impulsions Par exemple, si l'impulsion P 2 est suppri-

mée à cause de la présence de plusieurs impulsions dans la fenêtre qui est suffisamment large pour contenir des messages P 1-P 3, ceci se produisant par exemple quatre fois

par période de rotation du faisceau de 4 s, seize impul-

sions P 2 seules sur 1 600 sont perdues, mais ces seize impulsions ne sont pas obligatoirement perdues pendant la rotation suivante du faisceau Cependant, dans ces condi- 5 tions, les paires Pl-P 3 ou Pl-P 2 peuvent être utilisées pour la création d'un "temps P 3 " par l'intermédiaire du sélecteur 32 de priorité Comme les rotations des faisceaux des radars adjacents et leurs interférences sont aléatoires et comme le système est suffisamment souple pour utiliser les données de deux ou trois rotations du faisceau de deux ou trois radars, la perte de ces impulsions P 2 au cours d'une seule rotation est négligeable En présence de

plusieurs radars, la priorité peut changer de façon conti-

nue au cours d'une période correspondant aux temps moyen de rotation du faisceau Les seules impulsions P 2 produites dans cette opération sont couplées à un rectangle 84 appelé "P 2 seule" pour être utilisées de la manière décrite dans

la suite.

Les impulsions P 2 dérivées du rectangle 82 ou 84 sont appliquées à une entrée d'un commutateur 110, et les impulsions P 3, c'est-à-dire le signal de sortie de priorité n 1 du sélecteur 32, sont appliquées à une seconde entrée du commutateur Le commutateur 110 est réalisé afin que, en l'absence des impulsions de synchronisation P 3 provenant du sélecteur 32, il transmette les impulsions P 2 par la ligne 112 à une ligne 68 Si d'autre part la synchronisation des impulsions P 3 de priorité no 1 est disponible dans le sélecteur 32, le commutateur 110 applique au contraire les impulsions P 3 par la ligne 112 à la ligne 68 afin qu'elles

soient utilisées de la manière décrite dans la suite.

On considère maintenant le fonctionnement du radar de surveillance dans les conditions précitées et on suppose un autre exemple d'un radar unique reçu par la station concernée et transmettant uniquement les impulsions P 2 (seules, absence de P 3 et absence de P 2) avec un diagramme de commande de suppression de lobes latéraux et une période de rotation du faisceau principal de 5 s, pendant 99 %

environ du temps après que le faisceau principal transmet-

tant les impulsions P 1-P 3 est passé sur le récepteur, les impulsions P 2 étant présentes lors de l'impulsion du radar qui, par exemple, peut travailler à quatre cents impulsions par seconde et donne ainsi environ deux milles impulsions

P 2 qui passent presque toutes dans la fenêtre de 50 ps.

Dans l'exemple à un seul radar, pendant la période relati-

vement longue d'environ 4,8 millions de microsecondes pour chaque tour du faisceau principal dans un radar anglais ou

européen, les impulsions séparées P 2 sont espacées d'envi-

ron 2 500 ps, si bien que la probabilité de présence d'impulsions "parasites" P 2 dans la fenêtre de 50 ps de largeur et de transmission comme une véritable impulsion P 2 au sélecteur 32 de priorité est seulement d'environ 50/2500 soit 2 % Comme les impulsions P 2 seulement sont un peu

moins fiables qu'une paire véritable P 1-P 2 pour la synchro-

nisation du début du temps d'écoute", on leur affecte une priorité inférieure, la priorité N O 3, dans le sélecteur 32 Si des impulsions maximales Pl des lobes latéraux du faisceau principal se combinent à une impulsion P 2, le sélecteur 32 de priorité détermine que la priorité Pl-P 2 doit être utilisée Ainsi, le sélecteur de priorité s'adapte constamment aux signaux disponibles pendant le

temps qu'il faut pour une rotation du faisceau principal.

Le sélecteur 32 de priorité de code d'interrogation est réalisé de manière que, lorsque des données convenables Pl-P 3 sont disponibles dans une période donnée, par exemple quelques périodes d'interrogation, ces données soient utilisées comme signal de synchronisation pour la mesure des temps d'arrivée comme dans le système décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique no 4 486 755 Cependant, si le faisceau du radar est dirigé ailleurs que sur la station concernée et si ses lobes latéraux sont à un faible niveau tel que les données convenables Pl-P 3 ne sont pas disponibles à l'emplacement de la station concernée, et dans le cas d'une utilisation aux Etats-Unis d'Amérique (avec les paires P 1-P 2 dans le diagramme de commande), les données décodées P 1- P 2 sont habituellement disponibles sur un grand secteur angulaire entourant le faisceau principal de balayage et se déplaçant avec lui Les Etats-Unis d'Amérique ont une population de plusieurs centaines de radars de surveillance qui émettent des paires séparées avec précision ( 2,0 ps) d'impulsions Pl et P 2 dans le diagramme de commande de suppression des lobes latéraux Si des données convenables P 1-P 2 ne sont pas disponibles, par exemple dans des systèmes utilisés en Angleterre ou dans d'autres pays européens (et éventuellement dans le cas de certains radars des Etats-Unis d'Amérique), seules des impulsions P 2 étant émises dans le diagramme de commande de suppression des lobes latéraux, les données des seules

impulsions P 2 de plus faible priorité sont utilisées.

Ainsi, si les données de priorité no 1 sont dispo-

nibles pendant une période d'écoute" de 200 ps, le sélec-

teur 32 assure l'absence d'utilisation des données de priorité N O 2 et N O 3 Si les données de priorité N O 1

manquent, mais si les données de priorité no 2 sont dispo-

nibles, ces dernières sont utilisées pendant une période d'écoute de préférence aux données de priorité N O 3 Après chaque période d'écoute, le sélecteur 32 sélectionne, dans l'ordre décroissant, les données les meilleures, les plus probables et les plus utiles reçues à cet instant Il faut se rappeler que la période d'écoute de 200 ps est un peu inférieure à environ 10 % de l'impulsion moyenne des radars qui est de 2 500 ps et, après la fermeture de la période d'écoute, il reste une période d'environ 2 300 ps dans laquelle d'autres interrogations de radars peuvent être

imbriquées Ceci crée de nombreux signaux de synchroni-

sation pour les mesures de temps d'arrivée à partir des-

quels les meilleures mesures sont sélectionnées par le

sélecteur 32, si bien que la plage de travail de l'appa-

reillage est maximale avec conservation d'un degré élevé d'intégrité Les sélections sont automatiques, les données d'un radar étant rendues maximales pendant sa période de rotation et la perte des données de temps d'arrivée est évitée lorsque des racines profondes entre des lobes latéraux du faisceau principal sont dirigées vers l'aéronef de la station concernée Par exemple, l'invention étend la plage utile d'un radar à un système d'avertissement de collisions embarqué sur la station concernée, construit selon le brevet précité des Etats- Unis d'Amérique n O 4 486 755, d'un facteur 4 à 5, c'est-à-dire de 32 km à une distance de 290 à 320 km d'un radar Ceci permet l'augmentation de la zone de couverture utile du système décrit par rapport à chaque emplacement de radar, d'un facteur pouvant atteindre 25, si bien que le recouvrement

voulu de plusieurs radars est favorisé.

Il faut répéter que, lorsque les paires d'impulsions Pl-P 3 ne sont pas disponibles, les pertes d'impulsions Pl-P 2, si elles sont disponibles, sont préférées aux seules impulsions P 2 Cependant, si les paires P 1-P 3 et les paires

Pl-P 2 sont absentes, les impulsions P 2 seules sont utili-

sées, comme indiqué dans le présent mémoire, pour le déclenchement d'une période d'écoute de 200 ps pour le temps d'arrivée En plus de leur "adaptation" aux systèmes ayant les anciennes antennes et les nouvelles antennes, le processus de décodage et de sélection de priorité décrit s'adapte dans le sens o il peut examiner de façon continue les signaux reçus à 1 030 M Hz pour déterminer à chaque période de quelques centaines de microsecondes (par exemple de 100 à 300 ps) quelle est celle des trois priorités possibles qui est disponible et laquelle doit être utilisée à cet instant pour le début de la période d'écoute Par exemple, si les interrogations sont reçues à partir de deux radars, l'un ayant les paires d'impulsions P 1-P 2 dans le diagramme de commande de suppression des lobes latéraux et l'autre ayant seulement les impulsions de commande P 2, et si les paires d'impulsions Pl-P 3 ne sont reçues d'aucun des radars, le système permet l'extraction d'informations utiles des deux radars, simultanément, car il interroge un autre aéronef au voisinage de l'aéronef concerné Si trop de radars sont présents, la commande 119 de surcharge permet la limitation des données de radars transmises à quatre ou cinq radars les plus proches. Les informations contenues dans les messages de réponse transmis par l'aéronef concerné sont reçues par la station concernée à chaque balayage du faisceau de balayage d'un radar placé dans la plage de travail Un récepteur 60 à 1 090 M Hz, ayant une antenne 61 montée de préférence à la partie supérieure de l'aéronef et destinée à recevoir des

signaux normalisés de réponse de transpondeurs, est rac-

cordé à un décodeur 64 de réponse par l'intermédiaire d'un dispositif 62 à seuil destiné à transmettre tout signal de sortie du récepteur 60 qui dépasse un niveau donné de seuil, ce niveau pouvant être réglé par un générateur 66 de réglage de temps de sensibilité Le générateur 66 est commandé par les impulsions de synchronisation transmises par la ligne 68, ces impulsions pouvant être des impulsions P 3 ou P 2 selon le signal de sortie du commutateur 110, afin qu'un niveau de seuil relativement élevé soit utilisé initialement, le niveau étant réduit sur une période de 5 ps par exemple, et le niveau inférieur étant ensuite maintenu afin que les réponses plus faibles soient reçues jusqu'à l'apparition de l'impulsion suivante P 3 ou P 2 Si l'appareillage est incorporé à un radar passif au sol, l'antenne 64 du récepteur peut être le système à antenne à faisceau commuté très directive décrite dans la demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique N O 07/813 137 déposée le 23 décembre 1991 par Litchford, cette antenne étant dirigée vers l'aéronef qui répond; lorsqu'elle est incorporée à un système embarqué, l'antenne 61 doit être omnidirectionnelle et elle est de préférence montée à la partie supérieure de l'aéronef Le récepteur 60 peut être analogue au récepteur des transpondeurs habituels, mais le récepteur 20 est plus sensible d'environ 20 d B de manière qu'il puisse travailler

par exemple à une sensibilité de 91 d Bm.

Un générateur 70 d'une fenêtre d'écoute est raccordé à la ligne 68 et est destiné à créer un signal de fenêtre

de 200 ps de durée après chaque impulsion P 3 ou P 2 appli-

quée à la oigne 63 Le signal de fenêtre de la ligne 70 a permet le fonctionnement du décodeur 64 de réponse qui est inhibé en l'absence du signal de fenêtre Lorsqu'il peut fonctionner, pendant 200 ps environ, le décodeur 64 produit un signal de sortie transmis par les lignes 72 et 74 et qui représente l'information d'identité ou d'altitude contenue dans le message actuel de réponse Comme représenté sur la figure 5, chaque message contient une impulsion initiale Fl de cadrage et une seconde impulsion F 2 de cadrage qui suit

l'impulsion FI de 20,3 ps, l'intervalle entre ces impul-

sions contenant treize intervalles auxiliaires dont douze sont utilisés habituellement, une impulsion pouvant être présente ou non dans chacun de ces intervalles et donnant

ainsi une possibilité d'utilisation de 4 096 codes diffé-

rents, chaque code représentant un ou plusieurs articles d'information Comme tous les messages sont créés par les messages d'interrogation qui alternent entre les modes A et C en synchronisme avec les impulsions P 3 transmises par le faisceau du radar de balayage et comme les réponses des

* deux modes A et C utilisent les mêmes intervalles secon-

daires au nombre de douze pour le transport d'information, il est pratiquement impossible de déterminer à la station réceptrice concernée, à l'aide de la synchronisation des impulsions P 2 sans autres données, si un message donné est une réponse à une interrogation du mode A ou du mode C. Par exemple, une "salve" d'environ vingt messages de réponse est reçue par le récepteur 60 à partir d'un autre aéronef à chaque balayage de 3600 de l'autre aéronef par les faisceaux du radar de balayage Chaque salve à 1 090 M Hz, qui représente 50 à 100 ms du temps de repos du faisceau principal selon le type de radar (c'est-à-dire

selon qu'il s'agit d'un radar d'aéroport tournant rapide-

ment ou d'un radar de route tournant lentement) crée dans la ligne 74 et pour un processeur 76 de signaux de salves du faisceau, un mélange de messages sous forme d'impulsions

représentant l'identité et l'altitude de chacun des aéro-

nefs entourant la station concernée, à la distance maximale de réception du récepteur concerné à 1 090 M Hz (par exemple 48 à 64 km) Le processeur 76 peut fonctionner lorsqu'il a reçu une impulsion P 2 par la ligne 86, dont la source est décrite maintenant Chaque salve de données de la ligne 74 est une "imitation" du faisceau ou des faisceaux radars qui interrogent l'espace aérien entourant le transpondeur

concerné et tous les transpondeurs voisins Les caractéris-

tiques d'imitation comprennent un espacement exact et original des messages d'interrogation des radars (souvent

appelées "caractéristiques des impulsions des radars").

Comme tous les radars se trouvent dans le même canal à hautes fréquences, ils ont effectivement une empreinte ou une identification donnée par chaque "signature" originale d'impulsions d'interrogation; la période peut être fixe ou peut être décalée L'imitation crée aussi des répliques des diagrammes d'interrogation du faisceau principal en mode A et en mode C tels que AACAAC, ACACAC, etc La période exacte de rotation du faisceau d'un radar quelconque qui est reçue, la valeur mesurée exacte des temps d'arrivée des réponses en mode A et la valeur exacte des temps d'arrivée

sont mesurées pour les réponses du mode C lorsque l'impul-

sion P 2 est utilisée comme début de la fenêtre d'écoute à la place du temps de début de l'impulsion P 3 utilisée dans

le système du brevet précité des Etats-Unis d'Amérique.

Par raison de simplicité, on suppose que la largeur du faisceau principal correspond à l'interrogation d'un transpondeur quelconque dans la plage de couverture jusqu'à 160 km et sur un azimut de 3600, et provoque vingt

réponses: dix messages de réponse en mode A et dix mes-

sages de réponse en mode C Par utilisation de l'observa-

tion précitée relative à l'espacement normalisé exact des impulsions Pi, P 2 et P 3, le temps d'arrivée mesuré à la station concernée des messages de réponse d'identité des

autres stations (mode A), à l'aide du temps P 2, est tou-

jours exactement inférieur de 13 ps au temps d'arrivée mesuré des messages de réponse provenant de la même autre station à transpondeur sous la commande de l'interrogation en mode C du faisceau principal Lorsqu'il est activé par l'impulsion P 2 de la ligne 86 (indiquant un manque de 5 données P 3), le processeur 76 du signal de salve du faisceau, par mise enoeuvre de techniques décrites en détail dans la littérature, organise la "salve" en deux "histogrammes", un histogramme des "temps d'arrivée courts" des impulsions du code d'identité et un histogramme des

"temps d'arrivée longs" des impulsions de code d'altitude.

Les histogrammes des temps d'arrivée "courts" et "longs" sont transmis à des unités 78 et 80 respectivement qui

assurent la corrélation des impulsions Fl-F 2 d'un histo-

gramme respectif par rapport au temps P 2 pour la détermina-

tion du temps d'arrivée Comme il existe dix temps d'arri-

vée courts dans cet exemple, grâce à la création d'un histogramme, le processeur 76 indique que les dix temps correspondent étroitement les uns aux autres (par leurs codes et leurs temps d'arrivée) et appartiennent à la même "famille" et en conséquence à une seule autre station à transpondeur, si bien qu'une autocorrélation peut être utilisée De même, les dix "temps d'arrivée longs" dans la durée de la salve du faisceau correspondent suffisamment bien pour appartenir à la même "famille" et pour pouvoir subir aussi une autocorrélation Un exemple de salve de vingt messages de réponse à 1 090 M Hz, séparés par

2 500 ps, a une durée de vingt fois 2 500 ps, soit 50 ms.

La porte 70 d'écoute assure la réception d'un message associé quelconque de 20,3 ps pendant une période de 200 ps

après une impulsion P 2.

Les temps d'arrivée "courts" et "longs" sont corré-

lés individuellement, à l'aide d'impulsions P 2 dérivées des données de priorité N O 2 (rectangle 82) ou des données de priorité no 3 (rectangle 84), et sont appliqués par la ligne 86 aux corrélateurs 78 et 80 Bien que chacun des temps d'arrivée puisse avoir une longueur particulière, selon l'emplacement de l'autre station par rapport à la station concernée et parce qu'ils sont référencés sur l'impulsion P 2 et parce que le processeur 76 est activé par l'impulsion P 2, les valeurs des temps d'arrivée "courts" et "longs" de la salve de messages doivent toujours différer d'une valeur de 13 ps l'une par rapport à l'autre Bien

qu'une valeur du temps d'arrivée puisse se trouver n'im-

porte o entre 0,1 et 200 ps, dans la description qui suit,

on suppose arbitrairement que le "temps d'arrivée court"

est de 46 ps et le "temps d'arrivée long" est obligatoi-

rement de 59 ps Ces valeurs sont indiquées dans les rectangles 88 et 90, et un comparateur 92, représenté connecté entre ces rectangles, établit le fait que la valeur du temps d'arrivée représentée par le bloc 88 est

inférieure de 13 ps à la valeur du temps d'arrivée repré-

sentée par le bloc 90 Il faut noter que cette différence de 13 ps peut aussi être obtenue si par exemple le temps d'arrivée "court" est de 51 ps et le temps d'arrivée "long"

de 64 ps.

Les temps d'arrivée "court" et "long", qui sont corrélés et qui peuvent par exemple contenir un message composé d'impulsions A 1, B 2, C 4 et D 1 réparties entre les impulsions de cadrage F 1 et F 2, sont appliqués à des corrélateurs semblables 94 et 96 respectivement qui

assurent l'autocorrélation de l'information codée, impul-

sion de réponse par impulsion de réponse Comme 4 096 "messages" différents d'identité d'autres stations sont possibles, lorsque par exemple deux diagrammes de codes successifs ou plus correspondent exactement, la probabilité pour que le signal de sortie des corrélateurs 94 et 96 de

code soit erroné est inférieure à 1/16 000 000 (c'est-à-

dire ( 4 x 103) x ( 4 x 103)) Ainsi, ce système assure la même discrimination énorme entre les codes "faux" et

"vrais" que les systèmes à radar actuels.

Un temps d'arrivée "vrai" de 40 ls pour le temps d'arrivée "court" est obtenu par soustraction (indiquée au bloc 98) de 6 ps (c'est-à-dire l'espacement P 2-P 3 dans le mode A d'une autre station) du temps d'arrivée de 46 ps représenté par le signal de code autocorrélé du corrélateur 94, comme si les paires d'impulsions P 1-P 3 avaient été reçues, et le temps d'arrivée synchronisé par rapport à l'impulsion P 3 et non par rapport à l'impulsion P 2 Ainsi, les corrélations décrites identifient automatiquement la famille des temps d'arrivée "courts" comme étant des codes

d'identification en mode A, transmis par le bloc 100.

Il est important de noter que les temps d'arrivée et la structure du code ne peuvent jamais être séparés en réalité; comme le temps d'arrivée est référencé par rapport aux impulsions de cadrage Fl-F 2, plus précisément la synchronisation F 2 par rapport à la synchronisation P 3 (temps réel P 3 ou corrigé P 2), l'information contenue entre Fl et F 2 est toujours "verrouillée" L'information de code peut parfois être brouillée, mais elle est néanmoins verrouillée sur le temps d'arrivée et ne peut pas être séparée Un ou deux messages brouillés, lorsqu'ils sont présents dans une salve, sont ignorés car ils ne présentent

pas de corrélation avec les autres.

Une valeur "vraie" de 40 ps pour les temps d'arrivée "longs" est obtenue par soustraction de 19 ps (espacement des interrogations en mode C P 2-P 3 des autres stations) du temps d'arrivée de 59 ps représenté par le signal de sortie d'autocorrélation du corrélateur 96, comme représenté par le rectangle 102 Etant donné la séparation précitée des familles des temps d'arrivée "longs" (représentant le mode

C) et des familles des temps d'arrivée "courts" (représen-

tant le mode A), les temps d'arrivée "vrais" indiqués par les blocs 100 et 104 sont tous deux de 40 ps Les dix

réponses en mode A d'une autre station à 1 090 M Hz corres-

pondent exactement aux dix réponses en mode C de l'autre station, obtenues par les corrections arithmétiques décrites En conséquence, vingt mesures fiables de temps d'arrivée sont disponibles à la station concernée à partir des messages de réponse reçus des autres stations et ces temps peuvent être séparés afin qu'ils donnent un code d'altitude et un code d'identité d'une autre station, associés chacun à un même temps d'arrivée comme indiqué par les blocs 100 A et 104 A Ceci permet aux diverses données décrites d'être combinées comme représenté par le bloc 106, avec synchronisation sur le "temps de l'impulsion P 2 ", mais avec correction après la salve du faisceau jusqu'au temps P 3, comme si la synchronisation était réalisée à l'aide de deux décodages P 1-P 3 de 8,0 ps et 21,0 ps On suppose arbitrairement que le code en mode A est 1 250 et le code en mode C représente une altitude de 3 000 pieds ( 900 m), et le procédé décrit précédemment détermine, à partir de vingt réponses de cet aéronef (c'est-à-dire le nombre 1 253) que la valeur vraie du temps d'arrivée est de 40 ps

et l'altitude vraie de 3 000 pieds ( 900 m).

Ainsi, le système qu'on vient de décrire donne un signal de sortie transmis par la ligne 105 et représentant l'information d'altitude contenue dans le message actuel de réponse, un signal de sortie transmis par la ligne 107 et représentant l'information d'identité contenue dans le message actuel de réponse, et un signal de sortie transmis par la ligne 109 et représentant la distance entre une autre station et la station concernée Le signal de sortie de la ligne 105 parvient à un comparateur 111 d'altitude ayant des données à une seconde entrée, provenant d'un altimètre 113 de codage représentant l'altitude de la station concernée, codée dans un format analogue Le

comparateur 111 produit un signal représentant la diffé-

rence entre les altitudes de la station concernée et de l'autre station lorsqu'une réponse en mode C se produit Le signal de sortie du comparateur 111 est une information

transmise au circuit 28 de commutation.

On considère rapidement l'opération de sélection de priorité; si la synchronisation de l'impulsion P 3 de priorité no 1 est disponible à partir du sélecteur 32, elle est transmise par la ligne 114 au générateur 116 de fenêtre dont le rôle est maintenant décrit, et par le commutateur

et la ligne 112 à la ligne 68 En l'absence des impul-

sions P 3 du sélecteur 32, des impulsions P 2 produites à la sortie d'un rectangle 82 ou 84 sont appliquées à la ligne 86 et sont aussi couplées par le commutateur 110 et la ligne 112 à la ligne 68 Cette dernière est aussi connectée à un circuit 119 de commande de surcharge destiné à régler le niveau de seuil du dispositif 24, comme dans un trans- pondeur classique ATCRBS Il faut noter que l'un quelconque de ces trois signaux transmis par le sélecteur 32 ou les trois peuvent être traités simultanément selon le nombre de positions relatives de multiples radars travaillant à10 1 030 M Hz dans la région environnante, et l'intensité des signaux présents Les distances étendues données par la

synchronisation P 2 augmentent la probabilité de la récep-

tion d'au moins deux radars, si bien que la précision est plus élevée dans un plus grand espace aérien et le nombre

de fausses alarmes est bien plus réduit qu'avec les procé-

dés à pseudo-portée du brevet précité des Etats-Unis d'Amérique no 4 486 755 Le signal de sortie du commutateur électronique 110, les paires d'impulsions Pl-P 3 ayant toujours la priorité si elles sont disponibles, peuvent

être transmises de manière analogue à des points de con-

nexion convenables du système à radar à impulsions décrit dans le brevet précité des Etats-Unis d'Amérique

no 4 115 771.

On revient maintenant à la description du système

anti-collision, un générateur d'horloge et compteur 118 est destiné à être mis à zéro par chaque impulsion P 3 apparaissant dans la ligne 68, et à transmettre le nombre actuel, qui peut être une représentation numérique du nombre de microsecondes écoulé depuis l'application au compteur 118 de la dernière impulsion précédente P 3 Chaque impulsion F 2 appliquée à une porte 120 transfère le nombre actuel à la ligne 122 Le signal de sortie de la porte 120 transmis par la ligne 122 représente la différence de temps d'arrivée d'une interrogation reçue et de la réponse correspondante reçue d'un transpondeur se trouvant à une autre station Le fonctionnement du générateur et compteur

118 n'est pas validé par les impulsions P 2 de la ligne 68.

Chaque fois que l'impulsion P 3 est présente dans la ligne 68, le décodeur 64 de réponse crée un signal de sortie dans la ligne 72, représentant l'information d'iden- tité ou d'altitude contenue dans le message actuel de5 réponse Ce signal de sortie est appliqué au comparateur 111 et au circuit 28 de commutation; le comparateur 111 crée un signal de sortie qui représente la différence entre l'altitude de la station concernée et l'altitude d'une autre station, lorsqu'une réponse se produit en mode C Le10 signal de sortie du comparateur 111, à la suite d'une réponse en mode A, est parasite Dans tous les cas, le signal de sortie du comparateur 111 est une information

transmise au commutateur 28.

La ligne multiple 72 est connectée afin qu'elle transmette tous les signaux décodés de sortie synchronisés sur l'impulsion P 3, à la fois représentant l'altitude et

l'identité, à partir du décodeur 64 sous forme d'informa-

tion transmise au circuit 28 de commutation Lors de la réception d'une interrogation d'identité P 1-P 3, la ligne 26 a est alimentée afin qu'elle commande le commutateur 28 qui transmet le message d'identité à la ligne 124 de sortie du commutateur Le signal de sortie du comparateur 111 est alors rejeté Lorsqu'un message d'interrogation d'altitude Pl-P 3 est reçu, le décodeur 26 excite la ligne 26 b et active ainsi le circuit 28 de commutation afin que le signal de sortie du comparateur 111 soit appliqué à la

ligne 124, le signal d'entrée de la ligne 72 étant négligé.

Les lignes 122 et 124 sont connectées à un dispo-

sitif 126 de mémorisation de réponse qui peut comprendre plusieurs registres numériques disposés de manière connue afin qu'ils conservent en association les informations de temps d'arrivée et d'identité ou d'altitude différentielle correspondant à vingt messages de réponse successifs

environ De préférence, l'information d'altitude différen-

tielle est conservée en association avec les données

d'identité et de temps différentiel d'arrivée Les informa-

tions contenues dans chaque nouveau message de réponse déplacent les plus vieilles informations mémorisées, si bien que le dispositif 126 de mémorisation conserve un relevé à jour d'identification et d'informations associées

de temps d'arrivée et d'altitude différentielle.

Un comparateur 128, lorsque son fonctionnement est validé par l'impulsion P 3 par l'intermédiaire du générateur 116, compare les entrées associées contenues dans le dispositif 126 de mémorisation les unes aux autres pour la sélection de celles qui sont presque identiques et qui apparaissent simultanément dans le dispositif 126 de mémorisation Lorsqu'un tel accord se produit, l'élément respectif est transféré à un dispositif sélecteur 130 Le générateur 116, qui est analogue au générateur 70 d'une fenêtre d'écoute, est destiné à permettre le fonctionnement du comparateur 128 pendant une période qui commence à la fin de la fenêtre d'écoute et qui a une durée suffisante

pour que le fonctionnement du comparateur 128 se termine.

Le signal de sortie du comparateur 128 peut contenir plusieurs éléments contenant la même information d'identité et des informations sensiblement différentes de temps d'arrivée, et en contient effectivement en général Le sélecteur 130 rejette tous ces éléments sauf celui qui contient le plus grand temps d'arrivée qu'il transfère, avec les informations associées d'identité et d'altitude

différentielle, à un dispositif sélectionné 132 de mémori-

sation de réponse Le dispositif 132 est analogue au

dispositif 126, mais il conserve ces éléments d'informa-

tions pendant une période plus longue que la plus longue période prévue de rotation d'un faisceau radar, par exemple 15 s Si pendant ce temps un nouvel élément d'information

ayant une plus grande valeur de temps d'arrivée se pré-

sente, la nouvelle valeur plus grande du temps d'arrivée remplace l'ancienne valeur plus petite associée à cette

identité particulière.

On a noté que le traitement réalisé par le dispo-

sitif 126 de mémorisation et le comparateur 128 équivalait

fonctionnellement à celui qui était réalisé par le traite-

ment des temps d'arrivée "court" et "long" 78 et 80 lorsque le processeur 76 peut fonctionner grâce à la présence d'une impulsion P 2 dans la ligne 86 Comme indiqué précédemment, lorsque les paires d'impulsions Pl-P 3 sont disponibles, le dispositif 126 de mémorisation conserve environ vingt messages successifs de réponse équivalant à la mémorisation

d'une salve complète du faisceau, comme dans le fonctionne-

ment du processeur 76 En d'autres termes, lorsque l'impul-

sion P 2 est présente dans la ligne 68, le processeur 76 est activé et toute l'information contenue dans vingt messages successifs de réponse environ, durant environ 50 ms

( 50 000 ps), est traitée par rapport au temps de l'impul-

sion P 2 Lorsque l'impulsion P 3 est présente dans la ligne 68, le processeur 76 est inhibé et les vingt messages successifs de réponse environ sont au contraire conservés dans le dispositif 126 et comparés dans le comparateur pour la sélection des éléments presque identiques apparaissant en même temps dans le dispositif 126 Lorsque cela est le cas, chaque fois que les impulsions P 2 sont utilisées pour la synchronisation, les informations d'identité et de temps

d'arrivée des lignes 107 et 109 respectivement et l'infor-

mation d'altitude différentielle de la ligne 115 sont appliquées au sélecteur 130 à la place des informations

transmises par le comparateur 128 lorsque la synchronisa-

tion P 3 est disponible Comme indiqué précédemment, le sélecteur 130 sélectionne les éléments d'information contenant le temps d'arrivée le plus grand et les transfère avec les informations associées d'identité et d'altitude différentielle au dispositif choisi 132 de mémorisation de réponse. Le dispositif 132 de mémorisation est connecté à un détecteur 134 de menace destiné à transférer, après un retard de 15 s, tout élément d'information contenant une altitude différentielle inférieure à une valeur déterminée, par exemple 3 000 pieds ( 900 m), et un temps d'arrivée de valeur donnée, par exemple moins de 36 ps, à un dispositif logique 136 d'affichage Simultanément, le détecteur 134 transmet par la ligne 138 un signal de sortie de commande

d'un circuit 140 de minutage d'alarme qui peut être ana-

logue au générateur 70 de fenêtre d'écoute, mais destiné à donner un signal de sortie qui dure aussi 15 S environ Le signal de sortie de la minuterie 140 commande un dispositif

d'alarme 142.

Le dispositif logique d'affichage 136 transforme le signal de sortie du détecteur 134 en une forme qui convient

à l'affichage sur un indicateur 144 d'identité, un indica-

teur 146 d'altitude différentielle et un indicateur 148 de pseudodistance L'indication de pseudo-distance est un affichage du temps d'arrivée différentiel représenté par une distance, c'est-à-dire la moitié de la distance que parcourt le rayonnement pendant le temps d'arrivée Ceci est ce qu'on appelle une pseudo-distance et correspond à la distance réelle à un degré qui dépend de la relation de position entre les stations concernée et autres et le radar La pseudo-distance n'est jamais supérieure à la distance réelle Lorsque les stations concernée et autres sont interrogées par un certain nombre de radars, dont la probabilité est accrue selon l'invention, la plus grande valeur de la pseudo-distance associée à une autre station particulière peut correspondre étroitement à la distance

réelle de cette autre station.

On se réfère à la figure 8 qui est une vue en plan ou sous forme d'une carte représentant les emplacements d'une station concernée, d'une autre station et de deux radars de surveillance, la droite 201 représentant la distance entre le radar SSR-1 et la station concernée, la droite 202 représentant la distance entre le radar SSR-1 et l'autre station, et la droite 230 représentant la distance entre la station concernée et l'autre station Le temps différentiel d'arrivée Tl dans ce cas est la différence entre la somme des temps de parcours par les trajets 202 et 203 et du temps de parcours par le trajet 201, exprimée de façon générale en microsecondes Tout temps particulier Tl détermine une ellipse telle que 204 qui est le lieu de la position de l'autre station, c'est-à-dire que le temps Tl indique seulement que l'autre station est en un point non

spécifié de l'ellipse 204.

On note sur la figure 8 que les droites 201 et 202 sont à peu près parallèles et ainsi Tl est très proche du double du retard de propagation le long de la droite 203, la distance véritable entre la station concernée et l'autre station Ainsi, (c Tl)/2, appelée pseudo- distance associée au radar SSR-1, est pratiquement égale à la distance vraie,

c étant la vitesse de propagation.

La droite 205 représente la distance entre le radar

SSR-2 et l'autre station Dans ce cas, le temps différen-

tiel d'arrivée T 2 détermine une ellipse 207 comme lieu de la position de l'autre station Etant donné la relation de position entre la station concernée, l'autre station et le radar SSR-2, la pseudo-distance associée au radar SSR-2, c'est-à-dire (c T 2)/2, est très inférieure à la distance vraie, et on peut montrer qu'elle est un peu supérieure à la moitié de la distance vraie Indépendamment de la position relative de la station concernée et d'une autre station et d'un radar quelconque, la pseudo-distance ne peut jamais dépasser la distance vraie et en général elle est un peu inférieure En conséquence, en présence de plusieurs radars, la plus grande pseudo-distance déterminée d'une autre station particulière est toujours sélectionnée par le sélecteur 130 comme valeur la plus proche de la distance vraie Ainsi, le plus grand temps d'arrivée associé au radar SSR-1 est sélectionné comme représentatif de la "pseudo-distance" entre l'autre station et la station concernée. Lorsqu'une autre station est plus proche du radar que la station concernée, la pseudo-distance peut devenir une petite fraction de la distance vraie et, si l'autre

station se trouve dans les limites d'altitude différen-

tielle, elle peut déclencher une détection de menace qui en fait n'existe pas Ces fausses menaces sont réduites au minimum par l'action du générateur 66 de la figure 6 A qui règle le dispositif 62 à seuil afin qu'il rejette les réponses relativement peu puissantes reçues quelques

microsecondes après la réception d'une interrogation.

Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux procédés et appareils de détection et systèmes anti- collision qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans

sortir du cadre de l'invention.

Claims (10)

REVENDICATIONS

1 Procédé de détection, à une station concernée, de la proximité d'autres stations équipées de transpondeurs, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes:5 (a) la réception de signaux de suppression de lobes latéraux transmis par des stations radars de surveillance (SSR-1, SSR-2) placées à la distance de travail de la station concernée, (b) la réception de messages de réponse émis par les autres stations équipées de transpondeurs à la suite des

interrogations des autres stations par le faisceau princi-

pal des stations à radars pendant une période prédéterminée suivant la réception de chaque signal de suppression des lobes latéraux, (c) la détermination, à partir des signaux de suppression et des messages de réponse, d'une valeur différentielle de temps d'arrivée pour chaque message de réponse, (d) la mémorisation en association des messages de réponse et des temps d'arrivée pour plusieurs messages de

réponse les plus récents représentatifs d'un nombre prédé-

terminé de périodes d'interrogation,

(e) la sélection, parmi les valeurs de temps d'arri-

vée conservées dans l'étape (d), des valeurs qui diffèrent de 13 ps, (f) la soustraction de 19 ps des plus longues valeurs de temps d'arrivée et de 6 ps des plus courtes valeurs de temps d'arrivée sélectionnées dans l'étape (e) afin qu'une valeurs communes de temps d'arrivée soit établie et soit représentative de ce qu'aurait été la valeur du temps d'arrivée si les signaux d'interrogation par le faisceau principal, plutôt que les signaux de suppression, avaient été utilisés dans l'étape (c) pour la détermination des valeurs des temps d'arrivée et, (g) le décodage de messages de réponse ayant des valeurs de temps d'arrivée plus longues sous forme de codes d'altitude et de messages de réponse ayant des valeurs de temps d'arrivée plus courtes sous forme de codes d'identité.

2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre les étapes suivantes: (h) la sélection du temps d'arrivée différentiel le plus grand pour chaque autre station identifiée, et (i) la création d'une alerte de menace lorsque le temps d'arrivée différentiel choisi est inférieur à une

valeur prédéterminée.

3 Procédé selon l'une des revendications 1 et 2,

caractérisé en ce qu'il comprend les étapes supplémentaires suivantes: (j) la détermination de l'altitude différentielle de chaque autre station identifiée par rapport à l'altitude de la station concernée,

(k) la mémorisation, sous forme d'articles d'infor-

mation, des données d'altitude différentielle associées aux données d'identité et de temps d'arrivée, et ( 1) l'absence de prise en compte de tous les groupes associés mémorisés de données d'identité et d'altitude différentielle ayant une différence d'altitude supérieure à une valeur prédéterminée au-dessus de l'altitude de la station concernée ou à une seconde valeur prédéterminée

inférieure à l'altitude de la station concernée.

4 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, dans l'étape (b), la période prédéterminée est déclenchée par une impulsion P 2 contenue dans un signal reçu de suppression de lobes latéraux, et le procédé comporte les étapes supplémentaires suivantes: la corrélation, à partir des articles de données de l'étape (d), des valeurs de temps d'arrivée qui sont pratiquement en double un nombre prédéterminé de fois, et la mémorisation séparée de chacune de ces valeurs corrélées de temps d'arrivée pendant une période au moins égale à la plus longue période de rotation d'un faisceau de radar. Procédé de détection, à une station concernée, de la proximité d'une autre station équipée d'un transpondeur, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes:

(a) la réception de signaux d'interrogation d'iden-

tité et d'altitude composés de paires d'impulsions Pl-P 3 d'espacements différents, émises par chaque radar de surveillance (SSR-1, SSR-2) se trouvant dans la plage de travail de la station concernée lorsque celle-ci se trouve dans le faisceau principal ou dans les lobes latéraux du faisceau principal d'un radar de surveillance, (b) la réception des seules impulsions P 2 ou des paires d'impulsions P 1-P 2 émises par le diagramme des signaux de commande de suppression de lobes latéraux associés au faisceau principal de chaque radar lorsque la station concernée se trouve dans la plage de fonctionnement des impulsions P 2 de suppression des lobes latéraux ou des paires d'impulsions Pl-P 2, (c) la réception de messages de réponse émis par d'autres stations équipées de transpondeurs à la suite de l'interrogation, par le faisceau principal des stations

radars, des autres stations pendant une période prédéter-

minée qui suit la réception de chaque impulsion d'interro-

gation P 3 ou de l'impulsion P 2 de chaque signal de suppres-

sion, et (d) lorsque les paires d'impulsions P 1-P 3 ne sont pas reçues dans l'étape (a) et des impulsions P 2 seulement ou des paires d'impulsions Pl-P 2 sont reçues dans l'étape (b), la détermination, à partir des relations temporelles existant entre chaque impulsion P 2 reçue et chaque message reçu de réponse dû à un signal associé d'interrogation, de l'identité et l'altitude de chaque autre station et des données de temps différentiel d'arrivée pour chaque autre

station identifiée par rapport à chaque radar.

6 Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'étape (d) comprend les étapes suivantes: (dl) la mémorisation en association de messages successifs de réponse et de valeurs successives de temps d'arrivée pour chacune d'un nombre prédéterminé de périodes d'interrogation, (d 2) la sélection, à partir des valeurs de temps d'arrivée conservées dans l'étape (dl), des valeurs de temps d'arrivée qui diffèrent de 13 ps, et (d 3) la soustraction de 19 ps et 6 ps des valeurs de temps d'arrivée relativement longs et relativement courts respectivement, sélectionnées dans l'étape (d 2) pour l'établissement d'une valeur commune de temps d'arrivée représentative de la valeur qu'aurait le temps d'arrivée si les impulsions P 3 avaient été utilisées, à la place des impulsions P 2, dans l'étape (d) pour la détermination des valeurs de temps d'arrivée, et le procédé comporte en outre les étapes suivantes: (e) la sélection du plus grand temps différentiel d'arrivée lié à chaque autre station identifiée, et (f) la production d'une alerte indiquant une menace lorsque le temps d'arrivée différentiel sélectionné est

inférieur à une valeur prédéterminée.

7 Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes supplémentaires suivantes: l'identification de chaque autre station à partir de ces messages de réponse, la détermination de l'altitude différentielle de chaque autre station identifiée par rapport à la station concernée, la mémorisation, comme articles de données, des données d'altitude différentielle associées aux données d'identité et de temps différentiel d'arrivée, et l'absence de prise en compte de tous les groupes associés de données d'identité et d'altitude différentielle mémorisées ayant une différence d'altitude supérieure à une première valeur prédéterminée par rapport à l'altitude de la station concernée ou inférieure à une seconde valeur prédéterminée par rapport à l'altitude de la station concernée.

8 Système anti-collision destiné à détecter, par une station concernée, la proximité d'autres stations équipées de transpondeurs, caractérisé en ce qu'il comprend: (a) un dispositif ( 20) de réception de messages d'interrogation comprenant des paires d'impulsions P 1-P 3 émises par chaque radar de surveillance se trouvant la plage de fonctionnement de la station concernée lorsque la station concernée se trouve dans le faisceau principal d'un10 radar de surveillance et aussi lorsque la station concernée se trouve dans un lobe latéral du faisceau principal, et destiné aussi à recevoir des messages de suppression de lobes latéraux constitués de paires d'impulsions Pl-P 2 ou d'impulsions P 2 seulement, associées au faisceau principal

de chaque radar de surveillance lorsque la station concer-

née se trouve dans la plage de travail d'émission de suppression de lobes latéraux, (b) un dispositif ( 60) destiné à recevoir des messages de réponse émis par toute autre station équipée d'un transpondeur en fonction des messages d'interrogation par le faisceau principal pendant une période prédéterminée suivant la réception de chaque impulsion P 3 d'un signal d'interrogation ou d'une impulsion P 2 d'un signal de suppression de lobes latéraux, au niveau de la station concernée, (c) un dispositif ( 106) destiné à déterminer, d'après les relations temporelles entre chaque impulsion reçue P 3 ou l'impulsion reçue P 2 et chaque message associé

reçu de réponse, des données de temps différentiel d'arri-

vée pour chacun des messages de réponse des autres stations par rapport à chaque radar, (d) un dispositif ( 36) destiné à mémoriser, comme articles d'information dans un comptage en cours, chaque message successif de réponse reçu par le dispositif (b) et les données correspondantes de temps d'arrivée déterminées par le dispositif (c) pour un nombre prédéterminé de périodes de répétition d'interrogation, (e) un dispositif destiné à comparer les articles d'information concernés dans le dispositif (d) concernant les messages et les données correspondantes de temps

d'arrivée qui sont pratiquement en double un nombre prédé-

terminé de fois, (f) un dispositif ( 110) de sélection, par ordre décroissant de priorités, ( 1) des messages de réponse associés à des signaux d'interrogation P 1-P 3, ( 2) en

l'absence de réponses associées à des signaux d'interroga-

tion P 1-P 3, des messages de réponse associés à des signaux

de suppression de lobes latéraux P 1-P 2, et ( 3), en l'ab-

sence de réponses associées aux signaux d'interrogation P 1-P 3 et aux signaux de suppression de lobes latéraux P 1-P 2, des messages de réponse associés à des signaux de

suppression de lobes latéraux P 2 seulement, et de détermi-

nation, à partir des messages sélectionnés de réponse, d'une valeur de temps différentiel d'arrivée pour chaque message de réponse, (g) un dispositif ( 92) destiné à comparer les

données de temps d'arrivée des messages de réponse sélec-

tionnés dans l'étape (f)( 2) ou dans l'étape (f)( 3) afin que des temps d'arrivée courts et longs qui diffèrent de 13 ps soient mesurés, et que 6 ps soient soustraites des temps d'arrivée courts et 19 ps soient soustraites des temps

d'arrivée longs afin qu'une valeur commune de temps d'arri-

vée soit établie,

(h) un dispositif ( 64) de décodage des temps d'arri-

vée courts sous forme de codes d'identité et des temps d'arrivée longs sous forme de codes d'altitude, et (i) un dispositif ( 28) de combinaison des signaux de sortie du dispositif de comparaison (g) et du dispositif de décodage (h) afin qu'il forme, en l'absence de messages de réponse associés aux signaux d'interrogation P 1-P 3, des données d'identité et d'altitude des autres stations, et des données de temps d'arrivée pour chaque autre station identifiée, équivalant à la valeur de temps d'arrivée qu'auraient eu les messages de réponse associés aux signaux

d'interrogation P 1-P 3 si ceux-ci avaient été reçus.

9 Système selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comporte en outre: (j) un dispositif ( 107) commandé par les signaux de

réponse sélectionnés dans l'étape (f)( 1) pour l'identifica-

tion de chaque autre station en fonction de ses messages de réponse, (k) un dispositif ( 106) de détermination, à partir de relations temporelles entre les impulsions P 3 de chaque signal reçu d'interrogation et chaque message reçu de

réponse provoqué par celui-ci, de valeurs de temps diffé-

rentiel d'arrivée pour chacune des autres stations identi-

fiée par rapport à chaque radar de surveillance, ( 1) un dispositif ( 126) destiné à mémoriser les articles d'information dans un comptage en cours, chaque identité successive obtenue par le dispositif (j) et les valeurs associées de temps d'arrivée obtenues par le dispositif (k) pendant un nombre prédéterminé de périodes d'interrogation, (m) un dispositif ( 128) destiné à comparer, parmi les articles d'information transmis au dispositif ( 1), ceux dont les données d'identité et de temps d'arrivée sont pratiquement dupliquées un nombre prédéterminé de fois,

(n) un dispositif ( 126) destiné à conserver l'ar-

ticle d'information de chaque identité et les données de temps d'arrivée qui correspondent, pendant une période prédéterminée de mémorisation, (o) un dispositif ( 130) de sélection du plus grand temps différentiel d'arrivée correspondant à chaque autre station identifiée, (p) un dispositif destiné à créer une alerte ( 134) correspondant à une menace pour tout temps d'arrivée différentiel choisi inférieur à une valeur prédéterminée, et (q) un dispositif ( 28) destiné à coupler les données d'identité et d'altitude produites par le dispositif (i) au

dispositif (o) de sélection.

Système selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comporte en outre:

(r) un dispositif ( 111) de détermination de l'alti-

tude différentielle de chaque autre station identifiée par rapport à la station concernée, et (s) un dispositif ( 28) de couplage des données d'altitude différentielle au dispositif de mémorisation (n) en association avec les données d'identité et de temps

différentiel d'arrivée.

11 Appareil de détermination destiné à un système anti-collision incorporé à une station concernée et qui comprend un premier dispositif récepteur ( 20) destiné à

recevoir des messages d'identité et d'interrogation compo-

sés de paires d'impulsions P 1-P 3 d'espacements différents,

émises par le faisceau principal de chaque radar de sur-

veillance se trouvant dans une plage de travail de la station concernée lorsque la station concernée se trouve dans le faisceau principal ou les lobes latéraux du faisceau principal d'un radar de surveillance, et destiné aussi à recevoir des impulsions P 2 uniquement ou des paires d'impulsions P 1-P 2 émises par le diagramme de commande de

suppression des lobes latéraux associé au faisceau princi-

pal de chaque radar lorsque la station concernée se trouve dans la plage de travail des signaux de suppression de lobes latéraux, un second dispositif récepteur ( 60) destiné à recevoir les messages de réponse émis par toute autre station équipée d'un transpondeur à la suite des signaux d'interrogation, pendant une période prédéterminée suivant la réception des signaux d'interrogation par le premier récepteur et déclenchés par les impulsions P 3 de chaque signal reçu d'interrogation, et un dispositif destiné à créer, dans la station concernée et à partir des signaux reçus d'interrogation et des messages reçus de réponse provenant d'une autre station, une valeur de temps différentiel d'arrivée pour chaque autre station par rapport à chaque radar de surveillance, l'appareil étant

destiné à la détermination des valeurs du temps différen-

tiel d'arrivée pour chaque autre station dans le cas o les paires d'impulsions Pl-P 3 ne sont pas reçues mais les

impulsions P 2 sont reçues par le premier dispositif récep-

teur, l'appareil étant caractérisé en ce qu'il comprend: un dispositif destiné à déclencher la période prédéterminée par chaque impulsion reçue P 2, et un dispositif destiné à déterminer, d'après la relation temporelle entre chaque impulsion P 2 reçue et chaque message de réponse reçu dû à un signal associé d'interrogation, l'identité et l'altitude de chaque autre

station reçue et des données de temps différentiel d'arri-

vée pour chaque autre station identifiée par rapport à

chaque radar de surveillance.

12 Appareil selon la revendication 11, dans lequel le dispositif de détermination comprend: un dispositif ( 36) de mémorisation, comme article d'information dans des comptages respectifs en cours, du temps d'arrivée, par rapport à chaque impulsion P 2 reçue, de messages successifs de réponse d'identité et d'altitude représentatifs d'un nombre prédéterminé de périodes de répétition d'interrogation, un dispositif ( 92) de sélection, à partir du temps mémorisé des valeurs d'arrivée, des valeurs de temps d'arrivée qui diffèrent de 13 ps, et de création de temps d'arrivée courts et longs, un dispositif ( 102) de soustraction de 19 ps des temps d'arrivée longs et de 6 ps des temps d'arrivée courts

pour l'établissement d'une valeur commune de temps d'arri-

vée représentative de la valeur qu'aurait le temps d'arri-

vée si les paires d'impulsions P 1-P 3 avaient été reçues, et un dispositif ( 64) de décodage des temps d'arrivée longs pour l'obtention de codes d'altitude et de décodage de codes d'arrivée courts pour l'obtention de codes d'identité.