FR2809889A1 - Optical code pulse position radio time mark transform having optical detector generating signal and time marked transmitter chain radio and antenna. - Google Patents

Optical code pulse position radio time mark transform having optical detector generating signal and time marked transmitter chain radio and antenna. Download PDF

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Abstract

Optical code pulse to radio signal time mark transformer having an optical detector (3) signal generator (4) , radio chain transmitter (5), and antenna (6). When the optical detector detects an optical wave the signal generates and transmits from the radio transmitter chain.

Description

la présente invention concerne un dispositif et deux procédés pour localiser précisément, dans un très large champ de vue, une source isolée d'ondes optiques. Le premier procédé est adapté à la localisation d'une source de type impulsionnel (flash); le second procédé est adapté à la localisation d'une source de type continu . the present invention relates to a device and two methods for precisely locating, in a very wide field of view, an isolated source of optical waves. The first method is adapted to the location of a pulse type source; the second method is adapted to the location of a source of continuous type.

Le dispositif selon l'invention nécessite le couplage d'un détecteur d'ondes optiques (par exemple et de manière non limitative dans les gammes de longueur d'onde infrarouge, visible, ultraviolet, rayons X, gamma..) à un émetteur de signaux radio (par exemple et de manière non limitative dans les ganmnes de fréquence VHF, UHF, SHF, gIF) .  The device according to the invention requires the coupling of an optical wave detector (for example and in a nonlimiting manner in the ranges of infrared wavelength, visible, ultraviolet, X-rays, gamma, etc.) to a transmitter of radio signals (for example and without limitation in the VHF, UHF, SHF, gIF frequency bands).

Une source d'ondes optiques (que son spectre soit visible ou invisible) peut traditionnellement être détectée par un récepteur adapté aux caractéristiques des ondes optiques émises par ladite source. An optical wave source (whether its spectrum is visible or invisible) can traditionally be detected by a receiver adapted to the characteristics of the optical waves emitted by said source.

D'autres instruments optiques plus sophistiqués permettent non seulement de détecter mais également de déterminer la localisation de la source des ondes optiques, dans un domaine de surveillance appelé champ de vue.  Other more sophisticated optical instruments can not only detect but also determine the location of the source of optical waves in a surveillance field called field of view.

ces dispositifs de localisation deviennent vite complexes et onéreux lorsque les exigences en précision de localisation et en largeur du champ de vue croissent simultanément. these localization devices quickly become complex and expensive when the requirements for location accuracy and width of the field of view increase simultaneously.

Le dispositif et les procédés selon l'invention permettent de localiser une source optique isolée avec un gain très significatif en étendue de la zone surveillée et en coût du système par rapport aux systèmes conventionnels, tout en assurant une bonne précision de localisation.  The device and the methods according to the invention make it possible to locate an isolated optical source with a very significant gain in extent of the area monitored and in system cost compared to conventional systems, while ensuring good location accuracy.

Le dispositif selon l'invention est caractérisé en ce qu'il transforme la détection de l'onde optique en une information temporelle précise sur l'instant de cette détection, et qu'il transporte cette information via un signal radio. Le signal radio sera alors marqué temporellement par l'instant de détection de l'onde optique.  The device according to the invention is characterized in that it transforms the detection of the optical wave into a precise temporal information on the instant of this detection, and that it carries this information via a radio signal. The radio signal will then be temporally marked by the instant of detection of the optical wave.

Les récepteurs optiques sont conçus pour reconnaître des ondes optiques ayant certaines caractéristiques particulières (par exemple une longueur d'onde, une puissance, une polarisation, ou un spectre particuliers). Dès la réception par le récepteur optique de l'onde optique ayant les caractéristiques particulières attendue, celui ci envoie un ordre à un générateur de signal, celui-ci élabore un signal comportant au minimum et de manière non limitative une information précise sur l'instant de réception de l'onde optique, puis transmet ledit signal à la chaîne radio. Cette chaîne se termine par une antenne, qui va rayonner dans l'espace libre (vide, atmosphère, ..), et ainsi tranporter le message sur l'instant d'arrivée de l'onde à un détecteur distant.  Optical receivers are designed to recognize optical waves having certain particular characteristics (for example a particular wavelength, power, polarization, or spectrum). Upon reception by the optical receiver of the optical wave having the particular characteristics expected, the latter sends an order to a signal generator, it develops a signal comprising at least and without limitation a precise information on the moment receiving the optical wave, and then transmits said signal to the radio channel. This chain ends with an antenna, which will radiate in the free space (vacuum, atmosphere, ..), and thus convey the message on the moment of arrival of the wave to a remote detector.

Le détecteur d'ondes optiques peut, de manière non limitative, recueilir des informations additionnelles sur l'onde détectée ( longueur d'onde, puissance, polarisation, spectre ) et les transmettre forme codée dans le message radio généré par le générateur de signal.  The optical wave detector may, without limitation, collect additional information on the detected wave (wavelength, power, polarization, spectrum) and transmit coded form in the radio message generated by the signal generator.

Les figures annexées illustrent l'invention.  The appended figures illustrate the invention.

La figure 1 représente le dispositif selon l'invention son environnement. Figure 1 shows the device according to the invention its environment.

La figure 2 représente le procédé de localisation des sources d'ondes optiques de type impulsif. En référence à ces figures, le dispositif selon l'invention comporte au minimum, et de manière non exhaustive: un détecteur (3)d'ondes optiques, un générateur de signal(4), une chaîne d'émission radio(5), et une antenne (6), reliés entre eux de façon à ce que le détecteur d'ondes optique, après avoir détecté une onde optique (2), issue de la source (1) et conforme aux caractéristiques attendues, connnande le générateur de signal (4)afin que celui ci génère et transmiette un signal à la chaîne d'émission radio (5), qui elle même transmet ce signal à l'antenne(6), laquelle fait rayonner le message radio correspondant (7) dans l'espace libre. L'ensemble (détecteur optique (3)+ générateur de signal(4) + chaîne émettrice radio (5) + antenne (6)), fonctionnant tel que décrit par la présente invention est dénommé ci après mu-queur temporel optique / radio ou MTOR .Ce dispositif peut être complété de manière non limitative par une horloge interne éventuelle (9). Deux modes préférentiels <B>de</B> réalisation selon le premier mode de réalisation préférentiel, le MTOR ne possède aucune référence horaire, ni interne, ni externe, le signal généré ne comporte donc aucune information sous forme codée sur l'heure de réception de l'onde optique mais c'est l'instant de transmission du signal radio lui même qui transporte cette information, laquelle est simplement affectée par le délai introduit par le MTOR entre l'arrivée de l'onde optique et la transmission du signal radio généré.  FIG. 2 represents the method for locating the impulsive type optical wave sources. With reference to these figures, the device according to the invention comprises at least, and in a non-exhaustive manner: an optical wave detector (3), a signal generator (4), a radio transmission line (5), and an antenna (6), interconnected so that the optical wave detector, after detecting an optical wave (2), from the source (1) and in accordance with the expected characteristics, knows the signal generator (4) so that it generates and transmits a signal to the radio transmission system (5), which itself transmits this signal to the antenna (6), which radiates the corresponding radio message (7) in the free space. The assembly (optical detector (3) + signal generator (4) + radio transmitting channel (5) + antenna (6)), operating as described by the present invention is hereinafter referred to as optical temporal mu-ter / radio or MTOR .This device can be completed in a non-limiting manner by an optional internal clock (9). Two preferred modes <B> of </ B> realization according to the first preferred embodiment, the MTOR has no time reference, neither internal nor external, the signal generated does not include any information in coded form on the hour of reception of the optical wave but it is the instant of transmission of the radio signal itself that carries this information, which is simply affected by the delay introduced by the MTOR between the arrival of the optical wave and the transmission of the signal generated radio.

Afin de s'assurer que le marqueur temporel optique / radio ne biaise pas la mesure du temps d'arrivée de l'onde optique, il faut connaître précisément son délai de réaction à une sollicitation par une onde optique. Si possible, les temps de réaction de différents marqueurs optique /radio seront tous identiques; à défaut ils devront être connus avec précision et compensés lors du traitement du procédé selon l'invention. Le signal généré peut être, dans ce premier mode de réalisation préférentiel, caractérisé par un spectre large ( spectre étalé, ou durée d'impulsion très courte) afin d'améliorer la précision de la mesure de son instant d'émission. Selon le second mode de réalisation préférentiel, le MTOR peut accéder à une référence horaire précise : soit il ornporte en plus des éléments précités une horloge interne (9) permettant d'accéder à une référence de l'heure locale, ou bien il peut accéder à cette information horaire dans son environnement immédiat. (horloge externe). Cette horloge, à titre d'exemple non limitatif peut être un oscillateur, un compteur, une horloge très précise, ou un récepteur de signal de datation. Le générateur de signal (4) peut alors recevoir une information temporelle précise de cette référence horaire, et le signal généré peut alors comporter sous forme codée, une information précise sur l'heure locale exacte de détection de l'onde optique.  In order to ensure that the optical / radio time marker does not bias the measurement of the arrival time of the optical wave, it is necessary to know precisely its reaction time to a solicitation by an optical wave. If possible, the reaction times of different optical / radio markers will all be identical; failing this, they must be accurately known and compensated during the treatment of the process according to the invention. The signal generated can be, in this first preferred embodiment, characterized by a broad spectrum (spread spectrum, or very short pulse duration) to improve the accuracy of the measurement of its instant of emission. According to the second preferred embodiment, the MTOR can access a precise time reference: it either carries in addition to the aforementioned elements an internal clock (9) to access a local time reference, or it can access to this time information in its immediate environment. (external clock). This clock, as a non-limiting example may be an oscillator, a counter, a very accurate clock, or a receiver of a dating signal. The signal generator (4) can then receive precise time information of this time reference, and the generated signal can then comprise in coded form, precise information on the exact local time of detection of the optical wave.

Dans ce second mode de réalisation préférentiel, la transmission du signal radio peut être différée. Une mémoire ou un enregistreur sont alors nécessaires pour stocker dans le MTOR les informations détectées par le détecteur d'onde optique et l'instant précis de leur détection.  In this second preferred embodiment, the transmission of the radio signal can be delayed. A memory or a recorder is then necessary to store in the MTOR the information detected by the optical wave detector and the precise moment of their detection.

<B>selon</B> des modes <B>de</B> réalisation particuliers La chaîne radio émission (5) peut comprendre un ou plusieurs filtres, un ou plusieurs mélangeurs de fréquences (transposition), et un ou plusieurs amplificateurs. <B> according to </ B> particular <B> modes of realization The broadcast radio channel (5) may comprise one or more filters, one or more frequency mixers (transposition), and one or more amplifiers.

L'antenne (6) peut être assez peu directive afin d'éclairer une zone assez large. The antenna (6) can be quite directional to illuminate a fairly wide area.

Le générateur de signal(4) peut également s'arrêter d'émettre, ou modifier le signal émis lorsque le détecteur d'ondes optiques détecte les ondes attendues.  The signal generator (4) can also stop transmitting, or modify the transmitted signal when the optical wave detector detects the expected waves.

Le détecteur d'ondes optiques peut être optimisé pour détecter les rayonnements provenant de combustions violentes, par une sensibilité particulière dans les bandes infrarouge, visible, ou ultra violet. Le détecteur d'ondes optiques peut être optimisé pour détecter les rayonnements provenant de transformations du noyau de l'atome, par une sensibilité particulière dans les bandes des rayons X ou gamma.  The optical wave detector can be optimized to detect radiation from violent combustions, with particular sensitivity in the infrared, visible, or ultraviolet bands. The optical wave detector can be optimized to detect radiation from atomic nucleus transformations by particular sensitivity in the X-ray or gamma-ray bands.

Le générateur de signal(4) peut également modifier le signal émis en fonction des caractéristiques (intensité, longueur d'onde, polarisation ... ) des ondes optiques reçues.  The signal generator (4) can also modify the transmitted signal according to the characteristics (intensity, wavelength, polarization, etc.) of the optical waves received.

Le générateur de signal (4) peut également s'arrêter d'émettre, ou modifier le signal émis lorsque le détecteur d'ondes optiques ne détecte plus les ondes attendues. Le générateur de signal(4) peut produire des signaux préenregistrés dans une mémoire ou un générateur de séquence pseudo aléatoire.  The signal generator (4) can also stop transmitting, or modify the signal emitted when the optical wave detector no longer detects the expected waves. The signal generator (4) can produce pre-recorded signals in a memory or a pseudo-random sequence generator.

Afin d'assurer un large champ de vue des détecteurs optiques, les MTOR peuvent être placés sur des mats, sur des points hauts ou reliefs, sur des ballons atmosphériques ou stratosphériques, sur des aéronefs ou sur des satellites.  To ensure a wide field of view of optical detectors, MTORs can be placed on masts, on high points or reliefs, on atmospheric or stratospheric balloons, on aircraft or on satellites.

Procédé <B>selon</B> l'invention, permettant <B>de</B> localiser une source optique ayant une durée d'émission très courte ( impulsion, <B>flash)</B> Lorsque les ondes optiques à détecter sont de durée temporelle très courte, il est nécessaire de recourir à un procédé original, utilisant plusieurs dispositifs MTOR selon l'invention, et ayant des champs de vue au moins partiellement superposés.  According to the invention, <B> method for locating an optical source having a very short transmission duration (pulse, flash) when the optical waves to detect are of very short time duration, it is necessary to use an original method, using several MTOR devices according to the invention, and having fields of view at least partially superimposed.

Afin de permettre la localisation précise de la source de courte durée d'émission, il est nécessaire d'avoir recours à un procédé original, objet de la présente invention, et représenté sur la figure 2.  In order to allow precise localization of the source of short emission duration, it is necessary to resort to an original method, object of the present invention, and shown in FIG.

Le procédé selon l'invention c#nporte une première caractéristique qui consiste à disposer en plusieurs endroits géographiquement écartés, un marqueur temporel optique radio (13)tel que décrit par la présente invention. Il comporte une seconde caractéristique qui consiste à disposer un ou plusieurs récepteurs radio (15)tels que chaque signal radio (14) émis par un MTOR peut être capté au minimum par un récepteur radio(15), de sorte que lorsque le récepteur optique de chaque MTOR(13) est illuminé par les ondes optiques recherchées(12), issues de la source (11), l'émetteur radio de chaque MTOR diffuse un signal radio (14) marqué temporellement. Chaque signal radio peut alors être reçu par un ou plusieurs récepteurs radio. L'utilisation judicieuse de ces MTOR et du ou des récepteurs radios permet de localiser la source de l'onde optique par une méthode géométrique basée sur les chemins parcourus par les ondes optiques.  The method according to the invention has a first feature which consists in arranging, in several geographically separated locations, a radio optical time marker (13) as described by the present invention. It comprises a second feature which consists in arranging one or more radio receivers (15) such that each radio signal (14) emitted by an MTOR can be picked up at least by a radio receiver (15), so that when the optical receiver of each MTOR (13) is illuminated by the desired optical waves (12), coming from the source (11), the radio transmitter of each MTOR broadcasts a radio signal (14) marked temporally. Each radio signal can then be received by one or more radio receivers. The judicious use of these MTORs and the radio receiver or receivers makes it possible to locate the source of the optical wave by a geometric method based on the paths traveled by the optical waves.

En effet, le lieu des positions possibles pour la source vue par un couple de détecteurs optiques est une surface hyperboloïdale dont les caractéristiques dépendent de la différence de temps d'arrivée de l'onde entre lesdits détecteurs. Chaque couple de sources déterminent ainsi une surface de localisations possibles. L'intersection de ces diverses surfaces indique la position de la source. Indeed, the location of the possible positions for the source seen by a pair of optical detectors is a hyperboloidal surface whose characteristics depend on the difference in arrival time of the wave between said detectors. Each pair of sources thus determines a surface of possible locations. The intersection of these various surfaces indicates the position of the source.

Dans le second <U>mode</U> nréférpnt <U>i 1 de réalisation du</U> diswsitif <U>selon</U> <U>l'invention,</U> chaque MTOR comporte une référence interne de l'heure exacte ou peut accéder à cette information horaire dans son environnement immédiat. Cette référence horaire permet de mesurer l'heure exacte d'arrivée de l'onde optique attendue et de transmettre cette information vers le récepteur de signaux radio par chaque M1nR. Le récepteur radio possède alors toute l'information sur les instants d'arrivée de l'onde optique sur les divers détecteurs des MTOR. Dans<B>le</B><U≥</U> rami ruer mord nréf'r _n <B><U>.i 1</U></B> dp- <U>réalisation<B>d</B></U> u <U>dispositif<B>selon</B></U> <U>l'invention,</U> les MTOR ne comportent pas de référence horaire précise mais transmettent sans délai vers le récepteur radio le message généré suite à la détection de l'onde optique. Afin de faciliter la mesure des écarts entre les instants d'arrivée des signaux radio issus des différents MI'OR, ces signaux pourront alors véhiculer un message similaire, facilitant l'inter-corrélation de ces signaux entre eux. La réception des signaux radio par un ou plusieurs récepteur(s)radio permet de mesurer les instants d'arrivée de chacun des signaux radio. Ces instants d'arrivée des signaux radio sont déterminés par les facteurs suivants l'instant d'émission de l'onde optique originale, la position de la source optique, la position de chaque marqueur temporel optique /radio, la position de chaque récepteur radio, et la vitesse de propagation des ondes dans les milieux traversés. En effet, dans l'hypothèse ou l'instant et le lieu d'émission de la source optique sont connus, la connaissance des positions précises des différents MTOR décrits par la présente invention permet de déterminer le chemin parcouru par les ondes optique et les signaux radio, et donc de prédire l'instant d'arrivée des dits signaux. A l'inverse, dans le cas de la présente invention, seuls le lieu et l'instant d'arrivée sont connus, un calcul inverse permet d'estimer la position et l'instant d'émission de l'onde optique, en remontant le chemin parcouru par les signaux radio et les ondes optiques. Selon les deux modes de réalisation préférentiels, il est possible de s'affranchir de la non connaissance a priori de l'instant d'émission de l' onde optique en calculant la différence du temps d'arrivée entre les signaux issus de deux MTOR de positions différentes. In the second <U> mode </ U> nreferpnt <U> i 1 embodiment of the </ U> diswsitif <U> according to </ U> <U> the invention, </ U> each MTOR includes an internal reference the exact time or can access this time information in its immediate environment. This time reference makes it possible to measure the exact time of arrival of the expected optical wave and to transmit this information to the radio signal receiver by each M1nR. The radio receiver then has all the information on the arrival times of the optical wave on the various detectors of the MTORs. In <B> the </ u> <U> </ U> rami ruer mord nref'r _n <B> <U> .i 1 </ U> </ B> dp- <u> achievement <B> d </ B> </ U> u <U> device <B> according to the </ U> </ U> <U> invention, </ U> the MTORs do not have a precise time reference but transmit without delay towards the radio receiver the message generated following the detection of the optical wave. In order to facilitate the measurement of the differences between the arrival times of the radio signals from the different MI'ORs, these signals can then convey a similar message, facilitating the inter-correlation of these signals with each other. The reception of the radio signals by one or more radio receiver (s) makes it possible to measure the arrival times of each of the radio signals. These arrival times of the radio signals are determined by the following factors: the moment of emission of the original optical wave, the position of the optical source, the position of each optical / radio time marker, the position of each radio receiver , and the speed of propagation of the waves in the mediums crossed. Indeed, in the case where the time and place of emission of the optical source are known, the knowledge of the precise positions of the various MTORs described by the present invention makes it possible to determine the path traveled by the optical waves and the signals. radio, and thus to predict the arrival time of said signals. Conversely, in the case of the present invention, only the place and the time of arrival are known, an inverse calculation makes it possible to estimate the position and the instant of emission of the optical wave, while going up the path covered by radio signals and optical waves. According to the two preferred embodiments, it is possible to dispense with the a priori ignorance of the instant of emission of the optical wave by calculating the difference in the arrival time between the signals from two MTORs of different positions.

Cette différence entre les deux instants d'arrivée correspond a une surface de localisations possibles pour la source. Si plusieurs marqueurs (MTOR) sont positionnés à des endroits différents, chaque couple de marqueurs donnera une surface hyperboloïdale de localisations possibles pour la source optique, et le procédé permettra d' estimer la position de la source au voisinage de l'intersection de toutes ces surfaces. This difference between the two arrival times corresponds to a surface of possible locations for the source. If several markers (MTOR) are positioned at different locations, each pair of markers will give a hyperboloidal surface of possible locations for the optical source, and the method will make it possible to estimate the position of the source in the vicinity of the intersection of all these surfaces.

Afin de recueillir suffisaimnent d'information pour localiser parfaitement la source, le système réalisé selon ce second procédé doit être caractérisé par plusieurs marqueurs temporels optique /radio, typiquement trois, quatre ou plus. In order to collect enough information to perfectly locate the source, the system produced according to this second method must be characterized by several optical / radio time markers, typically three, four or more.

Ces MTOR doivent être placés de manière à être situés en visibilité directe de la zone surveillée et d'un récepteur radio au minimum. These MTORs shall be located in a line-of-sight with the monitored area and at least one radio receiver.

Des marqueurs concourant au positionnement d'une source sont idéalement au nombre de quatre minimum. Un nombre de marqueurs optique radio inférieur permet également d' estimer la position de la source optique grâce à des informations annexes par exemple l'altitude de la source, ou la connaissance de l'instant d'émission. A défaut d'information complémentaire, le positionnement sera moins précis lorsque le nombre de marqueurs optique radio dans les bonnes conditions de visibilité est inférieur à quatre. Le nombre de marqueurs radio peut être largement supérieur à quatre, l'augmentation de leur nombre permettra d'améliorer la précision de l'estimation du positionnement, et d'accroître le champ de vue global du dispositif. Markers contributing to the positioning of a source are ideally four in number. A lower number of radio optical markers also makes it possible to estimate the position of the optical source by means of ancillary information, for example the altitude of the source, or the knowledge of the instant of emission. In the absence of additional information, the positioning will be less precise when the number of radio optical markers in good visibility conditions is less than four. The number of radio markers can be much greater than four, the increase in their number will improve the accuracy of the estimation of positioning, and increase the overall field of view of the device.

Afin de s'assurer d'une très bonne connaissance des positions du ou des récepteurs radio, ainsi que des positions de chaque marqueur temporel optique / radio un système de calibration de la géométrie pourra être utilisé. I1 permettra en particulier de connaître avec une grande précision les distances entre les MTOR et le ou les récepteurs d'ondes radio, ainsi que les positions exactes des MTOR.  In order to ensure a very good knowledge of the positions of the radio receiver (s), as well as the positions of each optical / radio time marker, a system for calibrating the geometry can be used. In particular, it will make it possible to know with great precision the distances between the MTORs and the radio wave receiver (s), as well as the exact positions of the MTORs.

Ce procédé peut permettre de localiser la source d'un éclair atmosphérique, ou d'une combustion violente, comme d'une explosion. This process can locate the source of an atmospheric flash, or a violent combustion, as an explosion.

Ce procédé peut permettre de localiser une source isolée de rayons X ou gamma, provenant de la fusion ou de la fission du noyau de l' atome. Procédé <B>selon</B> l'invention, permettant <B>de</B> localiser une <B>source</B> optique ayant <B>une</B> durée d'émission longue Dans le cas d' une source optique non impulsive mais ayant une durée d'émission suffisamment longue, le procédé adapté à la détection des sources impulsives ne fonctionne plus et un second procédé utilisant le dispositif original selon l'invention doit être utilisé. Ce nouveau procédé est caractérisé en ce qu'il peut s'accomoder de l'utilisation d'un seul dispositif MTOR tel que décrit dans la présente invention, à la condition que le détecteur optique du MTOR, soit animé d'un mouvement permanent translation, rotation ou mouvement hybride ) et doté d'un champ de vue limité afin que la source se retrouve parfois en visibilité et parfois hors de visibilité du détecteur. Ce procédé est également caractérisé en ce que le déplacement du détecteur doit être parfaitement déterminé en fonction de l'heure locale. This method can locate an isolated source of X or gamma rays from the fusion or fission of the nucleus of the atom. The <B> method according to the invention, allowing <B> to </ B> locate an optical <B> source having <B> a long </ B> transmission duration. of a non-impulsive optical source but having a sufficient duration of emission, the method adapted to the detection of the impulsive sources no longer works and a second method using the original device according to the invention must be used. This new method is characterized in that it can accomodate the use of a single MTOR device as described in the present invention, provided that the MTOR optical detector is animated by a permanent translational movement. , rotation or hybrid motion) and with a limited field of view so that the source is sometimes in visibility and sometimes out of sight of the detector. This method is also characterized in that the movement of the detector must be perfectly determined according to the local time.

la position coïncidente (respectivement non coïncidente) du champ de vue du détecteur et de la source entraîne alors la détection (respectivement la non détection) de la source par le marqueur temporel optique/ radio. the coincident (respectively non-coincident) position of the field of view of the detector and the source then causes the detection (respectively non-detection) of the source by the optical / radio time marker.

La corrélation existant alors entre l' heure locale et la position du champ de vue d'une part, et entre, l'heure locale de détection et le message transmis d'autre part, permet d'apporter via le message radio transmis une information précise sur le positionnement de la source.  The correlation then existing between the local time and the position of the field of view on the one hand, and between the local detection time and the message transmitted on the other hand, makes it possible to bring via the transmitted radio message a piece of information. precise on the positioning of the source.

Le détecteur optique du MTOR peut alors être doté d'un champ de vue total large, mais sa zone de visibilité doit être limitée à un instant donné. The optical detector of the MTOR can then be equipped with a wide total field of view, but its visibility zone must be limited at a given instant.

Conformément à l'un des modes de réalisation particuliers du dispositif selon l'invention, l'information reçue par le MTOR sur l'onde optique ainsi que l'instant précis de cette détection peuvent être enregistrées dans le MTOR avant d'être transmises au récepteur via le signal radio. According to one of the particular embodiments of the device according to the invention, the information received by the MTOR on the optical wave as well as the precise moment of this detection can be recorded in the MTOR before being transmitted to the MTOR. receiver via the radio signal.

Ce procédé peut permettre de localiser une source étendue de rayonnements continus. I1 permet également de cartographier l'intensité du rayonnement sur l'étendue de la source lorsque le message transmis par le MfOR est porteur d'une information sur cette intensité.  This method can locate an extended source of continuous radiation. It also makes it possible to map the intensity of the radiation over the extent of the source when the message transmitted by the MfOR carries information on this intensity.

Claims (1)

REVENDICATIONS <B>1) Dispositif pour</B> transformer <B>une onde</B> optique <B>en</B> un signal <B>radio</B> marqué temporellement <B>et</B> caractérisé<B>en</B> ce qu'il coaporte <B>au</B> imim, <B>et de</B> manière <B>non</B> exhaustive :<B>un détecteur</B> d'ondes optiques, <B>un</B> générateur <B>de</B> signal, une chaîne d'émission radio, <B>et</B> <B>une</B> antenne, <B>reliés</B> entre <B>eux de</B> façon <B>à ce</B> que <B>le</B> détecteur optique, après avoir détecté une onde optique conforme <B>aux</B> caractéristiques,attendues, ca ande <B>le</B> générateur <B>de signaux</B> afin que celui <B>ci</B> génere <B>et</B> transmette <B>via la</B> chaîne d'émission <B>radio, et</B> <B>l'antenne, un</B> signal <B>radio</B> porteur <B>d'une</B> information temporelle <B>précise</B> sur l'instant <B>de</B> réception <B>de l'onde optique.</B> <B>2) Dispositif selon</B> la revendication <B>1 et</B> caractérisé en <B>ce</B> que <B>le</B> signal radio transmis véhicule, <B>par l'</B> instant même <B>de son émission,</B> <B>ou</B> par <B>sa</B> modulation en amplitude, en fréquence, <B>en</B> phase, en message <B>ou en</B> polarisation, <B>une</B> information <B>précise</B> sur <B>l'instant de</B> détection <B>de l'onde</B> optique. <B>3) Dispositif selon</B> la revendication <B>1 et</B> caractérisé <B>en ce</B> qu' <B>il</B> comporte également une horloge, un oscillateur, <B>un</B> compteur précis <B>ou un</B> récepteur de signal horaire <B>et</B> que <B>le</B> signal radio transmis transporte, sous <B>forme</B> codée, <B>l'</B> information fournie <B>par</B> cette <B>horloge ou</B> cet oscillateur <B>ou</B> ce codeur <B>ou ce</B> récepteur <B>de signal</B> horaire <B>et</B> indiquant <B>l'instant de détection</B> exact <B>de l'onde</B> optique. <B>4) Dispositif selon l'une</B> quelconque <B>des</B> revendications précédentes <B>et</B> caractérisé <B>en</B> ce <B>que le</B> générateur <B>de signal radio</B> modifie <B>le</B> <B>signal</B> t_ranmnis <B>(message, fréquence)</B> lorsque <B>le</B> détecteur <B>d'ondes</B> optiques détecte <B>des</B> modifications <B>des</B> caractéristiques <B>des ondes</B> reçues: intensité, longueur <B>d'onde,</B> polarisation. <B>5) Dispositif selon les</B> revendications <B>1 et 4 et</B> caractérise <B>en</B> ce que <B>le</B> générateur <B>de</B> signal <B>radio arrête ou modifie les</B> caractéristiques du signal transmis <B>lorsque le</B> détecteur <B>d'ondes</B> optiques <B>ne</B> détecte plus <B>les ondes attendues.</B> <B>6) Dispositif selon la</B> revendication <B>1 et</B> caractérisé <B>en ce</B> que <B>le</B> générateur <B>de signal cesse toute</B> transmission <B>du signal</B> lorsque <B>l'onde</B> optique attendue <B>est détectée.</B> <B>7) Dispositif selon les</B> revendications <B>1 et 3 et</B> éventuellement <B>4 et</B> caractérisé <B>en</B> ce <B>que les</B> informations <B>détectées, ainsi</B> que leur instant <B>de</B> détection <B>sont</B> mémorisées dans <B>le</B> MTOR <B>avant</B> d'être transmises via <B>la</B> chaîne d'émission <B>radio et</B> l'antenne. <B>8 Dispositif selon les</B> revendications <B>1 et 3 et</B> caractérise <B>en</B> ce crue <B>le</B> MTOR <B>est doté d'un</B> champ <B>de vue limité, ou</B> partiellement masque <B>et</B> que ce champ <B>de vue est</B> ani_ d'un mouvement parfaitement déterminé <B>en</B> fonction <B>de l'heure</B> locale. <B>9 Dispositif selon l'une</B> quelconque <B>des</B> revendications précédentes <B>et</B> caractérisé <B>en</B> ce <B>qu'il est</B> situé <B>à point haut,</B> sur <B>un relief, un</B> mat, <B>un</B> ballon, <B>un aéronef ou un satellite.</B> <B>1</B> )<B>Dispositif selon les</B> revendications <B>1 et 2 et</B> caractérisé <B>en</B> ce que <B>le</B> générateur transmet un <B>signal radio</B> transmis <B>a un</B> spectre large ( spectre <B>étalé, ou durée</B> d'impulsion <B>très</B> courte). <B>11)</B> Dispositif <B>selon les</B> revendications <B>1 et</B> l'une <B>au</B> moins <B>des</B> suivantes <B>et</B> caractérisé <B>en ce</B> que <B>le</B> détecteur optique fonctionne <B>dans les</B> bandes <B>infrarouge,</B> visible <B>ou ultraviolet</B> afin <B>de</B> mesurer <B>les</B> instants <B>d'arrivée d' ondes provenant de</B> combustions <B>violentes</B> <B>ou</B> d'explosions . <B>12) Dispositif selon les</B> revendications <B>1 et l'une au</B> moins <B>des</B> suivantes <B>et</B> caractérisé <B>en ce</B> que <B>le</B> détecteur optique fonctionne <B>dans les bandes des rayons X ou</B> gamma <B>afin de</B> mesurer <B>les</B> instants d'arrivée <B>d' ondes</B> provenant <B>de la fusion ou de la fission du noyau</B> <B>de</B> l'atcme. <B>13)</B> Procédé.pçur localiser précisément <B>une</B> source <B>otique</B> continue <B>et</B> caractérise <B>en</B> ce qu'il cxaporte <B>au</B> minimum <B>un</B> dispositif (MTCR) <B>selon les</B> revendications <B>1 et l'une</B> quelconque <B>des</B> suivantes <B>et que</B> <B>le</B> détecteur <B>d'ondes</B> otiques <B>du</B> MTOR <B>soit<U>anima</U></B> d'un mouvement ppn@nt@ <B>et</B> détermine en fonction <B>de l'heure, et</B> que <B>au</B> minier"!! <B>un</B> récepteur radio effectue la mesure <B>via le</B> signal radio généré par <B>le</B> MTOR <B>des</B> instants <B>de</B> détection (respectivement <B>de non</B> détection) par <B>le</B> MTCR <B>des ondes</B> optiques. <B>14)</B> Procédé <B>selon</B> la revendication <B>13, et</B> permettant <B>de</B> cartographier <B>une</B> source <B>optique</B> continue, <B>éventuellement étendue,</B> caractérisé <B>en</B> ce qu'il oomporte <B>au</B> minimum<B>un dispositif</B> (MTOR) <B>selon les</B> revendications <B>1 et 4 et 8 et</B> gué <B>le</B> récepteur <B>radio effectue</B> la mesure via <B>le</B> signal <B>radio</B> génère par <B>le</B> MTOR <B>des</B> instants <B>de</B> détection <B>et des</B> caractéristiques (intensité, longueur <B>d'onde,</B> polarisation,... )<B>des ondes optiques.</B> <B>15)</B> Procédé <B>selon</B> la revendication <B>13 et 14 pour</B> localiser précisément <B>et</B> cartographier <B>une</B> source <B>otique,</B> caractérisé <B>en</B> ce <B>que le</B> MTOR <B>selon</B> l'iavention <B>est</B> embarque <B>à bord</B> d'un <B>satellite et</B> détecte <B>selon</B> la revendication <B>11 une</B> source <B>de</B> combustion <B>violente</B> dans <B>les</B> <B>bandes infrarouge, visible ou ultraviolet,</B> <B>16)</B> Procédé selon la revendication <B>13 et 14 pour</B> localiser précisément <B>et</B> cartovraphier <B>une</B> source <B>optique,</B> caractérisé <B>en</B> ce que <B>le</B> MTOR <B>selon</B> l'invention <B>est</B> embarcué <B>à bord d'un satellite et</B> détecte <B>selon</B> la revendication 12 détecte <B>un nuage</B> rayonnant dans <B>les</B> bandes <B>des rayons</B> X <B>ou</B> gamma. <B>17)</B> Procédé Vourlocaliser précisément <B>une</B> source <B>optique</B> am?ulsionelle <B>et</B> caractérise <B>en</B> ce qu'il comporte <B>plusieurs (trois au</B><U>minimum</U>) <B>dispositifs</B> MTOR similaires, <B>selon les</B> revendications <B>1 et</B> éventuellement suivantes, <B>et disposant de</B> champs <B>de vues se</B> recouvrant <B>au</B> moins partiellement, ainsi que, <B>au</B> minier <B>un</B> <B>récepteur radio et</B> caractérisé <B>en ce que le</B> récepteur <B>radio</B> effectue <B>la</B> mesure <B>des</B> instants d'arrivée <B>des ondes</B> optiques reçues <B>par les</B> MTOR <B>via les</B> signaux <B>radios</B> émis <B>par les</B> MTOR. <B>18)</B> Procédé <B>selon la</B> revendication <B>17 et</B> caractérisé <B>en ce que le</B> <B>récepteur radio effectue des</B> intercorrelations <B>entre les</B> signaux <B>radio</B> reçus <B>et</B> détermine <B>ainsi les</B> écarts temporels <B>entre les</B> instants <B>d'arrivée des signaux radio émis par les</B> NTOR reçus. <B>19)</B> Procédé <B>selon</B> la revendication <B>17,</B> utilisant <B>un</B> dispositif <B>selon</B> <B>l'une au</B> moins <B>des</B> revendications <B>1 à 11 et</B> caractérisé <B>en</B> ce que ces <B>dispositifs sont</B> placés <B>sur des satellites</B> indépendants, <B>en</B> <B>orbite autour de</B> la <B>terre, et</B> permettent <B>de</B> localiser <B>des</B> explosions <B>ou des</B> combustions <B>violentes, a</B> partir <B>de leurs</B> rayonnements <B>otiques</B> impulsionnel dans <B>les bandes infrarouge,</B> visible, Ultra- violet, <B>des rayons X ou des rayons</B> gamma.  CLAIMS <B> 1) Device for <B> transforming <B> an optical </ B> <B> into </ B> a <B> radio signal </ B> marked temporally <B> and </ B> > characterized <B> as </ B> it coaporte <B> to the </ B> imim, <B> and </ B> way <B> no </ B> exhaustive: <B> a detector </ B> of optical waves, <B> a <B> generator <B> of </ B> signal, a radio broadcast channel, <B> and </ B> <B> a </ B> > antenna, <B> connected <B> them <B> way <B> to that </ B> than the </ B> optical sensor, after detecting a compliant optical wave <B> to the </ B> characteristics, expected, ca <B> the <B> signal generator <B> so that <B> it </ B> generates <B> and </ B> transmits <B> via the <B> broadcast channel <B> radio, and </ B> <B> the antenna, a <B> radio </ B> carrier <B > a <B> precise <B> time <B> information about <B> reception <B> of the optical wave. </ B> <B> 2) Device according to </ B> the claim <B> 1 and </ B> characterized in <B> that </ B> as <B> the </ B> radio signal transmitted vehicle, <B> by <B> same <B> of its emission, </ B> <B> or </ B> by <B> its </ B> modulation in amplitude, frequency, <B> in </ B> phase, in <B> message or in </ B> polarization, <B> a <B> accurate <B> information on <B> the instant </ B> detection <B> of the optical </ B> wave. <B> 3) Device according to </ B> Claim <B> 1 and </ B> characterized <B> in that <B> it </ B> also includes a clock, an oscillator, <B> a <B> accurate <B> or <B> time signal receiver <B> and </ b> that the <b> the transmitted radio signal carries, under <B> form </ B> coded, <B> the <B> provided <B> by this <B> clock or </ B> this oscillator <B> or </ B> this encoder <B> or this <B> signal <B> <B> and <B> signal <B> indicating the exact <B> </ B> detection time of the wave </ B> optical. <B> 4) Device according to any of <B> </ B> previous <B> and </ B> </ B> <B> <B> </ B> <B> </ B> </ B> </ B> </ B> B> radio signal generator <B> changes <B> the <b> signal </ b> t_ranmnis <B> (message, frequency) </ B> when <B> the </ b> B> optical <B> detector </ B> detects <B> <B> changes <B> characteristics <B> waves </ B> received: intensity, length <B> wave, </ B> polarization. <B> 5) Device according to the </ B> claims <B> 1 and 4 and </ B> character <B> in </ B> what <B> the </ B> generator <B> of </ B> signal <B> radio stops or modifies the </ B> characteristics of the transmitted signal <B> when the <B> optical <B> <B> <B> detector </ B> detects more <B> expected waves. </ B> <B> 6) Device according to the </ B> claim <B> 1 and </ B> characterized <B> as </ B> that <B> the </ b> B> signal generator <B> stops all signal transmission when the expected optical <B> is detected. </ B> <B> 7) Device according to the </ B> claims <B> 1 and 3 and </ B> optionally <B> 4 and </ B> characterized <B> in </ B> that <B> that </ B> detected <B> information, so that <B> their <B> sense </ B> time is stored in <B> the MTOR <B> before </ B> to be transmitted via <B> the <B> broadcast channel <B> radio and </ b> the antenna. <B> 8 Device according to the </ B> claims <B> 1 and 3 and </ B> character <B> in </ B> this flood <B> the </ B> MTOR <B> is endowed with a limited view <B> field, or </ B> partial mask <B> and </ B> that this view <B> field is ani_ of a perfectly determined motion <B > <B> function <B> of local time </ B>. <B> 9 Device according to any <B> of </ B> of </ B> previous claims <B> and </ B> characterized <B> as </ B> this <B> that it is < / B> located <B> high point, <B> terrain, matte, <B> balloon, <B> aircraft or satellite. </ <B> <B> 1 </ B>) <B> Device according to the </ B> Claims <B> 1 and 2 and </ B> characterized <B> in </ B> what <B> the </ B> B> Generator transmits a <B> radio signal </ B> transmitted <B> to a wide <Spectrum <spread spectrum, or </ B> pulse duration <B> very </ B> short). <B> 11) <B> Device <B> as <B> 1 and <B> as <B> the following </ B> <B> and </ b> characterized <B> as <B> the </ B> optical sensor works <B> in <B> infrared </ B> bands, visible <B> or ultraviolet </ B> so <B> to <B> measure <B> incoming <B> times <B> from violent <B> combustions </ B> </ B> B> <B> or </ B> explosions. <B> 12) Device according to <B> Claims <B> 1 and <B> 1 <B> <B> <B> and </ B> characterized <B> in that </ B> the <B> the </ B> optical detector works <B> in the X-ray or </ B> gamma <B> bands in order to <B> measure <B> the </ B> instants <b> wave arrival </ B> from <b> fusion or fission of the nucleus </ b> <b> from </ b> the atcme. <B> 13) </ B> Process.to locate exactly <B> a <B> otic </ B> continuous source <B> and </ B> characterizes <B> in </ B> this to <B> at least <B> a <B> device (MTCR) <B> <B> 1 <B> 1 and </ B> any <B> </ B> <B> and </ B> <B> the <B> wave </ B> otic detectors <B> of MTOR <B> < U> anima </ U> </ B> of a movement ppn @ nt @ <B> and </ B> determines in function <B> of the time, and </ B> that <B> to </ B> minier "!! <B> a </ B> radio receiver performs measurement <B> via the </ B> radio signal generated by <B> the </ B> MTOR <B> of </ B> instants <B> of </ B> detection (respectively <B> of no </ B> detection) by <B> the <M> BTC <B> of optical waves. <B> 14) </ B> Process <B> according to <B> 13 <B> <B> <B> <B> <B> <B> <B> <B> <B> <B> <B> <B> <B> <B> Optical Source </ B> continuous, <B> possibly extended, </ B> characterized <B> as </ B> that it </ b> has the minimum <B> a device </ B> (MTOR) <B> according to the </ B> claims <B> 1 and 4 and 8 and </ b> ford <B> the <B> receiver <B> radio performs </ B> measurement via <B> the <B> signal <B> radio < / B> generate <B> MTOR <B> times <B> of </ B> detection <B> and </ B> characteristics (intensity, length <B> d) wave, <B> polarization, ...) <B> optical waves. </ B> <B> 15) <B> process <B> according to </ B> claim <B> 13 and 14 to </ B> precisely locate <B> and </ B> map <B> a </ B> source <B> otic, </ b> characterized <B> as <B> that < / B> MTOR <B> according to </ B> the iavention <B> is </ b> board <B> on board </ B> from a <B> satellite and <B> detects <B> according to </ B> claim <B> 11 a <B> <B> source of <B> burning <B> violent </ B> in <B> <B> <B> infrared bands, visible or ultraviolet, </ B> <B> 16) </ B> Method according to claim 13 and 14 for precisely locating <B> and </ B> mapping <B> a </ B> source <B> optical, </ B> characterized <B> as <B> the </ B> MTOR <B> according </ B> invention <B> is <B> <B> aboard a satellite and </ B> detects <B> according to </ B> claim 12 detects <B> a radiating </ B> cloud in <B> the </ B> > bands <B> of the rays </ B> X <B> or </ B> gamma. <B> 17) </ B> Process To precisely localize <B> an </ B> optic <b> optics </ b> and </ b> </ b> </ b> </ b> </ b> </ b> it has <B> many (three to <U> minimum </ U>) <B> MTOR devices similar, <B> <B> 1 and </ B> <B> <B> with <B> view <B> fields covering <B> at least partially <B> and <B> at </ B> </ B> > mining <B> a <B> radio receiver and <B> characterized <B> as the <B> radio receiver <B> performs <B> the </ b> <B> measurement of <B> times of arrival <B> of optical </ B> waves received <B> by </ B> MTOR <B> via </ B> signals <B> radios </ B> issued <B> by </ B> MTOR. <B> 18) <B> <B> process according to the <B> 17 and </ B> characterized <B> in that the </ B> <B> radio receiver performs </ b> B> <B> intercorrelations between <B> radio </ B> signals received <B> and </ B> determines <B> so the </ B> time gaps <B> between </ B> > instants <B> of arrival of the radio signals emitted by the received NTORs </ B>. <B> 19) <B> method <B> according to <B> 17 </ B> using <B> a <B> device <B> according to </ B> <B> one to <B> <B> 1 <11> <B> <B> <B> <B> <B> <B> <B> <B> <B> <B> <B> <B> <B> <B> <B> <B> <B> <B> <B> <B> <B> <B> devices </ B> placed <B> on independent </ B> satellites, <B> in </ B> <B> orbits around the <B> ground, and </ B> allows <B> of </ B> > locate <B> <B> explosions <B> or <B> violent <B> combustions, <B> otic </ B> from <B> their </ B> radiation pulsed in <B> infrared bands, </ B> visible, ultraviolet, <B> X-ray or gamma rays.
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EP1318619A1 (en) * 2001-12-06 2003-06-11 Didier Le Boulc'h Optical-radio time stamping, and localisation process of optical sources by radio signals

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