FR2730816A1 - Procede et dispositif de reconnaissance de cible ou de position - Google Patents

Abstract

Les informations relatives de lieu de cible (19), obtenues à bord d'un vecteur de capteur (13) pour la reconnaissance de cible ou de position, sont combinées, selon le temps du système de satellites de navigation (34), avec des informations absolues de lieu de mission (25), obtenues à bord du vecteur de capteur (13), à partir des données de trajectoire, afin d'obtenir des données de position de cible absolues, qui contiennent l'erreur résiduelle absolue. L'écart (33) entre les coordonnées de position (32) et les informations de lieu de réception (29), obtenues par les satellites de navigation (23), est mémorisé, selon le temps du système de satellites (34). Des écarts (33) affectés en fonction du temps du système peuvent être corrigés, afin d'obtenir des données de position de cible (36) absolues.

Description

i 2730816 Procédé et dispositif de reonisned

- _..r.o.......d............................ d j.s.o. i.t if...d........

..... r e.o.nL....s.s a...e............e..........DTD: c..bl e ou de p.osition L'invention concerne un procédé de reconnaissance de cible ou de position au moyen d'informations de reconnaissance obtenues à bord d'au moins un vecteur de capteur ainsi qu'un dispositif pour

la mise en oeuvre de ce procédé.

Les moyens correspondants sont connus par exemple par l'article "KZO-BREVEL" de P. Haeffner dans SOLDAT UND TECHNIK n 1/1993, pages 26 et suivantes, dans lequel est décrite 1 'util isation d'un drohne en tant que moyen auxil iaire pour la conduite d'artillerie, par reconnaissance ponctuelle de cible ponctuelle et en complément par reconnaissance de positions se chevauchant. Au 1 ieu d'un drohne autocommandé ou télécommandé, on peut util iser comme vecteur de capteur également une sous-munition de reconnaissance, par exemple sous la forme de missiles (DE-OS 33 13 648) ou de munitions à dispersion (DE-OS 41 04 800). En particul ler dans les deux derniers cas cités, l'information de reconnaissance obtenue sur le terrain adverse doit toutefois être transmise immédiatement à la station au sol dirigeant la reconnaissance, ce qui implique un nombre considérable d'appareillages pour l'établissement d'une liaison radio stable et de longue portée éventuellement par des relais - et augmente le risque d'être découvert par rapport à des possibil ités de défense adverse. En revanche un drohne avec données de reconnaissance mémorisées peut à nouveau être retrouvé, et n'a donc pas besoin nécessairement d'un parcours d'informations

en retour vers la station au sol.

Généralement les positions sur le terrain concerné sont mesurées par rapport. 1 'emplacement momentané du vecteur de capteur à partir de celui-ci, par des méthodes de local isation par réflexion

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(exploitation de la direction et de la durée). Dans ce cas, suivant les appareillages, il faut prendre en compte une erreur plus ou moins grande. Cette erreur de cible est encore augmentée du fait que même au cours de la navigation par satellites (GNSS-GPS ou -GLONASS; cf. FUNKSCHAU n 17/1988, page 16 en bas à gauche) il se produit dans la localisation du lieu de mission, à bord du vecteur de capteur, des incertitudes de position de l'ordre de plusieurs dizaines à plusieurs centaines de

mètres - en tout cas tant que le code de précision NAV-

STAR n'est pas accessible. Cette erreur de mesure de position, due à une erreur de synchronisation des horloges et à une erreur d'orbite (écarts de trajectoire des satellites), pourrait certes être réduite, si par des mesures comparatives simultanées pour le minme satell ite, à partir de positions différentes, on procédait à une détermination dite ponctuelle relative (FUNKSCHAU n 24/1989, page 60, en bas au milieu); ou si à partir d'un lieu de réception mesuré géodésiquement, on transmettait l'écart actuel à cet endroit d'une localisation assistée par satellite, au récepteur mobile (cf. DE-PS 41 36 136). Mais ces mesures de correction nécessitent une 1 iaison radio de données permanentes entre la station au sol et le lieu de mission actuel; et leurs informations de correction sont à nouveau perdues si les données de reconnaissance actuelles passent, par des voies radio non définies, à un lieu dans la pratique non prédéterminable et ultérieurement plus définissable parmi plusieurs lieux possibles, par exemple dans un système intégré de conduite d'armes et d'utilisation d'armes, et y sont

ensuite traitées et transmises par différents lieux.

Par exemple un point-cible doit être mesuré plusieurs fois et doit conduire, à partir du déplacement du point-cible observé ultérieurement, à des mouvements critiques de formations adverses. Mais le décisionnaire dispose pour cela d'informations de reconnaissance de

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différents vecteurs d'appareils et/ou à partir de différents instants, qu'à proprement parler il ne peut combiner en une information fermée, car chaque information individuelle est entâchée d'une autre erreur de position, inconnue. Il n'est en effet plus possible d'émettre des conclusions fiables, si déjà la

position propre respective des différentes plates-

formes de reconnaissance n'a pu être déterminée fiablement et si, lors de l'analyse de position ultérieure, ses erreurs de position en son temps sont

i nconnues.

Compte tenu des ces données, 1 a présente invention se pose le problème technique, dans le cas d'informations de reconnaissance assistées par navigation par satell ites, d'accroître sensiblement la précision des indications de lieu, même sans l'exigence d'une 1 iaison de données en ligne avec la plate-forme des capteurs et sanris disposer du code de précision GPS, en particulier lorsque ces indications sont exploitées décalées dans le temps et combinées avec d'autres

informations de reconnaissance.

Ce but est atteint suivant l'invention en ce que des informations relatives de lieu de cible, détectées à bord du vecteur de capteur, sont corrélées, selon le temps du système de satellites de navigation, avec des informations absolues de lieu de mission, dérivées des données orbitales des satellites et sont éventuellement mémorisées temporairenient et plus tard seulement, sont soumises à un ajustement en fonction des écarts de localisation, qui avaient déjà été obtenus et mémorisés pendant la mission, selon les mêmes temps du systême de satellites, en un lieu de réception géodêsiquemernt exactement connu, à partir des données orbitales des satell ites effectuées correspondantes selon 1 e temps du système. En conséquence un nombre aussi grand que possible de satellites de navigation, pris en considération pour la

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mission de local isation à bord du vecteur de capteur, est reçu dans le même temps par une station exactement mesurée géodésiquement, et 1 a conséquence d'informations de lieu ainsi déterminées, ou leur différence par rapport à la position déterminée géodésiquement, est mémorisée en fonction du temps du système de satellites en cours. L'écart de lieu affecté à la constellation actuelle des satellites et documenté selon le temps du système de satell ites, est alors disponible en tant qu'information de correction, si plus tard est exploitée une information de reconnaissance par exemple mémorisée temporairement dans le vecteur de capteur. Son information de localisation de cible, faussée de l'erreur de lieu de mission, peut ainsi être corrigée ultérieurement avec 1 'écart obtenu en son temps de manière synchrone et mémorisée en fonction du temps du système, ce qui fait qu'est obtenue ainsi une information de lieu de cible dont la précision n'aurait pu être obtenue sinon que par le DGPS en ligne, de sorte que des informations obtenues aussi indépendamment les unes des autres peuvent être combinées plus tard sans perte de

préc i s i on.

Ces informations de reconnaissance corrigées quant à la localisation permettent donc maintenant aussi la comparaison directe d'informations de reconnaissance obtenues 1 'une après 1 'autre ou parallèlement, par exemple pour pouvoir détecter et évaluer des mouvements de troupes ou des modifications du terrain. En effet après le calcul de l'écart qui a été donné pour l'instant de reconnaissance et déterminé ainsi que mémorisé dans une station de référence, du résultat de la navigation par satellites par rapport au lieu de réception effectif, qui vaut aussi pour le lieu de mission momentané du vecteur de capteur, il ne reste plus que l'incertitude du vecteur de cible à partir de cette plate-forme d'observation vers 1 'emplacement de

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cible mesuré, qui dans une bonne approximation peut être considérée commne constante, conditionnée par le système; tandis que les erreurs de navigation par satellites dépendent de manière guère prévisible des conditions atmosphériques et des trajectoires actuelles

des satellites précisément concernés.

La correction des données de lieu de reconnaissance, désormais possible ultérieurement suivant l'invention, permet aussi des traitements et des appréciations ultérieurs d'informations de reconnaissance obtenues non simultanément, telles que des interprétations de valeur moyenne et des interprétations stochastiques, que les informations de reconnaissance actuelles soient transmises en ligne par une liaison radio de la plate-forme d'observation à la station d'exploitation, ou fournies par exemple seulement après la mission. En effet la détermination de l'écart de la position déterminable dans l'instant à partir des positions momentanées de satellites, est très précise, à cause des coordonnées de lieu exactement connues de la station au sol, d'autant qu'elle peut être exécutée par formation de valeurs moyennes à plusieurs canaux, à partir d'un nombre beaucoup plus grand de contacts de satellites qu'a partir d'un récepteur de navigation à bord du vecteur de capteur (donc de la plate-forme d'observation

mob i 1 e).

De ce fait la conduite des armes d'artillerie

dispose de paramètres de cible très précis.

L'orientation de 1 'arme est aussi précisée, car l'emplacement propre de l'arme peut être ajusté avec les mmnes connaissances, obtenues danrs la station au sol, concernant des erreurs de navigation par satellites actuelles. C'est ainsi que par correction d'erreurs dans la navigation par satellites on peut non seulemerit améliorer ultérieurement la précision des localisations, mais aussi la précision d'un moyen de

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défense (par exemple d'un canon d'artillerie ou d'une

fusée d'artillerie équipée d'un contrôle GPS).

D'autres variantes et configurations ainsi que d'autres caractéristiques et avantages de l'invention

ressortent de la description faite ci-après d'un

scénario de reconnaissance caractéristique, représenté sur le dessin, de manière très schématique et limité à l'essentiel. La figure unique représente l'utilisation, coordonnée par une station au sol, de vecteurs de

capteur en tant que plates-formes de reconnaissance.

Le terrain 11 à inspecter pour la reconnaissance de position, avec les objets 12 concernés par la reconnaissance de cible, est survolé par au moins un vecteur de capteur 13, qui selon le scénario représenté peut être un missile sans pilote, que l'on appelle un drohne. Un telle plate-forme peut être util isée de manière programmée ou télécommandée relativement loin derrière la ligne adverse et par exemple sur une zone de déploiement potentielle, afin de pouvoir relever le terrain 11 pour l'appréciation de position et à l'intérieur de celui-ci les cibles potentielles avec leur coordonnées actuelles d'emplacement pour la conduite d'artillerie, ou afin de pouvoir obtenir à partir de la comparaison avec des relevés précédents, également une information concernant le mouvement des formations adverses. Pour la détection d'une large bande de terrain, un vecteur de capteur 13 peut voler le long d'une trajectoire en méandres ou (comme admis pour le scénario représenté sur le dessin) plusieurs vecteurs de capteur 13 sont exploités simultanément côte à côte ou décalés dans le temps. Le vecteur 13 est équipé d'au moins un capteur 14 afin de détecter des événements significatifs sur le terrain i11 ou de détecter des objectifs 12 potentiels donnés. Dans l'intérêt d'un important contenu d'informations, fonctionnent de préférence au moins un

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capteur 14 actif (par exemple un appareil télémétrique à laser et/ou un radar à micro-ondes) pour des localisations à réflexion 15 et au moins un capteur passif (radiomètre et/ou détecteur à infrarouge) pour des prises de vue par rayonnement 16 de l'objectif 12 détecté et parallèlement à son environnement. A bord du vecteur de capteur 13 il n'est éventuellement pas encore réalisé de classification définitive des cibles, mais en tout cas un pré-traitemenrit 17 des signaux de capteur 18 en informations de reconnaissance avec informations de lieu de cible 19 relatives, à savoir par rapport à l'emplacement momentané du vecteur de capteur 13. Le capteur 14 est en outre conçu pour exécuter une localisation en distance et direction par rapport au vecteur de capteur 13, par exemple au moyen

de la localisation par réflexion 15.

La position momentanée du vecteur de capteur 13 de son côté est déterminée par un récepteur de navigation 20 fonctionnant à bord de cette plate-forme, dont l'antenne de réception 21 relève les trajectoires 22 actuelles, corrélées au temps du système de satellites 34, d'au moins trois (pour tenir compte aussi de la hauteur actuelle du vecteur, d'au moins

quatre) satellites de navigation 23 à détecter au-

dessus de l'horizon.

Etant donné que pour le présent scénario on admet qu'aucune liaison de communication permanente du vecteur de capteur 13 à une station au sol 24 ne doit exister, sont stockées dans une mémoire de mission 26 les informations de lieu de cible 19 relatives obtenues par le capteur 14 et les informations de lieu de mission 25 absolues, entachées d'erreurs, associées aux premières en fonction du temps du système, par le récepteur de navigation 20, à bord du vecteur de capteur 13. Dans cette mémoire, la succession des informations de reconnaissance qui viennent d'être obtenues, contenant les lieux de cible relatifs, et des

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positions de mission absolues, déterminées parallèlement aux premières, du vecteur de capteur 13, est associée au déroulement du temps du système de

satellites 34.

La station 24 mentionnée avec lieu de réception 28 exactement mesuré peut être celle qui contrôle l'utilisation des vecteurs de capteur 13 et éventuellement les télécommande; mais il peut s'agir aussi d'un poste de guidage éloigné pour l'appréciation de position ou pour l'utilisation de 1 'artillerie 27 propre en vue de la défense contre des objectifs 12 adverses. Le lieu de réception 28 pris par la station 24, de manière fixe ou quasi fixe, pendant la mission des vecteurs de capteur 13, est mesuré par exemple géodésiquement, en tout cas très exactement connu. Ce lieu de réception 28 est en outre déterminé en permanence, parallèlement au fonctionnement des vecteurs de capteur 13, au moyen de son propre récepteur de navigation 20, dont l'antenne de réception 21 reçoit les données de trajectoire 22 de si possible tous les satellites de navigation 23 précisément détectables et les interprète en une information de réception 29. Celle-ci est comparée dans un comparateur aux coordonnées de position 32 géodésiquement réglées dans un registre 31 et l'écart de navigation par satellites 33 par rapport à la position effective est inscrit dans une mémoire de correction 35, en relation avec le temps du système de satellites 34 actuel. Si dans cet exemple de réalisation, à l'achèvement d'une mission de reconnaissance, la mémoire d'émission 26 avec les informations de lieu de cible 19 relatives, associées en fonction du temps du système aux informations de lieu de mission 25 absolues (après lancement du vecteur de capteur 13 ou après son atterrissage), est sauvée, le contenu de la mémoire 26 peut être exploité dans la station au sol 24 ou

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ailleurs. Outre les signatures des objets 12 du terrain 11 exploré, leurs données de position absolues constituent le contenu qui intéresse. Ces données n'ont certes été déterminées que par rapport aux positions momentanées du vecteur de mission 13, mais ses informations de lieu de mission 25 absolues, affectées dans le temps, dans le système de coordonnées terrestres ont résulté des trajectoires de satellites

22 actuelles.

Comme il a déjà été dit plus haut, ces informations de lieu de mission 25 sont entachées d'une erreur de dérive 33 absolue - en tout cas lorsque le code de précision de la navigation par satellites n'est pas accessible qui est de l'ordre de plusieurs dizaines jusqu'à plusieurs centaines de mètres. Ceci constitue une grande insécurité dans la conduite de l'artillerie 27. Cette erreur peut être compensée dans l'interprétation du contenu de la mémoire de mission 26 par la station au sol 24, car on y dispose dans la mémoire de correction 35, pour chaque instant de système individuel et donc pour la succession de toutes les informations de lieu de mission 25 absolues mémorisées en fonction du temps du système 34, des écarts 35 qui ont été obtenus aux instants du système concerné pour l'ensemble des orbites de satellites 22 détectables, à partir desquels il a été reçu une sélection à bord du vecteur de capteur 13. La relation de correction des informations de 1 ieu de cible 19 relatives avec les informations de lieu de mission 25 absolues, épurées des écarts 33, donne donc, malgré l'imprécision de la navigation par satellites, des données de position de cible 36 absolues, extrêmemernt

précises pour la conduite 37 de l'artillerie 27.

Les canons de l'artillerie 27 peuvent aussi être équipés de récepteurs de navigation 20 pour leur

propre localisation de navigation par satellites.

Cel 1 e-ci est naturellemerît entâchée aussi de

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l'imprécision caractéristique de plusieurs dizaines de mètres, mais qui peut être corrigée au moyen de l'écart 33 déterminé dans l'instant à la station au sol 24, qui est signalé en supplément aux données de position de cible 36 absolues corrigées, par radio 37, au moyen d'un émetteur 38, à l'artillerie 27. Les informations de lieu absolues ainsi corrigées et donc très précises concernant les positions aussi bien de l'artillerie 27 que d'un objectif 12 potentiel, assurent donc une orientation très précise de l'artillerie 27 et donc un effet optimal de l'artillerie 27 dans le terrain-cible

11 adverse.

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Claims (4)

REVENDICATIONS

1. - Procédé de reconnaissance de cible ou de position au moyen d'informations de reconnaissance obtenues à bord d'au moins un vecteur de capteur, caractérisé en ce que des informations relatives de lieu de cible, détectées à bord du vecteur de capteur, sont corrélées, selon le temps du système de satellites de navigation, avec des informations absolues de lieu de mission, dérivées des données orbitales des satellites et sont éventuellement mémorisées temporairement et plus tard seulement, sont soumises à un ajustement en fonction des écarts de localisation, qui avaient déjà été obtenus et mémorisés pendant la mission, selon les mêmes temps du système de satellites, en un lieu de réception géodésiquement exactement connu, à partir des données orbitales des satellites effectuées correspondantes selon le temps du système.

2. - Dispositif de reconnaissance de cible ou de position au moyen d'informations de reconnaissance obtenues à bord d'au moins un vecteur (13) équipé de capteurs (14), caractérisé en ce que d'une part des informations de lieu de cible (19) relatives, obtenues au moyen des capteurs (14) et d'autre part des informations de lieu de mission (25) absolues, obtenues au moyen d'un récepteur de navigation (20), sont affectées les unes aux autres selon le temps du système (34) des satellites de navigation (23), et en ce que les informations de lieu de mission (25) absolues peuvent encore être ajustées, même après la mission, avec des écarts (33), fournis par une mémoire de correction (35), dans laquelle avait été enregistrée, en un autre lieu (28), selon les mêmes temps du système de satellites (34), une comparaison entre des coordonnées de lieu de réception (32) exactement définies et des informations de lieu de réception (29)

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fournies dans l'instant par l'intermédiaire d'un autre récepteur de navigation (20), par les mêmes satellites (23).

3. - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les informations de lieu de cible (19) et les informations de lieu de mission (25) sont transmises selon le temps du système (34), dans une

mémoire de mission (26).

4. - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que dans un poste de conduite pour l'orientation sur la cible de l'artillerie (27), il est prévu un émetteur, qui reçoit les écarts (33) en vue de la correction de la localisation par les satellites des canons et les données absolues de position de cible (36) ajustées à partir de la mémoire de correction (35).