FR2805616A1 - Systeme de reperage acoustique par bouee sous-marines - Google Patents

Abstract

L'invention concerne les systèmes de repérage acoustique qui utilisent un réseau de bouées sous-marines actives reliées par voie radioélectrique à un aéronef.Elle consiste à utiliser, après le traitement brut des signaux des bouées, qui donne l'azimut des échos reçus et leur niveau, un premier algorithme dit A1 qui permet d'obtenir une image dite AGP de la position des échos des cibles recherchées. Lorsque l'on utilise une émission à fréquence pure permettant un traitement Doppler, on utilise ensuite l'un ou l'autre de deux algorithmes dits A2' ou A2 " qui permettent de déterminer la vitesse des échos ainsi détectés. On tire ainsi profit du multistatisme entre bouées pour augmenter la précision sur la détermination des positions et des vitesses des cibles à l'origine de ces échos.Application au repérage de véhicules sous-marins.

Description

SYSTEME <B>DE</B> REPERAGE <B>ACOUSTIQUE PAR</B> BOUEES <B>SOUS-MARINES</B> La présente invention se rapporte aux systèmes qui permettent de repérer de manière acoustique à l'aide d'un ensemble de bouées sous- marines des objets immergés au sein de la mer. Elle concerne plus particulièrement les moyens de traitement des signaux réception de ces bouées, qui sont transmis généralement par voie radioélectrique à une base traitement le plus souvent située dans un aéronef.

On sait repérer des objets situés au sein de mer, des sous- marins par exemple, en larguant des bouées acoustiques depuis un avion. bouées peuvent être passives et recevoir alors simplement les signaux acoustiques émis par les cibles, ou actives et recevoir alors l'écho d'un signal acoustique qu'elles ont elles-mêmes émis. Ces signaux acoustiques reçus les bouées font souvent l'objet d'un pré-traitement permettant par exemple de déterminer la direction du signal sonore reçu, éventuellement sa distance quand il s'agit d'une bouée active, et le signal ainsi pré-traité est transmis par voie hertzienne à l'avion largueur. Après avoir exploité les signaux ainsi transmis de manière individuelle, on a été très rapidement amené à regrouper ces traitements pour en effectuer une synthèse afin de déterminer de manière plus précise les caractéristiques de la cible ainsi détectée.

On a ainsi décrit dans un brevet français déposé le 13 Mars 1992 au nom de THOMSON-CSF sous le n 92 03005 et publié le 17 Septembre 1993 sous le n 2 686 595, un système de traitement permettant d'effectuer un tel repérage à l'aide d'un réseau de bouées passives du type connu sous nom DIFAR .

On peut aussi utiliser des bouées comportant des sonars actifs telles que celles décrites dans le brevet américain 3, 444, 508 délivré le 13 1969 au nom de Ernest A. Granfors et Cie. Chaque bouée est dotée d'un code propre qui est placé dans le signal radio émis vers l'aéronef largueur. On peut ainsi les identifier de manière sûre et déterminer leur position par goniométrie à partir de cet avion. Ces bouées étant actives, elles émettent chacune un signal acoustique codé par rapport à celui des autres bouées de manière à pouvoir les distinguer à la réception Chaque bouée reçoit les signaux émis par les autres bouées. On obtient ainsi un réseau formant un grand sonar réparti fonctionnant en multistatique et que l'on pourrait qualifier de macro-sonar .

Ce multistatisme permet entre autres de localiser plus précisément la cible, de déterminer sa vitesse et d'accroître la probabilité de détection de celle-ci ainsi que l'étendue de la zone couverte par l'ensemble des bouees.

A chaque récurrence d'émission du groupe de bouees sélectionnées pour couvrir une zone déterminée, on obtient une image, ou une carte, de cette zone. Cette technique est connue dans l'art sous le terme de AGP correspondant à l'expression anglo-saxonne Active Geographic Plot . Cette image donne en fait une représentation géographique la position la cible, annotée d'une estimation de vitesse de cette cible.

L'AGP est donc un traitement de données qui se situe en aval du traitement signal destiné à extraire les informations de base des signaux bruts obtenus depuis les bouées. L'AGP effectue donc une fusion informations ainsi obtenues à partir de ce traitement des signaux bruts, ceux ci pouvant provenir éventuellement d'autres capteurs que ceux du type acoustique, même de capteurs extérieurs aux bouées. On obtient ainsi une estimation des différents paramètres de la cible (position, vitesse ...) ces estimations etant d'une précision supérieure à celles obtenues par les autres méthodes, en raison d'un accroissement du rapport signal/bruit global procuré par l'AGP.

Le principe général de cette technique de fusion d'observation consiste à effectuer les opérations suivantes # segmentation du domaine des paramètres à estimer en cases élémentaires susceptibles de contenir la cible, ce qui correspond à un maillage de ce domaine; # pour chaque case élémentaire, calcul du rapport de vraisemblance relatif à l'ensemble des observations effectuées ; # représentation de la carte de la vraisemblance globale de la présence d'une cible, et éventuellement seuillage de cette carte si l'on désire extraire un certain nombre de contacts pour chaque carte.

On utilisera dans la description suivante les termes définis ainsi # zone de présence possible (ZPP), la zone géographique concernée par la constitution de l'AGP, qui est limitée par la portée des bouées. Cette zone sera définie par un carré de x km de côté centré approximativement, soit sur le centre de gravité du polygone défini par les bouées, soit sur un point designé manuellement par l'opérateur sur une carte de taille supérieure à la carte courante.

# case géographique, l'élément de base du maillage de fa ZPP. dimensions de cette case, à priori carrée seront voisines de celles de la cible recherchée, soit par exemple un carré de 50m x 50 m.

# anneau de résolution en position, l'ensemble des cases géographiques (réparties suivant une ellipse dans le cas bistatique, un cercle dans le cas monostatique) pouvant contribuer par leurs positions à la constitution du signal observé à un instant donné.

# zone des vitesses possibles (ZVP), le domaine des vitesses possibles pour la cible dans le plan (Vx, Vy). Pour un sous- marin ce domaine sera par exemple un carré côté -25m/s, 0, +25m/s.

# lieu d'ambiguïté en vitesse, le domaine des vecteurs possibles de vitesse pour une cible. Ce domaine est tel ses vecteurs vitesses donnent un décalage Doppler théorique compatible avec le décalage Doppler mesuré. Ces lieux d'ambiguïté en vitesse, ou lieux iso-Doppler, sont généralement droites.

Bien que la technique optimale pour estimer les paramètres décrivant la cible consiste classiquement à traiter conjointement la position et la vitesse, l'invention propose d'effectuer un traitement permettant de déterminer successivement la position puis la vitesse. Bien que le rapport signal/bruit ainsi obtenu soit en principe moins bon que dans la méthode classique, l'invention est particulièrement bien adaptée au cas d'un réseau multistatique pour permettre de lever les ambiguïtés de position et de vitesse. En outre, l'invention permet plus facilement de procéder à des vérifications lors des stades intermédiaires du traitement. Pour cela, l'invention propose un système de repérage acoustique par bouées sous-marines, dans lequel on disperse sur une zone maritime ensemble de bouées actives qui émettent chacune un signal acoustique distinct dont les échos sur une cible sont reçus par au moins deux de ces bouées et sont retransmis par voie radioélectrique à une base de traitement qui extrait de ces signaux des informations de base et élabore une carte de type AGP donnant une représentation géographique de la position de la cible, annotée d'une estimation de sa vitesse, principalement caractérisé en ce que dans ce traitement on utilise un premier algorithme qui comprend les étapes suivantes - maillage de la zone de présence possible dite ZPP en cases géographiques ; - création de zones elliptiques aveugles par suppression des signaux correspondant aux trajets directs entre bouées des ondes acoustiques ; - détermination de l'amplitude et de l'azimut observés, de l'azimut de la case considérée et de l'écart d'azimut entre les deux précédents ; - calcul de l'indice de vraisemblance de la case, - premier bouclage de ces deux étapes précédentes sur toutes les cases de ZPP ; calcul d'un indice neutre; deuxième bouclage de l'étape précédente sur toutes les cases de la ZPP - normalisation par cet indice neutre, puis ébasage; - troisième bouclage de l'étape précédente sur toutes les case de la ZPP ; - multiplication des indices de vraisemblance pour les diverses observations ; - quatrième bouclage de l'étape précédente sur toutes les cases de ZPP ; - - cinquième bouclage à partir de l'étape de multiplication des indices vers l'étape suivant celle de la création zones elliptiques aveugles, sur l'ensemble des observations ; - seuillage des positions ainsi obtenues pour obtenir un nombre N de contact non contigus, formant la carte AGP des positions ; N étant fixé par les capacités de traitement des algorithmes d'exploitation suivant celle '.

Selon une autre caractéristique, on utilise un deuxième algorithme qui suit le premier et qui comprend les étapes suivantes - détermination des vitesses par rapport à chaque bouée à partir des détermination successives dans le temps des positions de cibles; - maillage de la zone des vitesses possibles en cases de vitesses dite ZVP; - calcul d'un indice de vraisemblance des vitesses; - multiplication des indices de vraisemblance pour les différentes observations; - premier bouclage de ces deux étapes précédentes sur l'ensemble des observations ; - deuxième bouclage de ces trois étapes précédentes sur toutes les case de la ZVP et; - seuillage des vitesses ainsi obtenues et extraction du maximum pour determiner les vitesses les plus vraisemblables, qui forment la carte ZVP vitesses .

Selon une autre caractéristique, le premier algorithme est effectué sur ensemble de canaux Doppler pour obtenir N images doP, et en ce que l'on utilise un troisième algorithme qui suit le premier qui comprend les étapes suivantes - maillage de la zone des vitesses possibles en cases de vitesses dite ZVP ; détermination de la vitesse théorique associée à la case considérée; détermination d'un indice de vraisemblance de vitesse pour chaque canal Doppler et pour chaque bouée; sommation de ces indices de vraisemblances; premier bouclage de ces deux étapes précédentes sur les différents canaux Doppler concernés ; - deuxième bouclage de ces deux étapes précédentes sur les différents couples de bouées ; - troisième bouclage de ces trois étapes précédentes sur toutes les cases de la ZVP ; et seuillage des vitesses ainsi obtenues et extraction maximum pour déterminer les vitesses les plus vraisemblables, qui forment la carte ZVP des vitesses.

D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront clairement dans la description suivante, présentée à titre d'exemple non limitatif en regard des figures annexées qui représentent la figure 1, un organigramme du traitement permettant d'obtenir carte AGP des positions de la cible; la figure 2, un organigramme d'une première variante du traitement permettant d'obtenir l'image AGP des vitesses de la cible ; et la figure 3, un organigramme d'une deuxième variante de ce traitement.

L'invention propose d'utiliser successivement premier algorithme, dit A1, pour estimer la position de la cible, et un deuxième algorithme dit A2' ou A2", pour estimer la vitesse de la cible dans une position déterminée.

Lorsque l'on utilise pour la détection le mode dit FM, consiste à utiliser des impulsions à large bande, où on ne peut pas mesurer l'effet Doppler, l'invention se réduira à l'algorithme A1.

Lorsque l'on utilise pour la détection le mode FP/CW, correspondant à une émission de fréquence pure, le traitement est composé de l'algorithme A1 suivi de l'un des deux algorithmes A2' ou A2". On peut utiliser pour déclencher le traitement , soit un mode manuel à la demande de l'opérateur, soit un mode automatique.

caractéristiques précises de ces deux modes, telles que le choix des bouées émettrices, la cadence d'émission, géométrie des bouées ... sont sans influence sur les modalités de fusion de l'AGP et ne seront donc décrites précisément dans la suite de ce texte.

Les résultats du traitement permettent d'obtenir une image AGP courante. En effectuant une intégration de plusieurs images courantes successives, par exemple 5 à 10 images, on peut alors obtenir une image synthétique qui est plus lisible parce que plus stable.

Les signaux faisant l'objet du traitement par sont, plus particulièrement en mode FM où l'on cherche à déterminer de manière précise la position, les suivants s 2(t) = a (t) qui est le module carré moyenne du signal complexe démodulé reçu de manière omnidirectionnelle sur la bouée par le capteur omnidirectionnel porté par celle-ci ; cp(t) qui est l'azimut apparent moyenné du champ sonore reçu par la bouée. On sait qu'en présence d'une seule cible et lorsque le rapport signal à bruit fort, cet azimut correspond à la direction de la cible.

En plus de ces signaux, le traitement utilise un certain nombre de données, en particulier les coordonnées de positionnement bouées, qui déterminent distances horizontales entre celles-ci, la hauteur d'eau sur la zone concernée et l'immersion des bouées.

Le traitement en mode FP ou CW, qui permet déterminer de manière précise la vitesse, utilise ces mêmes signaux et les signaux suivants - s2 (v,t) = a (v,t) rassemblés dans un tableau qui donne pour les différents canaux de l'analyse Doppler l'évolution temporelle du module carré moyenné du signal complexe démodulé. Ces signaux sont reçus de manière omnidirectionnelle sur le capteur omnidirectionnel de la bouée.

cp(v,t) rassemblés dans un tableau qui donne pour les différents canaux de l'analyse Doppler l'évolution temporelle de l'azimut apparent moyenné champ sonore reçu sur la bouée. Pour une cible unique et un rapport signal à bruit fort et en considérant un canal Doppler déterminé, ce signal correspond à l'azimut de la cible. L'algorithme A1 permettant d'obtenir l'AGP des positions utilise pour chaque bouée réceptrice les signaux a(t)et cp(t) qui ont été normalisés. Ces signaux sont obtenus - en sortie du traitement FM, ce qui permet d'obtenir une image AGP des positions en mode FM ; en sortie de chaque canal Doppler en traitement CW, en fixant v dans a(v et cp(v, t), ce qui permet d'obtenir une image AGP des positions pour le canal Doppler v considéré ; en sortie de traitement CW si l'on forme les signaux résumés a(t) = max en v[a(v, t)], cp(t) = cp(Arg-en_v_du_max[a(v, t)], t), ce qui permet d'obtenir image AGP pour l'ensemble des canaux Doppler.

L'organigramme du traitement A1 est représenté sur la figure 1. On effectue tout d'abord en 101 un maillage de la ZPP en cases géographiques de dimensions adaptées à la résolution des observations et à la dimension de la cible (typiquement 50m sur 50m). La vraisemblance de chaque case est alors mise à zéro.

En 102, on supprime dans les signaux des bouées travaillant en bistatique des portions temporelles correspondant au trajet direct bouée émettrice - boutées réceptrice ce qui entraîne la création de zones elliptiques, dites aveugles, entourant chaque couple émetteur-récepteur.

Pour chacune des observations (c'est-à-dire chaque couple bouées) on effectue la boucle 103 suivante, qui comprend quatre boucles internes Pour chaque case, une première boucle 104 sur les cases de ZPP, qui permet d'obtenir un indice brut - on détermine en 105 la mesure (amplitude, azimut) relative à la case géométrique considérée, en effectuant une détermination de l'observation d'amplitude relative à la case, soit par peak-picking s'il y a plusieurs observations par case, soit par interpolation au centre de la case s'il y a au moins deux observations par case, puis une détermination de l'observation d'azimut associée à l'amplitude retenue, et une détermination de la précision de localisation angulaire qui dépend de l'amplitude observée de l'écho.

Cette précision est donnée par

où - a est l'amplitude moyennée observée - N est le nombre d'échantillons élémentaires indépendants moyennés, 6compas est l'écart-type de la référence de cap fournie par compas de la bouée (de l'ordre de quelques degrés), - rsb : rapport signal à bruit - on détermine aussi en 105 l'écart d'azimut, Acp = cpo-cp(t) entre l'azimut (po de la case considérée vue depuis la bouée réceptrice et l'azimut mesuré cp(t) de la cible.

procède ensuite en 106 au calcul de l'indice de vraisemblance de la case selon l'expression = Gauss(me,, = 0, (Y0,#) dans laquelle moi = 0 exprime que la moyenne est nulle. deuxième boucle 107 sur l'ensemble des cases de la permet de calculer en 108 l'indice neutre selon l'expression = moyenne-de-1 + 1,5.écart-type de_I troisième boucle 109 sur l'ensemble des cases de la ZPP permet de normaliser en 110 par l'indice neutre, avec affectation de l'indice neutre cases non adressées par le signal et ébasage selon la formule

quatrième boucle 111 sur l'ensemble des cases de la ZPP permet multiplier en 112 (pour une même case), les différents indices de vraisemblance supposés associés à des observations indépendantes de façon à constituer la carte géographique AGP de la vraisemblance AGP.

effectue ensuite en 113 un seuillage de la carte AGP des positions ne retenant que les N cases d'indice de vraisemblance maximum N étant fixé par les capacités de traitement des algorithmes situés en aval cet algorithme A1 (formation des cartes AGP des vitesses, pistage ... ). Si plusieurs cases sont contiguës, on les fusionne en ne retenant que la case de vraisemblance maximum. De façon à maintenir constant le nombre de contacts extraits par réalisation d'AGP et après éventuelle fusion de certains contacts, on extrait des contacts supplémentaires de niveaux plus faibles que l'on fusionne si il y a à nouveau contiguïté, et ainsi suite jusqu'à extraction de N contacts non contigus.

La sortie de l'algorithme s'effectue en 114 par une présentation de l'image brute, qui peut être interprétée visuellement en 115 un opérateur, en 116 par une estimation de la vitesse des contacts extraits, de préférence avec l'un des algorithmes A2.

L'algorithme AGP A2 qui permet d'estimer les vitesses et peut prendre deux formes A2' et A2", s'applique en mode CW et vise ' donner une estimation du vecteur vitesse de la cible. II suppose qu'une image AGP des positions a été obtenue au préalable. II s'applique pour une position possible la cible et donc en particulier pour les N positions extraites par l'algorithme A1 de formation de l'image AGP des positions.

Pour l'une de ces positions, on considère, selon un principe similaire a celui de l'AGP des positions, une ZVP des vitesses (typiquement une zone telle que Vx = 25 m/s et Vy = 25 m/s). On calcule, pour chaque bouée, un indice de vraisemblance de la vitesse en chaque case la ZVP. L'ensemble des cases d'indice élevé dessine alors le lieu d'ambiguïté en vitesse (droite iso-Doppler) pour la bouée considérée. On accumule ensuite les indices associés à chacune des observations et la vitesse de cible est alors définie comme étant celle de la case d'indice maximale. En règle générale, cette case est aussi le point d'intersection des différents lieux d'ambiguïté en vitesse.

L'invention propose deux variantes A2' et A2" de cet algorithme, qui diffèrent selon la façon de fusionner les informations issues des différents canaux Doppler du traitement CW.

L'algorithme A2' est le plus simple et le plus rapide des deux algorithmes de type A2. II utilise un résumé des signaux issus du traitement CW. Les signaux résumés sont constitués de trois courbes, fonction du temps, formées à partir des images Doppler-distance, azimut et amplitude, selon la procédure correspondant aux formules a(t) = Max en v[a(v,t)] (6) v(t) = Arg en_v_du max[a(v,t)] (7) cp(t) = cp(Arg_en v_du_max[a(v,t)],t) (8) Les signaux a(t) et (p(t) sont utilisés dans un premier temps pour former une image AGP des positions selon l'algorithme . Pour les N contacts extraits de cette image AGP, on forme ensuite N images AGP des vitesses.

L'organigramme de l'algorithme A2' est représente sur la figure 2. Le contact considéré fournit par sa position les temps d'arrivée {t1, ..., t;, ... tk) associés aux k bouées du réseau, ce qui permet de calculer en 201 k estimations de la somme algébrique des projections vecteur vitesse selon les axes bouée émettrice-cible Ve et cible-bouée réceptrice vr, somme algébrique des vitesses déduites des v; (t;) : f(ve+vr =c.v1(t1)/vo,.... (ve+vr)i =c.vi(ti)/vQ,.... (ve+vr)k = vk(tk)/vOi On procède ensuite en 202 au maillage de la ZVP.

Pour déterminer la vitesse de la cible, on effectue un calcul de vraisemblance sur chacune de ces projections du vecteur vitesse.

Pour cela, on suppose que la densité de probabilité de la mesure (ve +vr est du type loi Gaussienne

où - ucase est la somme algébrique des vitesses l'on devrait mesurer ' la cible possédait le vecteur vitesse associé à la case considérée de la ZVP, - l'écart-type de l'estimation de la vitesse est supposé suivre une loi de type Woodward

avec - T durée de l'impulsion émise en mode CW, - rsb rapport signal à bruit qui sera estimé par rsb=(a-1), - Umax la demi-amplitude du domaine de vitesse exploré.

On calcule alors en 203 un indice de vraisemblance de vitesse donné par: <I>1</I> =PV Ve+vr)i) (11) On effectue ensuite en 203 une multiplication des indices de vraisemblance pour moyenner sur les différentes observations, en effectuant une première boucle 205.

On effectue après une deuxième boucle 206 sur les différentes cases de la en appliquant la formule

L'image AGP ainsi obtenue est seuillée en 207 pour extraire le maximum qui détermine les vitesses les plus vraisemblables.

La sortie de l'algorithme s'effectue en 209 par une présentation de l'image AGP des vitesses qui peut être interprétée usuellement en 210 par un opérateur, ou en 208 pour alimenter un éventuel processus de pistage.

L'algorithme A2" est le plus performant mais aussi le plus complexe des deux algorithmes de type A2. II utilise l'ensemble des signaux issus du traitement CW. II suppose que l'algorithme A1 ait été appliqué à l'ensemble des canaux Doppler puis que les résultats issus des AGP des positions dans chaque canal Doppler aient été fusionnés de façon à former une carte globale des positions dont sont extraites des positions ou contacts possibles de la cible, pour chacun desquels est ensuite formée une image AGP des vitesses.

Le traitement CWIDoppler de la bouée active peut se résumer à une analyse spectrale glissante dans le temps. Les signaux en sortie du traitement de signal CW sont constitués pour chacun des canaux Doppler une estimation de la puissance instantanée reçue et une estimation de l'azimut du signal instantané incident signaux obtenus pour la bouée b et le canal Doppler :{a(t),(P(t))bouée b, canal f (13) L'algorithme de fusion entre deux canaux Doppler s'appuie sur la constatation que l'analyse spectrale suivant différents canaux Doppler pour d'accroître le rapport signal à bruit dans le canal contenant la cible. Cette cible AGP commence donc par une fusion entre bouées dans un même canal (algorithme A1) puis effectue une détection dans la carte AGPf obtenue pour le canal Doppler considéré, et enfin effectue la fusion des résultats de détection des différents canaux Doppler.

L'algorithme A2" se déroule en trois étapes qui sont représentées sur la figure 3.

Une première étape consiste à former les cartes AGP de chaque canal Doppler et à extraire des résumés décisionnels.

Pour un même canal Doppler et l'ensemble des bouées, on forme en 301 l'image AGP associée à ce canal selon la méthode décrite dans le cas FMlimpulsionnel (algorithme A1). Dans ces images AGP propres à chaque canaux Doppler les cases géographiques peuvent être grandes puisque la résolution de l'impulsion est faible. Une valeur typique de 1 L'image AGPf, dans le canal Doppler considéré, étant obtenue on forme en 302 un résumé décisionnel de cette image. C'est ce résumé decisionnel qui fera l'objet de la fusion entre l'ensemble des canaux Doppler observés. Ce résumé décisionnel doit être constitué au minimum des données suivantes - le niveau moyen de l'image AGPf, - l'écart-type de l'image AGPf, - le niveau du maximum de l'image AGPf, - la position en x,y du maximum de l'image AGPf, - les paramètres petit axe, grand axe, direction grand axe de l'ellipse d'inertie du domaine entourant le maximum et de niveau supérieur ou égal à une valeur seuil, - les contributions {..., a;, ...} de chacune bouées au maximum de l'image AGPf.

Le résumé décisionnel a pour effet de réduire l'image AGPf à un domaine elliptique, domaine auquel est attaché un indice présence de cible.

La valeur seuil utilisée pour la définition du domaine du maximum, est donnée par la procédure suivante rsb du max=(niveau du max- niveau-moyen)/écart-type-du-niveau val seuil=(niveau du max niveau_moyen).(1 k3lrsb_du max2)+niveau moyen I3=2 Cette procédure fait l'hypothèse que le rapport signal à bruit du maximum est mesurable à partir de l'image et que le pic du maximum suit allure parabolique dont la détermination de la position obéit à une loi de type Woodward. Le paramètre k3 peut être éventuellement ajusté en le faisant varier dans l'intervalle [0,5 ; 4].

Cette procédure est effectuée pour tous les canaux Doppler à l'aide d'une boucle 303.

Dans une deuxième étape, on fusionne les cartes AGP des différents canaux Doppler.

Cette fusion s'effectue à partir de l'ensemble des résumés décisionnels par sommation en 304 des cartes réduites à un domaine elliptique. Le résultat de cette sommation aboutit à une carte AGP,P globale des positions. Sur cette carte AGP,P, on détermine la position des N (N=4 par exemple) premiers maximums non corrélés par seuillage extraction du ou des maximums en 305. C'est pour ces N premiers maximums non corrélés que l'on effectuera la fusion des informations Doppler pour déterminer la direction et le module du vecteur vitesse de cible. Cette dernière fusion aboutira alors à N images AGPdoP.

Dans une troisième étape, on forme les cartes AGP des vitesses. cartes AGPdop des vitesses sont uniquement formees pour les N maximums retenus dans la carte AGPgp des positions. La méthode de formation d'une carte AGPdop est la suivante - determination dans le fichier des résumés décisionnels des AGPf ayant participé à la valeur du maximum considéré, des grandeurs suivantes # les contributions relatives des différents canaux Doppler ayant donné le maximum<B>:</B> Cf, 0:9 Cf < _ 1 (14) # dans chaque canal la participation relative de chaque bouée 0 < _Cb < _1 (15) - maillage de la carte AGP des vitesses (par exemple: 25 m/s, largeur des cases 0,25 m/s) - pour chaque case de la carte AGP des vitesses pour chacun des canaux Doppler contribuants (boucle 306) et pour chacune des bouées contribuantes (boucle 307) calcul en 308 de la somme algébrique des projections du vecteur vitesse de la case selon les axes bouées émettrice-cible et cible-bouée réceptrice ; calcul en 309 d'un indice de vraisemblance Doppler dépendant de l'écart entre la somme des vitesses projetées et la vitesse associée au canal Doppler considéré. Cet indice sera de la forme =Cf f[(Ve+Vr)théodque de la case - (Ve+Vr)mesuré] où f est la fonction décrivant la fenêtre d'analyse Doppler du traitement mis en oeuvre. Une estimation grossière de cette fenêtre est un rectangle dont la largeur est celle du canal spectral Doppler.

processus fait apparaître sur l'image AGP des vitesses une bande rectiligne correspondant au lieu d'ambiguïté Doppler la mesure donnée par la bouée considérée et pour le canal Doppler considéré.

# sommation en 310 des indices de vraisemblance associés à chaque canal et à chaque bouée. Ces opérations sont répétées sur toutes les cases de la ZVP par une boucle 311. On aboutit alors à une intersection de bandes d'amplitudes variables. Si cible est associée au maximum considéré de l'image AGP9P des positions, ces bandes se coupent au voisinage d'un même point, définissant ainsi le vecteur vitesse de la cible.

On a ensuite les opérations de seuillage 312 et d'utilisation résultats 313 à 315 identiques à celles 207 à 210 de la figure 2.

titre de variante de réalisation, l'invention propose d'intégrer plusieurs images AGP des positions, pour permettre un pistage visuel la cible.

exemple d'un algorithme utilisable à cet effet est le suivant - dans une première étape, on seuille l'image AGP courante le seuil de la première image étant défini par l'opérateur, pour les images suivantes on travaille à nombre de contacts constants par seuillage adaptatif, ce dernier évoluant en fonction du nombre de contacts retenus sur l'image précédente selon la formule

où i est une constante de temps à ajuster Nc est le nombre désiré de contacts par image Nd 1e nombre de contacts obtenus/détectés dans l'image i - dans une deuxième étape, on intègre sur une même image les contacts extraits sur les images AGP successives précédentes.

Claims (1)

1. <B>REVENDICATIONS</B> Système de repérage acoustique par bouées sous marines, dans lequel on disperse sur une zone maritime un ensemble de bouées actives qui émettent chacune un signal acoustique distinct dont les échos sur une cible sont reçus moins deux de ces bouées et sont retransmis par voie radioélectrique à une base de traitement qui extrait de signaux des informations de base et élabore une carte de type donnant une représentation géographique de la position de cible, annotée d'une estimation de sa vitesse, caractérisé en ce que dans ce traitement on utilise un premier algorithme qui comprend les étapes suivantes - Maillage de la zone de présence possible dite ZPP en cases géographiques (101) ; - Création de zones elliptiques aveugles par suppression signaux correspondant aux trajets directs entre bouées ondes acoustiques (102) ; - Détermination de l'amplitude et de l'azimut observés, de l'azimut de la case considérée et de l'écart d'azimut entre les deux précédents (105) ; - Calcul de l'indice de vraisemblance de la case (106) ; - Premier bouclage (104) de ces deux étapes précédentes sur toutes les cases de ZPP ; - Calcul d'un indice neutre (106) ; - Deuxième bouclage (107) de l'étape précédente sur toutes les cases de la ZPP ; Normalisation par cet indice neutre, puis ébasage (110) ; Troisième bouclage (109) de l'étape précédente sur toutes les case de la ZPP ; - Multiplication des indices de vraisemblance pour les diverses observations (112) ; - Quatrième bouclage de l'étape précédente sur toutes les cases de ZPP ; - Cinquième bouclage (103) à partir de l'étape multiplication des indices (112) vers l'étape suivant celle de creation des zones elliptiques aveugles (105), sur l'ensemble observations ; et - Seuillage (13) des positions ainsi obtenues pour obtenir nombre N de contact non contigus, formant la carte AGP des positions ; N étant fixé par les capacités de traitement des algorithmes d'exploitation suivant celle-ci. 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on utilise un deuxième algorithme qui suit le premier et qui comprend les étapes suivantes - détermination des vitesses par rapport à chaque bouée à partir des détermination successives dans le temps des positions de cibles (201) ; - maillage de la zone des vitesses possibles en cases de vitesses dite ZVP (202) ; - calcul d'un indice de vraisemblance des vitesses (203) ; - multiplication des indices de vraisemblance pour différentes observations (204) ; - premier bouclage (205) de ces deux étapes précédentes l'ensemble des observations ; - deuxième bouclage (206) de ces trois étapes précédentes sur toutes les case de la ZVP et ; - seuillage (207) des vitesses ainsi obtenues et extraction du maximum pour déterminer les vitesses les plus vraisemblables, qui forment la carte ZVP des vitesses . 3. Système selon revendication 1, caractérisé en ce que le premier algorithme effectué sur un ensemble de canaux Doppler pour obtenir images AGP dop (301-305), et en ce que l'on utilise un troisieme algorithme qui suit le premier et qui comprend les étapes suivantes - maillage de la zone des vitesses possibles en cases de vitesses dite ZVP ; - détermination de la vitesse théorique associée à la case considérée (308) ; - détermination d'un indice de vraisemblance de vitesse pour chaque canal Doppler et pour chaque bouée (309) ; - sommation de ces indices de vraisemblances (31) ; - premier bouclage (306) de ces deux étapes précédentes sur les différents canaux Doppler concernés ; - deuxième bouclage (307) de ces deux étapes précédentes sur les différents couples bouées ; - troisième bouclage 1) de ces trois étapes précédentes sur toutes les cases de la ZVP ; et - seuillage (312) des vitesses ainsi obtenues et extraction du maximum pour déterminer les vitesses les plus vraisemblables, qui forment la carte ZVP des vitesses.